梁瓊瑤　蔣成亮　于丹

［摘 要］文章針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程理論性較強(qiáng)、公式推導(dǎo)較多、內(nèi)容較抽象的特點(diǎn)，以及課程授課互動(dòng)性不強(qiáng)、理論與應(yīng)用脫節(jié)等教學(xué)問題，提出了基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)模式，分析了線上線下混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，打造學(xué)生自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)環(huán)境；提出教師應(yīng)該突破傳統(tǒng)教學(xué)思維，革新教學(xué)理念，由“教師為中心”向“學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變，堅(jiān)持以教學(xué)成果為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、討論、實(shí)踐、探索；改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式，重視學(xué)生過程性評(píng)價(jià)，形成全方位、形成性的多元評(píng)價(jià)方法，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力、素養(yǎng)形成積極作用。

［關(guān)鍵詞］OBE理念；混合式教學(xué)；學(xué)生為中心；過程性評(píng)價(jià)；數(shù)字信號(hào)處理

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）23-0085-03

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代背景下，信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，學(xué)習(xí)資源的獲取較為便捷，知識(shí)的傳播方式也發(fā)生改變，打破了傳統(tǒng)課堂單一傳授知識(shí)的模式。當(dāng)前，高校傳統(tǒng)的線下課程教學(xué)模式正在向線上線下混合式教學(xué)模式轉(zhuǎn)變[1]。

數(shù)字信號(hào)處理課程作為電子信息和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的重要基礎(chǔ)，其理論性強(qiáng)，要求學(xué)生能夠使用硬件和軟件處理簡(jiǎn)單的信號(hào)，是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。而傳統(tǒng)的教學(xué)方式枯燥乏味，部分學(xué)生難以理解知識(shí)點(diǎn)，無法在實(shí)踐中運(yùn)用[2]。線上線下混合式教學(xué)模式和OBE（Outcome?Based Education）理念，可以有效地服務(wù)于這一課程教學(xué)。

線上線下混合式教學(xué)為高校教師提供了廣闊的教學(xué)空間和多樣的教學(xué)資源。教師可以通過線上學(xué)習(xí)平臺(tái)和工具，為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源，從而滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣。通過在線課程、教學(xué)視頻以及網(wǎng)絡(luò)討論等，可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)師生互動(dòng)、交流、合作，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新精神，推動(dòng)教育教學(xué)不斷發(fā)展創(chuàng)新。

OBE理念是一種以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出和能力培養(yǎng)的教育方法[3]。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過程，通過課堂活動(dòng)、實(shí)踐項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)合作等方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造力和解決問題的能力。OBE理念強(qiáng)調(diào)全面的評(píng)價(jià)體系，不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，還注重對(duì)學(xué)生能力和成果的評(píng)估[4]。

一、數(shù)字信號(hào)處理課程的特點(diǎn)及教學(xué)過程中存在的問題

（一）課程特點(diǎn)

數(shù)字信號(hào)處理課程是一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，包含了很多抽象的概念和原理，一些定理和結(jié)論的推導(dǎo)涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)過程，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求較高。課程與高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字電路等先修課程緊密聯(lián)系。課程內(nèi)容包含信號(hào)的數(shù)字表示、采樣定理、離散時(shí)間信號(hào)的線性系統(tǒng)、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)、頻譜分析、快速傅里葉變換等，需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)工具和技巧，如復(fù)數(shù)運(yùn)算、級(jí)數(shù)展開、拉普拉斯變換等。

（二）教學(xué)過程中存在的問題

第一，一些學(xué)生對(duì)先修課程的掌握不足，學(xué)習(xí)積極性不高。如一些學(xué)生在學(xué)完信號(hào)與系統(tǒng)課程之后，對(duì)信號(hào)分解、系統(tǒng)、時(shí)域、頻域等概念的理解仍不夠透徹，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理時(shí)難以理解離散的內(nèi)容，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，學(xué)習(xí)積極性不高。

第二，部分教師授課時(shí)，生硬地將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行“滿堂灌”，忽略學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。如數(shù)字信號(hào)處理課程的名詞和概念、公式的推導(dǎo)較多，一些通過公式推導(dǎo)得出的結(jié)論令人難以理解，教師在講授時(shí)難度較大。加上課時(shí)的限制，教師為了講解更多的知識(shí)點(diǎn)，與學(xué)生的互動(dòng)較少，教學(xué)效果不佳。

第三，課程偏重理論內(nèi)容，重視知識(shí)傳授，輕視工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。一些教師在教學(xué)中偏重對(duì)算法理論的講解等，對(duì)算法的實(shí)踐應(yīng)用、實(shí)際工程例子的講解不多，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解仍停留在公式符號(hào)的淺層面，對(duì)工程應(yīng)用的理解不夠，難以將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。

第四，課程評(píng)價(jià)方式單一，重結(jié)果輕過程。將期末成績(jī)作為結(jié)論性評(píng)定，且期末試卷的考核以教材理論內(nèi)容及授課重點(diǎn)為主，注重理論知識(shí)點(diǎn)的考核，應(yīng)用能力的考核較少，沒有反映出學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況。此外，缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，學(xué)生無法及時(shí)了解自己對(duì)課堂內(nèi)容的掌握程度，存在部分學(xué)生考前突擊、死記硬背、考完即忘的現(xiàn)象。

二、數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)改革的舉措

（一）采用線上線下混合式教學(xué)模式

充分發(fā)揮線上線下混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，將課堂延伸至課外，突破學(xué)習(xí)時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有更大的靈活性和自主性。線上線下混合式教學(xué)實(shí)施過程如圖1所示。

課前，教師引導(dǎo)學(xué)生帶著任務(wù)和問題隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)在線課程的內(nèi)容、反復(fù)觀看在線視頻，參與討論并進(jìn)行學(xué)前測(cè)試，在線反饋課前學(xué)習(xí)情況。課中，教師根據(jù)學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況，在線下課堂上進(jìn)行互動(dòng)式、引導(dǎo)式、參與式、啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生掌握課程知識(shí)。同時(shí)，結(jié)合工程案例、實(shí)際應(yīng)用等，借助現(xiàn)代化信息技術(shù)，加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解。課后，教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)、測(cè)試、討論等情況，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生答疑解惑，幫助學(xué)生拓展知識(shí)面，并及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思和調(diào)整。

（二）革新教學(xué)理念

教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)角色，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作伙伴，由“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變。打造自主式、參與式和合作式的學(xué)習(xí)課堂，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、討論、實(shí)踐、探索。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，設(shè)計(jì)互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)，如通過課堂討論、分組研討、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目等活動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。關(guān)注課堂反饋并及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收。

（三）將學(xué)術(shù)前沿知識(shí)、工程案例引入課堂，促進(jìn)實(shí)踐與理論教學(xué)相融合

將專業(yè)知識(shí)與最新技術(shù)、工程應(yīng)用融合，讓學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)操作等方式，深入地理解和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，教師可以結(jié)合自身的科研經(jīng)驗(yàn)，將數(shù)字信號(hào)處理課程的研究成果融入課堂，反哺教學(xué)，及時(shí)將最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)活動(dòng)中，教師將概念、原理、方法、應(yīng)用等方面置于工程實(shí)踐背景下，使學(xué)生在明確工程實(shí)踐背景的前提下，學(xué)習(xí)課程知識(shí)并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。如將理論內(nèi)容教學(xué)與MATLAB相結(jié)合，直觀展示實(shí)際應(yīng)用中的有趣案例，增加課堂的趣味性，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和解決復(fù)雜問題的能力。又如在講解一些知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可進(jìn)行互動(dòng)式、引導(dǎo)式、啟發(fā)式教學(xué)設(shè)計(jì)（見表1）。

（四）改革教學(xué)評(píng)價(jià)

要改變單一的考試評(píng)價(jià)方式，形成全方位、形成性的多元評(píng)價(jià)方法，不僅要重視對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況的評(píng)價(jià)，還要注重對(duì)知識(shí)以外的學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展情況的評(píng)價(jià)，尤其是創(chuàng)新能力、合作能力等方面的評(píng)價(jià)。課程評(píng)價(jià)內(nèi)容的占比情況如表2所示。

教師通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)給予學(xué)生反饋，動(dòng)態(tài)地改進(jìn)教學(xué)策略。利用信息化技術(shù)，對(duì)學(xué)生視頻觀看及討論數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)、成績(jī)等進(jìn)行分析，多角度評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，形成動(dòng)態(tài)化、全方位、形成性的多元評(píng)價(jià)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

三、結(jié)語

教學(xué)改革旨在提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)綜合素質(zhì)高和創(chuàng)新能力強(qiáng)的社會(huì)需求人才，并滿足不斷變化的教育需求?；贠BE理念的數(shù)字信號(hào)處理課程線上線下混合式教學(xué)模式，將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的核心，促進(jìn)教師與學(xué)生協(xié)同發(fā)展，授課方式靈活多樣，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，為學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)提供了新的思路和方法。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 薛成龍，郭瀛霞.高校線上教學(xué)改革轉(zhuǎn)向及應(yīng)對(duì)策略[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2020，38（7）：65-74.

[2] 郝慧艷，李靜怡，郝利華，等.以O(shè)BE理念為導(dǎo)向的數(shù)字信號(hào)處理課程改革與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2023（5）：27-30.

[3] 胡建波.應(yīng)用型高?！耙詫W(xué)生為中心”范式轉(zhuǎn)型的案例研究：西安歐亞學(xué)院的實(shí)踐與思考[J].高等教育研究，2021，42（11）：57-68.

[4] 蔣琳瓊，何登錄.能力導(dǎo)向下應(yīng)用型本科院校課程考核改革探討[J].教育觀察，2023，12（4）：45-47.

［責(zé)任編輯：蘇祎穎］