基于“翻轉課堂”的DSP課程的教學方法改革

何金保　駱再飛　諸葛霞

基于“翻轉課堂”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“翻轉課堂”的DSP課程的教學改革方法。從DSP課程特點出發，討論了“翻轉課堂”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。

“翻轉課堂”；DSP課程

1　引言

“翻轉課堂”最早來源于莫林拉赫等在2000年發表的一篇學名為《顛倒課堂：建立一個包容性學習環境途徑》的論文，文中提到使用翻轉教學以適應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“翻轉課堂”進行了較為深入的研究。“翻轉課堂”被《環球郵報》列為2011年影響課堂教學的重大技術變革。2012年，可汗學院利用微課程進行教學的“翻轉課堂”模式開始受到全球教育研究者的關注［1-3］。

傳統課堂教學有教學效率高、受眾廣、教師方便管理等優勢，但是隨著社會的進步，重視學生的個性化發展與綜合素質的提高成為共識。“翻轉課堂”作為一種人性化的課堂策略，打破了傳統課堂教學的局限，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課程教學現狀

第一種提法DSP（Digital Signal Processing）就是我們常說的數字信號處理方法、算法，第二種提法DSP（Digital Signal Processor）就是一種適合于進行數字信號處理運算的微處理器，針對電氣類專業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，要求學生既掌握電氣工程方面的專業知識技能，又掌握自動化和信息技術方面的基礎知識技能。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方面的知識。傳統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，實驗設計簡單，很多實驗往往都是教師設計好，學生簡單的重復驗證，這樣難以調動學生的主動性和學習興趣。到學生真正走上工作崗位，自己設計產品時束手無策。然而企業大量需要的是實踐能力強、具有扎實理論基礎的人才。因此，傳統教學方法導致學生理論與實踐脫節，與社會需求嚴重脫節。

3　“翻轉課堂”與傳統課堂的比較

“翻轉課堂”是一種學習形式的顛覆，通常學習包括兩個階段，即知識的傳授和內化。傳統課堂與“翻轉課堂”的區別也主要體現在學習的這兩個階段，它們之間的比較見表1。

表1　“翻轉課堂”與傳統課堂的比較

知識的傳授過程在傳統課堂是以教師為中心的，在“翻轉課堂”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，可以利用網絡掌握知識點。而在課堂上主要完成知識的內化，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可以把學習知識的最重要階段----知識內化完成。在整個過程中，學生成為學習的主體，充分發揮學生的主動性，回歸學習的本質。

另外，傳統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“翻轉課堂”的教學設計

通過將“翻轉課堂”與DSP課程學習結合，進行教學設計，發展了基于PBL等學習策略的“翻轉課堂”教學模式在DSP教學實踐中的應用，力求為教學改革提供新思路。通過對DSP課程進行教學設計，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。由于DSP課程是理論和實踐緊密結合的課程，比較適合采用“翻轉課堂”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。翻轉課堂的教學模式如圖1所示。

圖1　“翻轉課堂”教學模式

4.1“翻轉課堂”教學設計原則

DSP是一門高年級的專業課，需要前期電工電路、數電、模電、C語言等課程為基礎，掌握學生基礎，有利于后續教學任務難度設計。針對“翻轉課堂”的DSP課程的教學方法，對學生情況調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計。學生情況調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課程知識掌握情況，合理分配學習任務，調整設計任務難度。

“翻轉課堂”的主要目的就是發揮學生的主動性，教學設計以學生情況為基礎，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。對于項目任務需要考慮學生基礎，任務難度適中。

4.2“翻轉課堂”教學實踐

結合教學目標和教材具體內容，設計教學步驟。教學步驟如圖2所示，分為課前設計與開發任務、學習小組合作設計、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、設計問題，學生通過學習小組合作設計，網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，能夠培養學生分析問題、解決問題能力，激發學生學習興趣。

圖2　“翻轉課堂”教學步驟

4.3“翻轉課堂”下的知識運用

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

DSP課程的特點是偏重應用，與工程實踐聯系緊密，通過實驗及各種項目的訓練培養學生DSP應用開發能力非常必要。對于運用過程中遇到的各種結果，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這種結果，養成思考的習慣。運用知識的過程中，教師可以采用諸如任務驅動法，充分調用學生的積極性和主動性，培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力，提升實踐創新能力，從而到達教學目的。

4.4“翻轉課堂”教學效果評估

為了充分調動各個學生的積極性，“翻轉課堂”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，設計適當權重。平時成績占比達到60%，考試占比40%。課程結束后，通過學生問卷、學生訪談、教師總結方式，對教學效果進行評估，進一步完善改進“翻轉課堂”教學。

5　結論

經過一個學期的實踐，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杯、電子競賽等比賽時，更加主動選擇與DSP相關題目。當然，也有學生提出了很好的建議，這對后續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與控制技術科研平臺。

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

［2］ 趙興龍.翻轉課堂中知識內化過程及教學模式設計［J］.現代遠程教育研究，2014，（2）：55-61.

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

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

［5］ 馬秀麟，趙國慶，鄔彤.大學信息技術公共課翻轉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.運用信息化技術翻轉中職計算機基礎課堂教學的探索［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，研究方向為生物醫學工程工程。