高校小波分析課程考核體系改革探索

寇俊克

（桂林電子科技大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林541004）

0 引言

伴隨著社會(huì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)人才的需求量越來越大，且要求也越來越高。特別是當(dāng)前我國(guó)正處于實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)想的關(guān)鍵時(shí)期，更加需要眾多高素質(zhì)復(fù)合型人才為之奮斗。高校作為人才培養(yǎng)的基地和搖籃，肩負(fù)著培養(yǎng)優(yōu)秀人才的責(zé)任和使命。小波分析基于其獨(dú)特的局部時(shí)頻分析特性而被廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、圖像處理、金融數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域[1-6]。該課程的特點(diǎn)在于其理論和實(shí)際應(yīng)用的緊密融合性，其課程重點(diǎn)關(guān)注小波分析核心基礎(chǔ)知識(shí)以及相關(guān)經(jīng)典應(yīng)用。通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅要求學(xué)生能夠掌握小波分析的相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)還具備靈活運(yùn)用小波知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用問題的實(shí)踐操作能力。要想達(dá)到上述課程教學(xué)目標(biāo)，就必須建立與之相適應(yīng)的課程考核體系。雖然經(jīng)過經(jīng)年累月的教學(xué)實(shí)踐和不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)理念，高校小波分析課程已經(jīng)建立了比較完善的課程考核體系。但是隨著高校改革的不斷深入，對(duì)于大學(xué)生人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求越來越高。為了順應(yīng)時(shí)代潮流，為國(guó)家培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的人才，小波分析課程必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷深化課程考核體系改革，建立與新時(shí)代人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致的考核體系。

1 小波分析課程考核體系現(xiàn)狀

課程考核是高校教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其目的在于檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握情況以及學(xué)生能否運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決一些基本問題。同時(shí)通過課程考核，教師能夠清楚地了解其課堂授課效果，進(jìn)而根據(jù)學(xué)生考核結(jié)果改進(jìn)和完善今后的課堂教學(xué)。故高校課程考核體系改革是課程教學(xué)改革的重中之重，其改革的成功與否關(guān)系著高校教學(xué)改革的成敗，將對(duì)高校人才培養(yǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[7]。下面我們將重點(diǎn)介紹當(dāng)前高校小波分析課程考核體系存在的問題。

1.1 考核內(nèi)容過于集中，缺乏靈活性

從小波分析知識(shí)結(jié)構(gòu)上看，傅立葉變換、Haar小波表達(dá)式、Haar小波分解以及重構(gòu)計(jì)算、小波構(gòu)造等課程知識(shí)點(diǎn)是課程考核的重點(diǎn)。鑒于這一特點(diǎn)，小波分析課程考試基本都采用試卷閉卷考試的形式，且考試內(nèi)容基本上集中于上述知識(shí)點(diǎn)。這就導(dǎo)致學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)時(shí)，過分關(guān)注考核知識(shí)點(diǎn)，忽略了其他知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。另外，針對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)的考察試卷題型往往都局限于課本例題、課后練習(xí)題、作業(yè)等，缺乏靈活性。當(dāng)期末考試來臨前，學(xué)生往往采用題海戰(zhàn)術(shù)，將上述知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的習(xí)題反復(fù)練習(xí)計(jì)算，以便在較短時(shí)間內(nèi)掌握其求解步驟，進(jìn)而通過期末考試。這一學(xué)習(xí)方法雖然能夠達(dá)到通過課程考核的目的，但是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解停留在表面，不夠深入，更談不上學(xué)以致用，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。所以通過這種形式的考核取得的結(jié)果無法從根本上檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

1.2 考核形式單一，過于側(cè)重理論知識(shí)考查

當(dāng)前高校小波分析課程主要采用試卷閉卷形式考核，其主要側(cè)重于基本概念，核心理論推導(dǎo)證明以及小波分解重構(gòu)計(jì)算等。對(duì)于此類型的理論知識(shí)考查，學(xué)生往往都采用考前突擊復(fù)習(xí)的方式進(jìn)行應(yīng)對(duì)。眾所周知，小波分析課程之所以被設(shè)定為專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，其關(guān)鍵在于該課程知識(shí)的實(shí)用性，而不是在于課程基礎(chǔ)理論知識(shí)。然而當(dāng)前小波分析課程考核形式過于側(cè)重理論知識(shí)考查，對(duì)于學(xué)生的學(xué)以致用以及實(shí)踐應(yīng)用能力沒有相應(yīng)的考查機(jī)制，這不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。所以，當(dāng)務(wù)之急必須改革小波分析課程考核體系，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力的考查，并以此為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高其學(xué)習(xí)積極性。

1.3 課程考核比例設(shè)置不合理

為了更大程度上掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，當(dāng)前高校在進(jìn)行課程考核的時(shí)候都采用了比例考核方式，即平時(shí)上課到課情況、課后作業(yè)完成情況以及期末考試成績(jī)都納入期末總成績(jī)中，并設(shè)置相應(yīng)的比例。以桂林電子科技大學(xué)為例，小波分析課程目前采用的考核方式為平時(shí)成績(jī)占比30%，期末試卷考試成績(jī)占比70%。其平時(shí)成績(jī)主要是用來考察學(xué)生的上課情況以及課后作業(yè)完成情況。雖然這樣的比例設(shè)置在一定程度上能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)以及課后練習(xí)作業(yè)的重視度，但是仍存在一些無法解決的問題。比如，學(xué)生為了較高的平時(shí)成績(jī)，被動(dòng)地按時(shí)到教室聽課，缺乏學(xué)習(xí)積極性；針對(duì)課后練習(xí)作業(yè)，由于教師在批閱作業(yè)習(xí)慣于直接評(píng)定等級(jí)，對(duì)于學(xué)生的完成情況以及是否獨(dú)立完成不太關(guān)注。這一情況就導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)付性地完成作業(yè)，甚至直接抄襲作業(yè)，這就無法達(dá)到課后作業(yè)的原本目標(biāo)。因此，必須打破現(xiàn)有的考核比例，設(shè)置更加靈活多樣的考核機(jī)制。

2 小波分析課程考核體系改革措施

依據(jù)小波分析課程知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及其極強(qiáng)的實(shí)用性，該課程考核應(yīng)該貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，且從考核形式、考核內(nèi)容、考核比例等方面進(jìn)行深入改革。建立一個(gè)考察課程基礎(chǔ)知識(shí)，且側(cè)重知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力的綜合多樣化考核體系。以此來提高學(xué)生對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的認(rèn)可度，激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

2.1 考核內(nèi)容多樣化，側(cè)重應(yīng)用案例解析

課程考核的目的在于檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握情況以及運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，因此，課程考核要兼顧理論知識(shí)考查，側(cè)重應(yīng)用能力考核。不僅要考查學(xué)生對(duì)基本概念、理論計(jì)算證明等知識(shí)點(diǎn)的理解，還要檢驗(yàn)學(xué)生能否利用所學(xué)的知識(shí)解決一些實(shí)際問題。鑒于這一目標(biāo)，試卷考試內(nèi)容要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整基本概念、理論知識(shí)的題型分值比重，增加應(yīng)用題型分值，盡可能設(shè)計(jì)一些與實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)的主觀應(yīng)用題供學(xué)生解答。比如，假設(shè)一個(gè)含噪聲圖像，如何采用小波方法進(jìn)行去噪處理；對(duì)于一個(gè)高清圖片，如何利用小波方法進(jìn)行壓縮處理等。對(duì)于此類主觀應(yīng)用案例分析題型，主要考查學(xué)生能否運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決一些實(shí)際問題。同時(shí)由于主觀應(yīng)用題型沒有固定的答案，這樣就給學(xué)生提供了一個(gè)自由發(fā)揮的平臺(tái)，學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)創(chuàng)造性地提出一些解題思路或者想法[8，9]。

2.2 考核形式多元化，理論與實(shí)踐考核并重

作為一門實(shí)用性極強(qiáng)的課程，小波分析課程考核不僅要關(guān)注基本理論知識(shí)的考查，也要有學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作方面的考核。小波分析課程的教學(xué)根本在于學(xué)生能否運(yùn)用其相關(guān)理論知識(shí)解決一些實(shí)際問題，這就要求我們?cè)谡n程考核的時(shí)候要特別注重動(dòng)手實(shí)踐能力的考查。因此，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不能單單依靠一份試卷，還要設(shè)計(jì)一些開放性的實(shí)踐題目供學(xué)生選擇。比如，針對(duì)一些模糊不清楚的圖片，將其進(jìn)行還原處理；對(duì)某市場(chǎng)調(diào)查項(xiàng)目的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并給出合理可行的建議；如何保護(hù)圖片擁有者的版權(quán)不受到侵犯等問題。學(xué)生可以在開放性實(shí)踐題中選擇一個(gè)進(jìn)行解決，并將解題的思路、實(shí)施過程、最終的求解結(jié)果等形成一份研究報(bào)告。教師針對(duì)學(xué)生的研究報(bào)告進(jìn)行批閱打分，并作為期末最終成績(jī)的一部分，使理論試卷考察以及實(shí)踐研究考核各自有所側(cè)重，且相互促進(jìn)。學(xué)生通過理論考試進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，借助實(shí)踐考試將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷深化對(duì)知識(shí)點(diǎn)精髓的理解，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.3 優(yōu)化考核各項(xiàng)比例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

課程考核的本質(zhì)在于全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、基本知識(shí)的掌握情況以及實(shí)踐應(yīng)用能力，這就必須打破“一考定終身”的考核模式，建立貫穿整個(gè)課程教學(xué)過程，兼顧全面，有所側(cè)重的科學(xué)合理的考核模式。在原有學(xué)生到課情況、課后作業(yè)完成情況、期末考試成績(jī)的基礎(chǔ)上，添加學(xué)生課堂表現(xiàn)、課后網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情況、實(shí)踐考核成績(jī)等要素，以便全面了解學(xué)生各個(gè)階段的學(xué)習(xí)狀況。另外，將上述考察因素分為三大類：期末考試成績(jī)、實(shí)踐研究報(bào)告成績(jī)、平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)，并設(shè)置各自比例為30%、45%、25%。在平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)中，學(xué)生到課情況以及課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況、課后網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情況依次占比為20%、50%、30%。同時(shí)對(duì)于學(xué)生課后作業(yè)的批閱，不能單單進(jìn)行評(píng)級(jí)，而是要進(jìn)行系統(tǒng)全面的批閱。只有如此才能真正掌握學(xué)生的作業(yè)完成情況，才能對(duì)學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)、疑惑點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的講解和解答。

2.4 建立課程效果反饋機(jī)制，更新考核體系

作為實(shí)用性極強(qiáng)的課程，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、分析問題以及解決問題的能力。需要指出的是，上述教學(xué)目的往往在課程結(jié)束以后短期內(nèi)是無法測(cè)驗(yàn)是否達(dá)到的。然而當(dāng)前高校大多數(shù)課程往往都是在課程結(jié)束以后，安排學(xué)生參加課程考核，以考核結(jié)果作為該課程的最終測(cè)驗(yàn)結(jié)果。伴隨著課程考核的結(jié)束，課程的教學(xué)任務(wù)也隨之完成，之后學(xué)生與任課教師基本上沒有任何關(guān)于教學(xué)效果的溝通反饋。這一現(xiàn)狀的存在導(dǎo)致任課教師無法獲取教學(xué)效果反饋情況，進(jìn)而無法根據(jù)學(xué)生的反饋情況對(duì)自己的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核形式等進(jìn)行改革完善。為了真正意義上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，建立與人才需求相一致的課程考核體系，小波分析課程必須建立課程教學(xué)效果反饋機(jī)制。在課程教學(xué)實(shí)施期間，任課教師要不定期地與學(xué)生溝通交流學(xué)生情況，全面了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整完善教學(xué)過程以及階段考核形式。另外，高校每門課程之間也存在著互相印證，相輔相成的緊密聯(lián)系。雖然學(xué)生在教學(xué)時(shí)間安排上學(xué)完了小波分析課程，但有可能其實(shí)際應(yīng)用卻出現(xiàn)在后續(xù)某些課程或者實(shí)踐活動(dòng)中。所以在課程結(jié)束以后，教師要建立學(xué)生學(xué)習(xí)追蹤反饋機(jī)制，了解和獲取這些學(xué)生對(duì)于課程教學(xué)的意見和建議，進(jìn)而幫助教師更好地完善課程考核機(jī)制。

3 結(jié)語

當(dāng)前社會(huì)正處于百年不遇之大變革時(shí)期，高校只有不斷深化教學(xué)改革，觸及教學(xué)改革最深處才能建立與社會(huì)需求相適應(yīng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)出優(yōu)秀的高素質(zhì)復(fù)合型人才，在高校雙一流建設(shè)中贏得先機(jī)。作為一門極具實(shí)用性的課程，小波分析課程必須不斷改革完善課程考核體系，以此引導(dǎo)學(xué)生建立積極的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，以期在未來為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。