◆宋公飛 趙興強(qiáng)

0 引言

數(shù)字信號(hào)處理是南京信息工程大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要講授通信系統(tǒng)、控制工程系統(tǒng)、遙感技術(shù)、故障檢測(cè)和自動(dòng)化儀表等領(lǐng)域的有關(guān)圖像、聲吶、雷達(dá)、語(yǔ)音、地震等數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)。該課程致力于使學(xué)生掌握數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)理論和常用方法，具有運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理專業(yè)知識(shí)和進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的基本素質(zhì)及實(shí)事求是、精益求精的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生與他人合作開(kāi)展科研工作的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及組織、協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的領(lǐng)導(dǎo)能力。

工程專業(yè)認(rèn)證是提高我國(guó)工程教育質(zhì)量的重要保障和堅(jiān)強(qiáng)后盾，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)堅(jiān)持OBE理念，通過(guò)七個(gè)一級(jí)指標(biāo)，即學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件，開(kāi)展工科教育教學(xué)水平和人才培養(yǎng)效果評(píng)價(jià)[1-5]。另外，課程思政并不等于思想政治教育，而是思想政治教育的延伸，包含培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生正確的價(jià)值觀、人生觀、科學(xué)觀等。要求教師通過(guò)高校所開(kāi)設(shè)的專業(yè)課、選修課等一系列非思政課程，在課堂教學(xué)的內(nèi)容中和各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地融入價(jià)值塑造的要素來(lái)開(kāi)展思想政治教育實(shí)踐[6-7]。各課程教學(xué)組教師研討修改教學(xué)大綱，把思政元素融入新大綱，改進(jìn)課堂教學(xué)方法，結(jié)合課程特點(diǎn)努力建立本課程的思政案例數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)進(jìn)行思想政治教育的效果。

為了更好地落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，課程組結(jié)合自動(dòng)化工科課程特點(diǎn)全方位推進(jìn)課程思政建設(shè)。以數(shù)字信號(hào)處理課程為例，在該課程教學(xué)大綱中融入育人元素，主要通過(guò)教學(xué)資源的匯聚、線上線下混合教學(xué)模式的構(gòu)建、課堂教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新，逐步完成該課程的課程思政建設(shè)。具體建設(shè)思路：首先，系主任帶領(lǐng)課程組教師學(xué)習(xí)相關(guān)課程思政建設(shè)的文件；其次，課程組教師一起研討融入思政元素的新大綱撰寫；再次，課程組教師集體備課，研討課堂教學(xué)方法、制訂教學(xué)計(jì)劃以及完善教案；最后，課程組教師商討課程考核和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方式。為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，依據(jù)最后的考核和評(píng)價(jià)結(jié)果，提出持續(xù)改進(jìn)的措施，以期達(dá)到全方位育人效果。

1 課程教學(xué)大綱的制定

根據(jù)學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案制定包含課程思政的新版教學(xué)大綱，基于培養(yǎng)方案中的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，制定數(shù)字信號(hào)處理的課程目標(biāo)：

1）了解數(shù)字信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、特性以及運(yùn)算，理解數(shù)字信號(hào)的時(shí)頻特性與分析方法，理解數(shù)字信號(hào)的濾波器的設(shè)計(jì)思路與計(jì)算過(guò)程，具有利用相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)數(shù)字信號(hào)與系統(tǒng)進(jìn)行分析、建模及求解的能力；

2）具有通過(guò)查閱文獻(xiàn)和調(diào)研，運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的專業(yè)知識(shí)分析復(fù)雜工程問(wèn)題并提出解決方案的能力，擁有求真務(wù)實(shí)、切問(wèn)近思等科學(xué)精神；

3）具有根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景及信號(hào)特性，選擇或設(shè)計(jì)有效分析與處理方法的能力，要求學(xué)生能夠通過(guò)課外學(xué)習(xí)、查閱文獻(xiàn)，撰寫科技報(bào)告。

為了充分提煉自動(dòng)化專業(yè)的內(nèi)在價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，努力挖掘自動(dòng)化專業(yè)中的思想政治元素，將課程思政指標(biāo)嵌入該課程大綱，設(shè)定課程思政目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生的專注和求實(shí)精神。

2 課程目標(biāo)達(dá)成路徑及評(píng)價(jià)方法

2.1 師資隊(duì)伍建設(shè)

數(shù)字信號(hào)處理是南京信息工程大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程，同時(shí)是其他專業(yè)的必修課程或主干課程，因此組建該課程的課程組。首先，筆者所在學(xué)院組織課程組教師集體學(xué)習(xí)《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新時(shí)代師德師風(fēng)建設(shè)的意見(jiàn)》以及學(xué)校出臺(tái)的關(guān)于師德師風(fēng)方面的系列文件，加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)；其次，學(xué)校成立教師發(fā)展與教學(xué)評(píng)估中心，以“建設(shè)教學(xué)服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)教師教學(xué)發(fā)展，提升教育教學(xué)質(zhì)量”為宗旨，長(zhǎng)期開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)改革研究、新教師培訓(xùn)、課程教學(xué)評(píng)價(jià)、教育資源建設(shè)等工作，不斷幫助課程組教師提升教學(xué)能力，促進(jìn)教師成長(zhǎng)；最后，學(xué)校和學(xué)院制定一系列措施提高教師的工程實(shí)踐能力，鼓勵(lì)課程組教師積極參加國(guó)內(nèi)外各類教學(xué)研討會(huì)，緊跟國(guó)家新工科建設(shè)方向，始終以工程認(rèn)證的視野把握專業(yè)建設(shè)方向。

2.2 創(chuàng)新課程教學(xué)方式

首先，多方共建、協(xié)同育人，整合課程教學(xué)資源。邀請(qǐng)氣象局、熊貓集團(tuán)等行業(yè)企業(yè)專家參與課程建設(shè)研討，及時(shí)將科研新進(jìn)展、實(shí)踐新經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)新需求融入教學(xué)。

其次，競(jìng)賽引領(lǐng)、科教融合，提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。以“寓教于研、科教相長(zhǎng)”為理念，通過(guò)科研小助手、智能機(jī)器人競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)班等引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研或參加相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，實(shí)現(xiàn)科教深度融合，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

最后，為了創(chuàng)新專業(yè)課程思政教學(xué)方法，重點(diǎn)搜集學(xué)科發(fā)展前沿及與專業(yè)相連的反映社會(huì)熱點(diǎn)的教學(xué)案例，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理課程思政教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)，通過(guò)實(shí)例分析，曉之以理、動(dòng)之以情，從而增強(qiáng)思政教育的實(shí)效性和說(shuō)服力，實(shí)現(xiàn)思政元素與專業(yè)知識(shí)的無(wú)縫銜接和自然過(guò)渡。

2.3 建立教學(xué)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制

堅(jiān)持以生為本的辦學(xué)理念，從校院系層面構(gòu)建多方位的教學(xué)過(guò)程監(jiān)控機(jī)制。備課方面主要包括教學(xué)大綱制定、教材選取、教案設(shè)計(jì)以及教學(xué)計(jì)劃制訂。課堂教學(xué)方面主要包括教學(xué)內(nèi)容確定和教學(xué)方法創(chuàng)新。在課外，課程組教師定期開(kāi)展輔導(dǎo)答疑，精 心布置課后作業(yè)。在考核方面主要體現(xiàn)在考試試題的精挑細(xì)選和認(rèn)真撰寫課程教學(xué)質(zhì)量分析報(bào)告。

2.4 提出課程目標(biāo)評(píng)價(jià)方法

依據(jù)OBE教育理念，將評(píng)教轉(zhuǎn)換為評(píng)學(xué)，建立完善的課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)流程。本輪課程結(jié)束，從定量評(píng)價(jià)（課程考核）和定性評(píng)價(jià)（學(xué)情問(wèn)卷調(diào)查）兩方面進(jìn)行課程目標(biāo)評(píng)價(jià)：定量評(píng)價(jià)主要由課程目標(biāo)達(dá)成度的加權(quán)求和得到，而定性評(píng)價(jià)主要采用問(wèn)卷調(diào)查法，計(jì)算和調(diào)查的對(duì)象為教學(xué)班級(jí)的數(shù)據(jù)。評(píng)價(jià)結(jié)果與期望值（期望值=評(píng)價(jià)平均值/評(píng)價(jià)總分值）比較，若評(píng)價(jià)結(jié)果小于期望值即為未達(dá)成。

該課程教學(xué)大綱規(guī)定各考核環(huán)節(jié)的比例以及課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的各考核環(huán)節(jié)的分值。各課程目標(biāo)i達(dá)成值Ci計(jì)算方法為：

其中，Oi為課程目標(biāo)i對(duì)應(yīng)的各考核環(huán)節(jié)的滿分值之和，mi為課程目標(biāo)i對(duì)應(yīng)的各考核環(huán)節(jié)的平均成績(jī)之和。課程的最終達(dá)成值為各課程目標(biāo)達(dá)成的最小值，此為定量評(píng)價(jià)。

定性評(píng)價(jià)通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷由學(xué)生自評(píng)獲得，調(diào)查學(xué)生掌握知識(shí)及能力等課程目標(biāo)達(dá)成情況。根據(jù)課程目標(biāo)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，每個(gè)課程目標(biāo)由完全掌握、掌握、基本掌握、基本不掌握、完全不掌握五個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目構(gòu)成，為較好地量化評(píng)價(jià)，分別定義分值為5、4、3、2、1分，最后匯總分析問(wèn)卷調(diào)查的數(shù)據(jù)，從而得到一個(gè)定性評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 持續(xù)改進(jìn)

根據(jù)課程目標(biāo)實(shí)際達(dá)成情況，結(jié)合學(xué)生學(xué)情調(diào)查表、督導(dǎo)和同行聽(tīng)課反饋情況等，針對(duì)具體問(wèn)題，進(jìn)一步分析原因，進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué)方法，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵及外延講解，以利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有更為深入和透徹的理解；加強(qiáng)平時(shí)作業(yè)管理，以提高學(xué)生理解、應(yīng)用知識(shí)能力；反思考核方式是否科學(xué)合理，匯聚更多課堂外的教學(xué)資源；改善該課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件；修改課程大綱以進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)效果，從而形成圖1 所示閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)的機(jī)制。

圖1 持續(xù)改進(jìn)機(jī)制框圖

以數(shù)字信號(hào)處理課程為例，在學(xué)期之初，課程組組長(zhǎng)召集課程組其他教師一起研讀課程大綱，熟悉講授的重難點(diǎn)內(nèi)容；在此基礎(chǔ)上，制訂該學(xué)期教學(xué)計(jì)劃和教案，進(jìn)一步探討教學(xué)方法；學(xué)期結(jié)束后，按照大綱規(guī)定的考核方式進(jìn)行考核，針對(duì)課程考核結(jié)果，結(jié)合督導(dǎo)聽(tīng)課反饋、同行聽(tīng)課反饋、學(xué)生學(xué)情調(diào)查問(wèn)卷等情況，給出一份合理的課程質(zhì)量分析報(bào)告，分析是否達(dá)到既定的課程目標(biāo)，最后提出持續(xù)改進(jìn)的舉措。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程專業(yè)認(rèn)證是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)和創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用型一流自動(dòng)化人才的重要保障。本文闡述以O(shè)BE理念為指導(dǎo)理念的課程目標(biāo)達(dá)成路徑以及評(píng)價(jià)方法，結(jié)合質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制，提出持續(xù)改進(jìn)的措施，通過(guò)這一循環(huán)舉措，不斷優(yōu)化教學(xué)方法，更好地達(dá)成課程目標(biāo)。以數(shù)字信號(hào)處理課程為例，通過(guò)理論與實(shí)踐一體化對(duì)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新，依據(jù)課程目標(biāo)的達(dá)成度對(duì)該課程建設(shè)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，從而提升課堂教學(xué)質(zhì)量與工程專業(yè)認(rèn)證理念的契合度，搭建該課程的課程思政教學(xué)體系，不斷增強(qiáng)教學(xué)成效。