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以“工程認(rèn)證”為導(dǎo)向的DSP課程教學(xué)模式的探索

2019-03-12 00:51:24楊萍張玉杰楊勇強(qiáng)李秦君
新西部·中旬刊 2019年1期
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式

楊萍 張玉杰 楊勇強(qiáng) 李秦君

本文為陜西科技大學(xué)教學(xué)改革研究項目(項目編號:17Y064)

【摘 要】 針對DSP課程在教學(xué)方法方面存在的諸多不足,應(yīng)建立以“工程認(rèn)證”為導(dǎo)向的任務(wù)驅(qū)動法DSP課程教學(xué)新模式,理論教學(xué)采用三層遞進(jìn)式教學(xué)方法;實踐教學(xué)采用學(xué)生為主、教師為輔的方法;構(gòu)建新的考核評價體系。

【關(guān)鍵詞】 工程認(rèn)證;DSP課程;教學(xué)模式;任務(wù)驅(qū)動法

隨著2013年6月19日加入《華盛頓協(xié)議》,標(biāo)志著中國的高等教育步入國際化的軌道。該協(xié)議主要針對國際上本科工程教育學(xué)位資格互認(rèn),為此中國的通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了專業(yè)在學(xué)生能力、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊伍等方面的要求。[1]DSP課程作為電信專業(yè)的主干課程,擔(dān)任著培養(yǎng)學(xué)生能力的重?fù)?dān),也要滿足學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成度的要求,因此必須根據(jù)工程認(rèn)證的新要求、新思路對DSP課程的教學(xué)模式進(jìn)行探索和改革。

一、工程認(rèn)證背景下電信專業(yè)對本科生畢業(yè)能力的要求

在華盛頓協(xié)議中提出的工程認(rèn)證對學(xué)生能力的國際化認(rèn)證有著非常重要的意義,電子信息類專業(yè)對學(xué)生畢業(yè)能力有工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案等十幾種要求,[2]歸納為:第一,面向內(nèi)/外部技術(shù)問題,模擬解決現(xiàn)代復(fù)雜工程問題的能力,即學(xué)生運用專業(yè)知識、技能和學(xué)以致用的能力。第二,面向從事解決復(fù)雜工程問題畢業(yè)生應(yīng)具有的社會能力,即學(xué)生應(yīng)具有的綜合素質(zhì)和職業(yè)發(fā)展能力,而DSP課程無疑扮演者舉足輕重的作用。

二、DSP課程的特點和教學(xué)現(xiàn)狀

DSP課程涉及的知識面非常寬,主要有 DSP的硬件結(jié)構(gòu)以及數(shù)字信號處理的算法等,而且近年來新型號芯片不斷涌現(xiàn),新的開發(fā)工具層出不窮,相反理論教學(xué)只有32學(xué)時,如果還采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以教師為中心,只注重教師的“教”,給學(xué)生滿堂灌,不考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,只能適得其反,學(xué)生不愿意聽課,甚至是抵觸,更談不上滿足工程認(rèn)證對畢業(yè)生能力的要求,因此,改變現(xiàn)有的教學(xué)方法,探索新的教學(xué)模式勢在必行。

三、根據(jù)工程認(rèn)證的新要求,探索新的課程教學(xué)模式

1、采用“遞進(jìn)式”新的理論教學(xué)方法

DSP課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程,主要培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力。本課程以TI的OMAP138為教學(xué)對象,該芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能強(qiáng)大,資源非常豐富,如果僅依靠32學(xué)時的理論教學(xué),很難達(dá)到課程開設(shè)的目的,也不能實現(xiàn)該課程在畢業(yè)生能力達(dá)成度中的作用,因此對該課程傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革迫在眉睫。針對本門課程的特點,經(jīng)過連續(xù)幾年的探索,總結(jié)出“遞進(jìn)式”新的教學(xué)方法,[3]即把DSP課程的32學(xué)時劃分成三個遞進(jìn)的階段來完成。

第一階段:主要采用講授法。講授法是教師通過口頭語言向?qū)W生傳授知識的方法。學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)DSP課程的時候,教師可以通過講授法介紹DSP的概述、發(fā)展歷程、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和存儲器分布等知識點,為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。工程認(rèn)證提倡的是以學(xué)生為中心,即教學(xué)設(shè)計(學(xué)什么)、教學(xué)過程(怎么學(xué))、教學(xué)評價(學(xué)得如何),改變傳統(tǒng)工科專業(yè)教育中的以教師為中心的教學(xué)理念。因此,應(yīng)用講授法教學(xué)就不再是主要的教學(xué)手段,只用4學(xué)時,占總學(xué)時的1/8。

第二階段,主要采用演示法。演示法是教師在教學(xué)時,通過現(xiàn)場給學(xué)生演示實驗,讓學(xué)生對所學(xué)知識建立感性的認(rèn)識。演示法教學(xué)能引起學(xué)習(xí)的興趣,集中學(xué)生的注意力,有助于學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固。

本階段在實驗室授課,教師可以采用該教學(xué)方法給學(xué)生講解DSP的開發(fā)環(huán)境、DSP的片內(nèi)外設(shè)等內(nèi)容。例如教師首先講授DSP片內(nèi)外設(shè)的結(jié)構(gòu)、功能和使用方法,教師現(xiàn)場利用DSP開發(fā)板給學(xué)生演示相關(guān)的功能和用法,學(xué)生就可以跟著教師的節(jié)奏在DSP開發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試和操作,不斷修改程序中的不同參數(shù),分析實驗結(jié)果,從而增加學(xué)生動手的機(jī)會,使學(xué)生對所學(xué)知識加深理解,增強(qiáng)學(xué)生實踐能力,從而滿足電信專業(yè)工程認(rèn)證中對學(xué)生畢業(yè)達(dá)成度的要求。同時教師在現(xiàn)場給學(xué)生指導(dǎo)、答疑,也可以全面了解學(xué)生對知識點的掌握情況,再反饋到教學(xué)方法中,在后續(xù)的教學(xué)中根據(jù)學(xué)生掌握的情況做到有的放矢,如此以來就真正做到以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到了哪些能力,而不僅僅追求教師教了哪些知識。本階段占用20學(xué)時,占總學(xué)時的5/8,也是教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要的一個階段。

第三階段,采用任務(wù)驅(qū)動法。任務(wù)驅(qū)動法以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念,形成了“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的基本特征,教師就從講授、灌輸,轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織、引導(dǎo),使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中處于主導(dǎo)地位,這也符合工程認(rèn)證中“以學(xué)生為主”的指導(dǎo)思想。

在本階段教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和DSP課程的特點,教師精心設(shè)計任務(wù),使學(xué)生覺得該任務(wù)具有可操作性、挑戰(zhàn)性和綜合性,學(xué)生通過查閱大量資料,每一組學(xué)生經(jīng)過討論,提出設(shè)計方案,每組的組長再把任務(wù)細(xì)化,讓每個組員負(fù)責(zé)具體的一個模塊,組員就會按照任務(wù)的要求,去完成模塊設(shè)計,在設(shè)計的過程中肯定會遇到各種各樣的問題,這樣就將以往的學(xué)習(xí)習(xí)慣“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,學(xué)習(xí)的主動性就大大提高了,為了解決問題,學(xué)生再去翻閱教材,或去網(wǎng)絡(luò)查找資料,也可以小組范圍內(nèi)討論。設(shè)計好后進(jìn)行調(diào)試分析,課上每組選出代表對設(shè)計方案進(jìn)行講解和論述,最后由教師進(jìn)行點評和總結(jié),教學(xué)相長,不斷提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,最后使學(xué)生受益。解決問題的過程就是學(xué)生能力的培養(yǎng)和提高,同時也讓學(xué)生感受了團(tuán)隊之間協(xié)作的重要性,真正有了團(tuán)隊精神。該階段能讓學(xué)生對DSP從驗證性學(xué)習(xí)逐步過渡到設(shè)計性的學(xué)習(xí),真正會使用DSP進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,該階段共8學(xué)時,占總學(xué)時的1/4。

2、實踐教學(xué)的改革

DSP的實踐課程是檢驗理論課中所學(xué)的算法,也是加深對理論知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力和解決復(fù)雜問題的能力,因此,實驗環(huán)節(jié)必須增加設(shè)計性和綜合性的實驗,但這務(wù)必增加學(xué)生在實驗的時間,因此如果全天開放DSP實驗室,讓學(xué)生有機(jī)會多進(jìn)實驗室,則實驗的效果會大大提高。[4]

工程認(rèn)證的指導(dǎo)思想是以學(xué)生為中心,注重學(xué)生學(xué)得效果,因此實踐教學(xué)也必須強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,使其能積極參與實驗的分析和設(shè)計。在實驗的初期,教師只給出實驗要求,學(xué)生根據(jù)需求分析,自己查閱文獻(xiàn)資料,提出系統(tǒng)的設(shè)計方案,教師可以給學(xué)生的設(shè)計方案把把關(guān),最后由學(xué)生完成實驗內(nèi)容。在實驗過程中,教師進(jìn)行答疑,從而提高學(xué)生的自學(xué)能力和參與感,磨練團(tuán)隊精神,實驗完成后學(xué)生的獲得感大大增加,更好地激發(fā)學(xué)生對這門課程的興趣,和理論教學(xué)形成良性互補(bǔ),提高學(xué)生畢業(yè)達(dá)成度,以滿足工程認(rèn)證的要求。

3、重新構(gòu)建DSP課程的評價體系

重新構(gòu)建DSP課程的評價體系,期末成績由平時成績、筆試和實驗成績按照一定的權(quán)重共同構(gòu)成。平時成績最主要的來源就是學(xué)生平時上課的表現(xiàn),以及上課討論的完成情況。筆試就是考查學(xué)生對DSP的概念、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程思想和片內(nèi)外設(shè)應(yīng)用的掌握程度。實驗考試就是讓學(xué)生在做過的實驗中,隨機(jī)抽取一個實驗,并且給一定的準(zhǔn)備時間,考核學(xué)生DSP系統(tǒng)設(shè)計的能力。

四、結(jié)語

為了滿足工程認(rèn)證對學(xué)生畢業(yè)達(dá)成度的要求,對DSP課程的教學(xué)模式連續(xù)三年進(jìn)行了探索和改革,理論教學(xué)采用三層遞進(jìn)式教學(xué)方法,實踐教學(xué)采用學(xué)生為主,教師為輔的方法,同時利用新的考核評價體系。最明顯的收效是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性空前高漲,三年來學(xué)生該門課程的成績比對表明,成績提高20%左右,在與畢業(yè)生的座談中,學(xué)生對該門課程反映良好,在本課程中增強(qiáng)了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計能力和團(tuán)隊合作能力,達(dá)到了預(yù)期效果。

【注 釋】

[1] 張曼,徐英英,楊勇強(qiáng).“基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程制圖課程改革[J]. 新西部,2015.35.156-157.

[2] 張震宇,鄭玉珍,王子輝. 以專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的課程教學(xué)模式改革——以電子技術(shù)課程設(shè)計為例[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報,2016.28(3)244-248.

[3] 陳朝陽,李小魁,李娜.DSP原理及應(yīng)用課程的層次遞進(jìn)體系教學(xué)方法研究[J].教育教學(xué)論壇,2015.28(7)164-165.

[4] 熊承義,侯建華.“DSP技術(shù)”本科課程教學(xué)改革與探索[J].高等理科教育,2008.82(6)94-96.

【作者簡介】

楊 萍(1979—)女,漢族,陜西長安人,碩士研究生,陜西科技大學(xué)電信學(xué)院講師,主要從事信號檢測、數(shù)字信號處理等方面的教學(xué)與研究.

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