摘要:文章結合《DSP原理及應用》課程的特點,探索了將學生科創項目、課堂教學,課程實驗相融合的教學理念和方法。在課堂教學過程中,啟發學生提出科創項目,以小組形式完成設計報告。在課程實驗中,以學生在課堂教學中提出的科創研究項目為研究對象,指導學生完成該科創項目,增強學生的項目管理意識和團隊合作精神,激發學生的求知欲和創造力進一步提高本科生的科研創新能力。
關鍵詞:科創,DSP原理及應用;課堂;實驗
1《DSP原理及應用》課程特點
《DSP原理及應用》是信號與信息處理專業的一門專業選修課,具有很強的應用性。隨著數字時代的到來,以高速度、高可靠、低功耗為特征的DSP的開發越來越廣泛?!禗SP原理及應用》的培養目標就是培養能夠獨立完成DSP開發的應用型人才。因此,如何提高學生的工程實踐創新能力,就成為《DSP原理及應用》課程教學中的核心問題[1,2]。近幾年來,圍繞《DSP原理及應用》教學中的關鍵問題,進行一系列的理論教學和實踐教學的改革探索與實踐。文章把學生科創融入到《DSP原理及應用》的教學中,通過教學驗證,這可以充分激發學生的求知欲和創造力。
2科創的意義
大學階段是學生實現從“認知世界”到“創造世界”過渡的關鍵期;對于本科生來說,他們正處于這種過渡的轉折點。對于這幫風華正茂的年輕人來說,除了大學課堂上進行的理論學習外,科研活動和社會實踐等
創造性的實踐活動為他們實現這種質的飛躍提供了必要的有利的條件。在大學課堂上,在講授專業課程的同時,教師把科學研究的思維和方法引入到課堂教學過程之中,啟發學生將課堂所學習的專業理論知識應用到實際生活中,解決實際問題。讓學生獨立地提出具有創新性的科研項目,并通過自己努力來完成,這就是大學生科創。
在科技創新的時代,專業課程的教學一方面要在課程設計中加強基本功訓練,注重學生的綜合科研素質培養;另一方面,要注重引入國內外最新科研成果,激發學生的學習興趣和動力,將最新的學術觀點、研究方法、分析手段貫穿于本科專業課程教學中,鼓勵和引導學生將課程設計的任務作為大創項目去完成,進一步提高學生的創新能力,是我們在教學實踐中的最大體會和收獲。另外,教師是引導學生科研的引路者,教師本身應當具有一定的科研經驗,只有這樣,才能做到教學與研究相結合,使學生的學習建立在研究基礎之上。
此外,將科技創業教育引入到課程設計課堂也是值得探討的教學模式。在課程設計課堂上適當地增加一些創業知識,讓學生了解創業的真實過程??梢栽诮處煹闹笇?,根據學生的興趣和已有條件,學生自主選擇不同項目,以小組形式,用類似創業活動的方式,開展“模擬創業”,培養學生的創業精神和創業能力[3]。
3科創在《DSP原理及應用》教學中開展
學生科研創新能力的培養要落實在教育的各個方面,貫穿于每一個教學環節。其中最有效的方法就是結合理論課程的課堂教學,重視、加強和改進課堂教學和課程實驗模式。鼓勵教師在教學過程中講授一些基本的科研項目研究方法,并為學生提供一些與課程理論知識相關的研究項目,供有興趣的學生進行研究。同時也鼓勵學生根據課堂所學的知識自主地提出自己感興趣的實際課題。這些以往的經驗對我們開展《DSP原理及應用》課堂教學和課程實驗教學改革具有指導和借鑒作用。
科創項目模式在《DSP原理及應用》教學中,分成兩個步驟走:形成科創項目和完成科創項目。其中第一步形成科創項目,是考察學生能不能真正運用所學《DSP原理及應用》的理論知識與實踐。所以能不能提煉一個好的項目,是考察學生對對所學知識真正掌握的指標[4]。
3.1 形成科創項目
在 《DSP原理及應用》課堂教學過程中,教師首先詳細講授《DSP原理及應用》的相關基礎理論知識,重點是要讓學生知道這些知識在實際中的應用方法,以實際生活中的應用需求為背景,啟發學生帶著問題去學習、去思考。例如,在課堂中,講授定時器相關理論知識時,引入一個基于嵌入式的測溫系統實際課題,全面介紹該課題的設計方案、原理知識、器件選擇,方案實施、項目驗收,尤其是在項目進行過程中遇到的一些問題以及解決問題的經驗和方法,這樣可以很好地激發學生的學習興趣。
為了鼓勵學生提煉創新題目,通常在《DSP原理及應用》課堂教學中穿插的布置大作業,要求學生組成的項目小組形式,結合課堂上所學習的理論知識,課后查閱資料,相互討論,分工協作,結合實際生活中遇到的某個實際問題,提出一個具體的項目。要求學生能夠提出相應的設計方案,并完成項目設計報告。
在項目設計報告中,要體現出學生的分工協作,明確說明每個同學分別所承擔的任務。為了督促和監督項目的完成,小組內每一位同學在課堂上都要求做口頭報告,分別報告各自對小組的設計報告所做的具體工作。在報告的過程中,教師通過聽取學生的闡述,和學生一起討論、發表各自的觀點。最后,由教師點評并提出修改意見。這種教學形式可以有效地鍛煉和提高學生的項目組織能力和口頭表達能力,讓每一位學生都參與到課堂討論中來,起到一個相互交流和相互學習的作用。同時,也達到了啟迪學生創新思維能力、培養學生團隊協作精神的目的。
此外,在課堂上適當地增加課堂討論,集中解決學生在實踐中碰到的問題,使得學生能夠更好地認識到實踐中出現的問題,并掌握解決問題的思路與過程,讓學生對本專業應掌握的基本理論和方法有更深刻的認識,增強學習積極性。從實際效果來看,這樣既保證了理論課程的學習,又鍛煉了學生的工程實踐能力,有利于學生加深對理論知識的理解和掌握。這種初步的科研經歷對學生今后的工作實踐和進一步深造有著很大的幫助。
3.2 完成科創項目
在課程實驗過程中,要求學生以小組為單位根據在課堂教學中提交的項目報告,從需求分析、方案設計、器件選型、程序編碼、調試到編寫驗收文檔的全過程完成,有意識地培養學生分析問題、解決實際問題和判斷決策的能力以及分析歸納和總結概括的能力。在課程實驗完成之后,同樣要求學生進行系統驗收,完成口頭報告,提交項目報告,整個過程相當于項目驗收會。根據項目完成情況,對于具有一定理論研究意義和實際應用價值的項目設計報告,鼓勵學生積極申請?;驀掖髣擁椖?,從而進一步提高學生的基本科研素質[6]。
總結
通過近幾年《DSP原理及應用》的教學分析,通過將科研項目模式引入到理論課堂教學和課程實驗教學之中,使學生開闊了眼界,提高了學生對專業學習的興趣,并取得了良好的教學效果。同時,在一定程度上提高了學生的科研素質和科研能力,豐富了有關基礎理論課方面的教學內容。將科創項目引入教學,可以看成是科研與教學相結合、科研促進教學的一種手段,是培養學生基本科研能力的一個很好的機會,對學生未來的學習和工作有著十分重要的意義,是一種行之有效的教育模式。
參考文獻
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[3]馬遠佳,左敬龍,張秋晶,崔得龍,呂曉蘭. 電子類學生創新實驗團隊建設面臨的問題與對策研究[J]. 教育教學論壇.2016,(2):223-224.
[4]胡雪松. 如何引導大學新生進行科創[J]. 湖南函授大學學報.2012,(9):17-18.
作者簡介:許春磊(1978.12--),男,漢族,山東莒南人,講師,碩士,主要從事計算機技術和電子信息技術研究
作者簡介:張魯(1981.11--),男,漢族,山東泰安人,講師,碩士,主要從事電子信息技術研究