居本祥，付本元，米曾真

（重慶理工大學機械工程學院，重慶 400054）

《華盛頓協(xié)議》是工程教育專業(yè)認證的國際互認協(xié)議，2016年6月我國正式加入該協(xié)議以后，工程教育專業(yè)認證成為我國高校的新風向標[1-2]?！豆こ绦盘柼幚怼肥菧y控及電子信息相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)核心課程。由于目前的通用教學內(nèi)容都只局限于信號處理的基礎知識，并未充分考慮開課專業(yè)的特色，再加上課程本身概念抽象、分析方法與基本理論難以理解和掌握的基本特點，使得傳統(tǒng)線下教學模式對專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的支撐效果有限，也容易存在學生參與度不高、學習效率低下、學習興趣缺失等許多問題。

在工程教育專業(yè)認證和“互聯(lián)網(wǎng)+”時代新形勢下，基于以學生為中心，以產(chǎn)出為導向的教育理念，結(jié)合網(wǎng)絡平臺，探索線上線下混合教學模式，實現(xiàn)《工程信號處理》課程的多方位教學改革具有重要的現(xiàn)實意義。

1 工程信號處理課程現(xiàn)狀分析

《工程信號處理》在很多高校也被稱為《信號與系統(tǒng)》，是電子信息及測控類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程。它的任務是研究信號和線性時不變系統(tǒng)的基本理論和基本分析方法，要求掌握最基本的信號變換理論，并掌握線性時不變系統(tǒng)的分析方法，為學習后續(xù)課程奠定理論基礎。通過本課程的學習，學生將理解信號的函數(shù)表示與系統(tǒng)分析方法，掌握連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的時域分析和頻域分析，連續(xù)時間系統(tǒng)的S域分析和離散時間系統(tǒng)的Z域分析等相關(guān)內(nèi)容，提高分析和解決實際問題的能力。

該課程的大部分內(nèi)容都比較抽象，多為公式或純理論，大多數(shù)學生并沒有真正掌握公式中的物理意義和信號激勵與響應過程中實際情況。再由于該課程大多數(shù)時間都在課堂上，學生以聽為主，很少主動動手對信號進行分析、變換和驗證等操作，導致學生知識掌握的不牢靠，甚至還會造成一部分學生單純認為該課程就是一門數(shù)學課，把課程當作數(shù)學課去學習，導致學生難以理解課程中內(nèi)容的實際意義。在課下大量的學習時間中，學生也主要是從課本上或課后習題去鞏固和理解所學習的內(nèi)容，絕大多數(shù)都是純理論的內(nèi)容，缺乏與實際應用的交叉融合。時間一長，學生也會感覺這門課程很枯燥而逐漸失去學習的興趣，無法培養(yǎng)起自主學習與實踐的習慣。

由此帶來學生難學和教師難教的兩難局面，因此，我們主要從教學內(nèi)容、課堂教學、實驗教學三大環(huán)節(jié)對《工程信號處理》課程進行了多方位的改革探索，堅持以工程認證的核心理念“學生為中心，以產(chǎn)出為導向，持續(xù)改進”為準則，利用線上線下的教學模式彌補傳統(tǒng)教學的不足，促進教學效果的提高，實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標。

2 工程認證背景下課程教學改革措施

基于OBE的教育理念，以產(chǎn)出為導向，根據(jù)課程目標對教學內(nèi)容進行優(yōu)化設計。從基礎理論出發(fā)，淡化復雜的結(jié)論推導過程，強調(diào)理論應用方法，緊跟專業(yè)工程認證理念，融入測控技術(shù)前沿科學，將有效解決復雜工程問題作為最終的教學目標，注重理論的實際應用[3]。強調(diào)結(jié)論和如何應用其進行系統(tǒng)分析，解決實際問題。

2.1 通過修訂教學大綱明確課程目標

工程認證是在明確課程中要具體培養(yǎng)的能力的前提下，解決傳統(tǒng)教學中只注重傳授專業(yè)知識的問題。依據(jù)我校測控專業(yè)最新的培養(yǎng)方案，緊密結(jié)合工程教育認證的基本要求對教學大綱進行修訂，確定了滿足畢業(yè)要求的課程目標。學生通過課上理論學習和實驗操作后應掌握如下技能：①了解工程信號處理的相關(guān)基本概念，可用于表述并識別常見信號及系統(tǒng)；②能利用微分或差分方程建立系統(tǒng)時域模型、求解模型、可解釋系統(tǒng)的時域特征；③能夠用傅里葉變換及拉普拉斯變換在頻域及復頻域中描述連續(xù)信號與系統(tǒng)、解釋連續(xù)信號與系統(tǒng)的特征，能應用兩種變換方法分析信號；④能夠?qū)﹄x散系統(tǒng)進行時域、離散傅里葉變換分析及工程信號的Z域分析；⑤能利用MATLAB工具進行信號的仿真,實現(xiàn)工程信號的分析與處理。教學大綱中每個課程目標都有特定的畢業(yè)要求指標點與之相對應，從而實現(xiàn)課程目標對于畢業(yè)要求指標點的支撐。

2.2 構(gòu)建線上+線下混合資源打造多元化教學形式

近些年來，翻轉(zhuǎn)課堂等教學模式逐漸融入傳統(tǒng)教學模式中，但其主要適合小班教學，且受教室場地和課堂網(wǎng)絡制約。但大多數(shù)高?！豆こ绦盘柼幚怼氛n程作為專業(yè)必修課，教師和教室資源有限，難以實現(xiàn)小班教學[4-5]。因此，照搬他人翻轉(zhuǎn)課堂教學模式教學效果非常有限。基于《工程信號與系統(tǒng)》課程現(xiàn)實問題，擬開展了線上線下混合教學模式的改革試驗，采用線下多媒體教學為主，輔以線上資源作為有效和必要的補充的形式，提高學生學習的效率。

這種教學方式在諸多高校、專業(yè)皆有嘗試。然而，混合式教學改革并沒有統(tǒng)一的模式[6]。線上+線下的混合式教學模式是將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種教學方式，通過二者的結(jié)合，提升學生的學習深度，并給予學習者及時、準確和額外的外部支持。為了建立合理充分的線上資源，我們首先投入了較多的時間對知識點進行了梳理。整合課程線上資源，錄制微課視頻，對每章重點內(nèi)容進行梳理、總結(jié)。以此為基礎，明確學生預習要求。如對于重難點知識點，由于學生自學難度高，為了不使學生產(chǎn)生畏學心理，要求學生預習時了解即可，并可在線上平臺留言強調(diào)老師在線下授課時需重點講解。對于中間型知識點，大部分學生可通過認真自學掌握，則要求其線上預習時掌握，老師在線下授課時通過提問方式補充部分內(nèi)容。而對于簡單型知識點，要求學生預習時完全掌握，老師線下授課時可不再講解該部分內(nèi)容。新的線上視頻教學內(nèi)容加強了實踐教學部分，除了在課堂上引入了大量的工程實例，也給學生提供大量視頻化的案例，讓大家及時地將理論知識與實踐聯(lián)系起來，既有加深了學生對理論知識的理解，也能在一定程度上達到學以致用的目的。

2.3 構(gòu)建線上+線下相結(jié)合的教學考核標準

對于理論教學，無論是線上還是線下都需要給予學生學習反饋。線下教學的考核模式以出勤率、作業(yè)完成情況以及考試成績作為考核評價依據(jù)，這種考核方式易于量化，容易把控。作為線上教學，目前多用于為線下教學的補充和復習，為了激發(fā)學生線上學習的熱情和參與度，使線上資源發(fā)揮更好的作用，需要構(gòu)建教學線上線下相結(jié)合的考核與評估機制，注重過程評價，使測試結(jié)果作為過程性評價和結(jié)果性評價的重要依據(jù)，從而激發(fā)了學生學習的動力。通過收集學生在線學習過程中反饋的共性問題，摸索建立共性問題庫，進而優(yōu)化線下教學和線上學習的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，使其教學方式更加完善，教學內(nèi)容劃分更加合理。

2.4 借助課程目標達成度建立持續(xù)改進機制

課程目標達成度則是對課程教學質(zhì)量的評價，可以視為教師獲取教學質(zhì)量反饋信息的一種重要手段。結(jié)合計算的目標達成度及總達成度，通過分析和研究學生對于該課程的學習情況，具體提出持續(xù)改進意見。最后有必要對其中沒有達到目標的項目提出持續(xù)改進措施，在下一輪次的教學環(huán)節(jié)中，安排附加的課時進行答疑、輔導，增加互動討論環(huán)節(jié)，重點增強這一部分內(nèi)容的教學。

3 結(jié)語

通過在工程認證背景下的《工程信號處理》課程教學改革，將“成果為導向、學生為中心、持續(xù)改進”的教學理念深入到教學中去。針對課程目標，采用線上線下混合教學方式，構(gòu)建了認知層面深度參與的教學理念，以課程教學活動為載體，以在線學習的基礎知識為補充，使學生有更多的時間在認知層面參與學習，打破教室學習單一模式的局限性，引導了學生進行深度學習與自發(fā)學習。