何金?！●樤亠w　諸葛霞

基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的DSP課程的教學方法改革

何金保駱再飛諸葛霞

（寧波工程學院，浙江 寧波 315016）

針對DSP課程難度大、涉及知識面廣的特點，文章提出基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的DSP課程的教學改革方法。從DSP課程特點出發(fā)，討論了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學方法、教學實踐以及效果評價方法。教學效果表明，“翻轉(zhuǎn)課堂”能，增強了學生的課堂參與度，有效地提升了學生自主學習的能力。

“翻轉(zhuǎn)課堂”；DSP課程

1　引言

“翻轉(zhuǎn)課堂”最早來源于莫林拉赫等在2000年發(fā)表的一篇學名為《顛倒課堂：建立一個包容性學習環(huán)境途徑》的論文，文中提到使用翻轉(zhuǎn)教學以適應(yīng)不同學生的學習風格，采取個性化教學。之后，J.韋斯利等學者對“翻轉(zhuǎn)課堂”進行了較為深入的研究?！胺D(zhuǎn)課堂”被《環(huán)球郵報》列為2011年影響課堂教學的重大技術(shù)變革。2012年，可汗學院利用微課程進行教學的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式開始受到全球教育研究者的關(guān)注［1-3］。

傳統(tǒng)課堂教學有教學效率高、受眾廣、教師方便管理等優(yōu)勢，但是隨著社會的進步，重視學生的個性化發(fā)展與綜合素質(zhì)的提高成為共識?！胺D(zhuǎn)課堂”作為一種人性化的課堂策略，打破了傳統(tǒng)課堂教學的局限，讓學生有更多的主動學習時間，可以促進對知識的理解，學生的解決問題能力和學習興趣得到加強，教學效果和教學質(zhì)量顯著增強，利于學生綜合能力的提升［4-7］。

2　DSP課程教學現(xiàn)狀

第一種提法DSP（Digital Signal Processing）就是我們常說的數(shù)字信號處理方法、算法，第二種提法DSP（Digital Signal Processor）就是一種適合于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器，針對電氣類專業(yè)DSP往往指第二種。DSP課程特點綜合性強、涉及知識面寬，既涉及強弱電、軟硬件，又包括元件與系統(tǒng)，要求學生既掌握電氣工程方面的專業(yè)知識技能，又掌握自動化和信息技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識技能。通過DSP課程學習，使學生可以接觸到電工電子、計算機及信息控制技術(shù)方面的知識。傳統(tǒng)DSP課程教學都是以教師課堂教學為主，實驗為輔。由于實驗時間限制，實驗設(shè)計簡單，很多實驗往往都是教師設(shè)計好，學生簡單的重復驗證，這樣難以調(diào)動學生的主動性和學習興趣。到學生真正走上工作崗位，自己設(shè)計產(chǎn)品時束手無策。然而企業(yè)大量需要的是實踐能力強、具有扎實理論基礎(chǔ)的人才。因此，傳統(tǒng)教學方法導致學生理論與實踐脫節(jié)，與社會需求嚴重脫節(jié)。

3　“翻轉(zhuǎn)課堂”與傳統(tǒng)課堂的比較

“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種學習形式的顛覆，通常學習包括兩個階段，即知識的傳授和內(nèi)化。傳統(tǒng)課堂與“翻轉(zhuǎn)課堂”的區(qū)別也主要體現(xiàn)在學習的這兩個階段，它們之間的比較見表1。

表1　“翻轉(zhuǎn)課堂”與傳統(tǒng)課堂的比較

知識的傳授過程在傳統(tǒng)課堂是以教師為中心的，在“翻轉(zhuǎn)課堂”中教師只是作為一個引導者，事先以簡短的視頻形式，把知識點傳授給學生，學生在學習視頻的過程中，可以利用網(wǎng)絡(luò)掌握知識點。而在課堂上主要完成知識的內(nèi)化，這個階段教師只是作為引導者，在課堂上解決學生的疑難點，這樣在課堂有限的時間內(nèi)可以把學習知識的最重要階段----知識內(nèi)化完成。在整個過程中，學生成為學習的主體，充分發(fā)揮學生的主動性，回歸學習的本質(zhì)。

另外，傳統(tǒng)的課堂基本上都是以考試作為衡量學生的學習效果，完全忽略學生學習的過程，難免以偏概全，“翻轉(zhuǎn)課堂”更容易實施過程考核，有利于評估教學效果。

4　基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學設(shè)計

通過將“翻轉(zhuǎn)課堂”與DSP課程學習結(jié)合，進行教學設(shè)計，發(fā)展了基于PBL等學習策略的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式在DSP教學實踐中的應(yīng)用，力求為教學改革提供新思路。通過對DSP課程進行教學設(shè)計，旨在改善學習效果，提升學生的實踐能力、分析解決問題能力、自主學習能力等綜合素質(zhì)。由于DSP課程是理論和實踐緊密結(jié)合的課程，比較適合采用“翻轉(zhuǎn)課堂”方法教學，理論指導實踐，實踐反過來加深理論理解，理論與實踐互相促進。翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式如圖1所示。

圖1　“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式

4.1“翻轉(zhuǎn)課堂”教學設(shè)計原則

DSP是一門高年級的專業(yè)課，需要前期電工電路、數(shù)電、模電、C語言等課程為基礎(chǔ)，掌握學生基礎(chǔ)，有利于后續(xù)教學任務(wù)難度設(shè)計。針對“翻轉(zhuǎn)課堂”的DSP課程的教學方法，對學生情況調(diào)研是為了更好的了解學生實際狀況，從而展開有針對性的課程設(shè)計。學生情況調(diào)研主要了解學生本學期課程情況，掌握學生空余時間。了解學生期望的教學方法，感興趣的教學方式。并且掌握學生前面基礎(chǔ)課程知識掌握情況，合理分配學習任務(wù)，調(diào)整設(shè)計任務(wù)難度。

“翻轉(zhuǎn)課堂”的主要目的就是發(fā)揮學生的主動性，教學設(shè)計以學生情況為基礎(chǔ)，主要是學生為主、教師引導的原則，教師提供多樣學習資源，鑒于學生對于枯燥理論缺乏興趣，提供微視頻、PPT、項目設(shè)計資料等多樣性資源，有利于提高學生學習興趣。在整個學習過程中，考核以過程性評價原則，激勵學生主動學習。對于項目任務(wù)需要考慮學生基礎(chǔ)，任務(wù)難度適中。

4.2“翻轉(zhuǎn)課堂”教學實踐

結(jié)合教學目標和教材具體內(nèi)容，設(shè)計教學步驟。教學步驟如圖2所示，分為課前設(shè)計與開發(fā)任務(wù)、學習小組合作設(shè)計、在線交流、課堂作品展示、課堂問題討論、教師點評。課前教師提出任務(wù)、設(shè)計問題，學生通過學習小組合作設(shè)計，網(wǎng)上互相交流解決問題。課堂作品展示、討論、教師點評完成教學目標。

教師需要為學生提供各章知識的思維導圖，清晰地告知學習者本章的學習內(nèi)容與重難點所在，掌握當前知識在本章甚至整個課程中的地位和作用，讓學習者明確學習方向。由于DSP課程需要學生動手設(shè)計硬件及軟件，采用基于PBL、引導式教學方法，基于項目式管理，通過問題的引導、學習小組的合作交流學習，能夠培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力，激發(fā)學生學習興趣。

圖2　“翻轉(zhuǎn)課堂”教學步驟

4.3“翻轉(zhuǎn)課堂”下的知識運用

知識的運用是知識內(nèi)化的高級形式，通過運用，可以提升對知識的理解，是檢驗知識內(nèi)化程度的很好手段。

DSP課程的特點是偏重應(yīng)用，與工程實踐聯(lián)系緊密，通過實驗及各種項目的訓練培養(yǎng)學生DSP應(yīng)用開發(fā)能力非常必要。對于運用過程中遇到的各種結(jié)果，要學會分析，不管正確或者錯誤，要求學生知道為什么會出現(xiàn)這種結(jié)果，養(yǎng)成思考的習慣。運用知識的過程中，教師可以采用諸如任務(wù)驅(qū)動法，充分調(diào)用學生的積極性和主動性，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力，提升實踐創(chuàng)新能力，從而到達教學目的。

4.4“翻轉(zhuǎn)課堂”教學效果評估

為了充分調(diào)動各個學生的積極性，“翻轉(zhuǎn)課堂”考核方式采用過程考核方式，即綜合教師評價、組員評價、自我評價組合的方式，設(shè)計適當權(quán)重。平時成績占比達到60%，考試占比40%。課程結(jié)束后，通過學生問卷、學生訪談、教師總結(jié)方式，對教學效果進行評估，進一步完善改進“翻轉(zhuǎn)課堂”教學。

5　結(jié)論

經(jīng)過一個學期的實踐，學生的學習熱情普遍比上屆學生高，學習效果明顯。更多的學生在參加大學生挑戰(zhàn)杯、電子競賽等比賽時，更加主動選擇與DSP相關(guān)題目。當然，也有學生提出了很好的建議，這對后續(xù)DSP課程教學的改進提供了參考。

致謝：寧波工程學院光電系統(tǒng)與控制技術(shù)科研平臺。

［1］ 陳曉菲.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的研究［D］.武漢：華中師范大學，2014.

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［3］ 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

［4］ 何克抗.從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展［J］.電化教育研究，2014，（7）：5-16.

［5］ 馬秀麟，趙國慶，鄔彤.大學信息技術(shù)公共課翻轉(zhuǎn)課堂教學的實證研究［J］.遠程教育雜志，2013，31（1）：79-85.

［6］ 龐琳娜，韓彩虹.高校實施翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的若干思考［J］.大眾科技，2015，（9）：152-153.

［7］ 黃惠.運用信息化技術(shù)翻轉(zhuǎn)中職計算機基礎(chǔ)課堂教學的探索［J］.大眾科技，2014，（6）：233-235.

On the teaching reform of the course “Digital Signal Processor” on the basis of“Flipped Classroom”

For the characteristics of Digital Signal Processor （DSP）， such as broad knowledge content and difficulty to learn， the author of this paper discuss the teaching reform of course “DSP”on the basis of “Flipped Classroom”. Starting from the characteristics of the course “DSP”， the teaching method， teaching procedure and teaching evaluation were presented. The results indicate the “Flipped Classroom” stresses student role， improves students’participation in class and effectively boosts students’ autonomy of study.

“Flipped Classroom”； DSP

G64

A

1008-1151（2016）02-0131-02

2016-01-13

浙江省2015年度高等教育課堂教學改革項目（kg2015458）；2016年寧波市教科規(guī)劃課題（2016YGH015）。

何金保（1977－），男，湖北黃石人，寧波工程學院講師，博士，研究方向為生物醫(yī)學工程工程。