李 杰,李学军
(长春大学 电子信息工程学院,长春 130022)
“数字信号处理”是电子信息类和测控等专业的必修课,其内容抽象,公式繁多,并有大量的数学推导,需要高等数学、电路、信号与系统等多门课程为前期理论基础。同时“数字信号处理”又是一门实践性非常强的课程,是多门专业课如通信原理、故障诊断等的基础,在课程体系中起到承上启下的核心作用。这就要求学生在能够理解掌握基础概念公式的同时,还要有较强的工程应用能力,这使该课程成为较为难学的一门课,也给考试带来了难题[1]。
数字信号处理的课程的问题也是目前高校工科专业课程普遍存在的问题,专业课程的改革应该从考试指挥棒开始,加强课程教学的全过程管理和学生平时成绩的考核,改变现有的成绩分配方案[2]。本文结合数学信号处理自身的特点,结合我校实际,有针对性的对课程的考试方式和考试内容进行改革尝试,取得了很好的结果。
我校采用教务处系统管理成绩,目前考试课程成绩构成一般为期末考试、平时成绩、实验成绩三项,所占比例为70%:20%:10%。“数字信号处理”课程也是采用这种比例分配,平时成绩20%,其中出勤10%,作业10%;实验成绩10%,由实验教师给出,期末卷面如果低于55分,则不算平时成绩,为不及格。
平时成绩的考核很难反映学生平时的学习状态。一般学生都能达到80%-90%的出勤率,作业也能按时上交,由于作业都是课后习题,学生甚至可以自己买到习题指导书,上边有完整的习题答案,加上互相抄袭,在整整齐齐的作业中,很难真正反映学生的平时学习状态。而且课程课堂授课时互动环节很难实现,这就使平时成绩很难反映学生的实际学习情况。
实验成绩由实验教师给出,由于实验本身是验证性实验居多,学生只需要动手参加,10分的成绩很难来开距离,学生对此并不重视。
所以这种成绩分配方式就会使学生在平时学习中产生应付的对策:上课点卯,作业靠抄,到期末考试前,才发现积累起来的概念公式搅在一起,很难理清课程的脉络,结果全部重心任务就是应付考试,及格万岁,对学的什么,掌握了什么已经没有精力顾及。这样的考试环节和考试方式下,学生平时松懈,考试临时抱佛脚,不利于学生对知识的学习,难以发挥学生的学习主动性和能动性。
课程考试是提高教学质量的有效措施,也是现阶段评定学生成绩相对公正的重要手段和标准。课程成绩的评定既要有利课程的过程管理,又要兼顾课程的特点,能够激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,所以课程考试和课堂教学共同构成了教学质量的保障体系[3]。针对“数学信号处理”课程的教学特点,成绩考核采用“笔试+口试+平时成绩+实验成绩”的评定方法,期末考试50%,口试20%,平时成绩20%,实验10%。
口试时间安排在课程结课后,期末考试前。具体操作方法为:①口试前要求每个学生在规定的章节中出5道口试题,发到教师邮箱里并要求附有答案,这份作业在口试中占10分,目的是要学生带着问题和思考进行口试的准备,发挥学生的学习主观能动性;②学生进行口试时需要带教科书、平时的全部作业、上课听课笔记等所有能够反映学习情况的资料,这样通过口试的过程,也检查了学生对课程的平时学习情况;③通过对学生平时学习情况的了解,结合口试试题作业的完成情况,对学生进行随机提问,试题分两种,一种是问题的提出能够考察学生对概念性问题的理解,是细节题型。一种是考察学生对课程知识点的整体把握,考察学生对课程的融会贯通能力。综合这两个部分给出口试的答题分数,满分10分。
口试可以弥补期末考试的不足,增加考试的灵活性,有利于教师了解学生的平时学习情况,把握课程的教学效果。同时口试也能够挖掘学生的能动性,提高学生学习兴趣,口试环节的安排使学生提早进入课程的复习状态,特别给平时不认真学习的学生带来很大的心里压力,对期末成绩的整体提升十分有利。
“数字信号处理”课程中大量的概念公式定理等内容,比如序列的傅立叶变换、离散傅立叶变换、采样定理等知识点,这部分适合闭卷考试,考察学生把握基本概念间的关系和基本解题技巧的能力,闭卷考试也更有利于学生对基础知识的掌握,并跟考研等接轨。但是课程中快速傅立叶变换算法FFT、滤波器设计等章节中涉及很多工程性问题,这部分应该考查学生的应用能力,更适合开卷考试。
综合考虑开卷、闭卷的优缺点[4],结合数字信号处理课程的特点,进行半开卷考试。所谓的半开卷就是在考前发给学生一张可以带入考场的有特殊记号的专用纸,学生把复习整理的内容浓缩在这张纸上,这样既减轻了学生死记大量公式的负担,同时也提高了考试的可信度,减少了夹带纸条的考场舞弊现象。此外,这种方式也促使学生有效地进行复习和整理,增加了学生的信心,提高了考试的通过率,达到了考核的目的。
由于采用半开卷考试方式,在考试题型和内容上就更加灵活,试卷除涵盖基本概念、基本解题、综合设计题型外,特别加入了综合分析题型,对学生分析问题解决问题的能力进行考核,从而引导学生在平时学习中更好地理解掌握概念间的关系,注重知识的灵活掌握和应用能力的培养。
在普遍意义上的应试教育背景下,大学生的自主学习的能力普遍不高,部分学生无法自己抓住课程的重点进行复习,到期末复习的时候往往不从下手进行复习功课,这部分学生的及格问题成为提高及格率的关键。针对这种情况,在课程结束后,针对课程的内容进行一次考前辅导,对考核的知识点情况进行解读,告诉学生哪些部分是在期末考试中的重点概念和内容,需要同学们掌握的程度是什么,形成一个知识点详尽的考纲,发布给学生。这么做能够使学生更有效的掌握课程的内容,有针对性的开展复习。
通过对两届学生的考试进行改革尝试,学生的整体学习态度有了很大改变。学生更注重自己的平时表现,认真听好每节课,做好每次作业,学习更有主动性,期末复习更有针对性,学习的重点从课后习题的掌握记忆,转移到对书本中基本概念性问题的理解掌握上和对工程问题的灵活应用上。从成绩上看,考试改革之前,不及格率在30%左右,改革之后的及格率可以达到90%以上。
作者进行数字信号处理课程教学十余年,对课程的教学改革从考试改革着手,增加了口试环节,期末试卷的采用半开卷方式,发布考试大纲等。课程的考试改革,分解了期末考试的负担,使学生更注重平时表现,更注重对知识的灵活掌握,学习更具有主动性,成绩也有了普遍提高。由于教学改革是一项没有终点的系统工程,下一步将建立口试试题库,口试试题采用当场抽签的方式,使口试更客观,并把仿真实验的内容纳入考核范围。
[1] 董庆贺.《数字信号处理》的教学改革探索与实践[J].教育教学论坛,2012(28):42-44.
[2] 温启军,肖玉山.基于全过程考核的高等数学课程考试方式改革的认识与实践[J].吉林省教育学院学报,2011(9):85-87.
[3] 褚超美,陈家琪.案例式考试法在理工科专业理论课程考试中的应用[J].上海理工大学学报:社会科学版,2011(3):69-71.
[4] 王烨,李亚宁.新形势下专业课程考试考核评价体系改革浅析[J].兰州交通大学学报,2012(4):158-160.