基于“翻转课堂”的DSP课程的教学方法改革

何金保　骆再飞　诸葛霞

基于“翻转课堂”的DSP课程的教学方法改革

何金保骆再飞诸葛霞

（宁波工程学院，浙江 宁波 315016）

针对DSP课程难度大、涉及知识面广的特点，文章提出基于“翻转课堂”的DSP课程的教学改革方法。从DSP课程特点出发，讨论了“翻转课堂”教学方法、教学实践以及效果评价方法。教学效果表明，“翻转课堂”能，增强了学生的课堂参与度，有效地提升了学生自主学习的能力。

“翻转课堂”；DSP课程

1　引言

“翻转课堂”最早来源于莫林拉赫等在2000年发表的一篇学名为《颠倒课堂：建立一个包容性学习环境途径》的论文，文中提到使用翻转教学以适应不同学生的学习风格，采取个性化教学。之后，J.韦斯利等学者对“翻转课堂”进行了较为深入的研究。“翻转课堂”被《环球邮报》列为2011年影响课堂教学的重大技术变革。2012年，可汗学院利用微课程进行教学的“翻转课堂”模式开始受到全球教育研究者的关注［1-3］。

传统课堂教学有教学效率高、受众广、教师方便管理等优势，但是随着社会的进步，重视学生的个性化发展与综合素质的提高成为共识。“翻转课堂”作为一种人性化的课堂策略，打破了传统课堂教学的局限，让学生有更多的主动学习时间，可以促进对知识的理解，学生的解决问题能力和学习兴趣得到加强，教学效果和教学质量显著增强，利于学生综合能力的提升［4-7］。

2　DSP课程教学现状

第一种提法DSP（Digital Signal Processing）就是我们常说的数字信号处理方法、算法，第二种提法DSP（Digital Signal Processor）就是一种适合于进行数字信号处理运算的微处理器，针对电气类专业DSP往往指第二种。DSP课程特点综合性强、涉及知识面宽，既涉及强弱电、软硬件，又包括元件与系统，要求学生既掌握电气工程方面的专业知识技能，又掌握自动化和信息技术方面的基础知识技能。通过DSP课程学习，使学生可以接触到电工电子、计算机及信息控制技术方面的知识。传统DSP课程教学都是以教师课堂教学为主，实验为辅。由于实验时间限制，实验设计简单，很多实验往往都是教师设计好，学生简单的重复验证，这样难以调动学生的主动性和学习兴趣。到学生真正走上工作岗位，自己设计产品时束手无策。然而企业大量需要的是实践能力强、具有扎实理论基础的人才。因此，传统教学方法导致学生理论与实践脱节，与社会需求严重脱节。

3　“翻转课堂”与传统课堂的比较

“翻转课堂”是一种学习形式的颠覆，通常学习包括两个阶段，即知识的传授和内化。传统课堂与“翻转课堂”的区别也主要体现在学习的这两个阶段，它们之间的比较见表1。

表1　“翻转课堂”与传统课堂的比较

知识的传授过程在传统课堂是以教师为中心的，在“翻转课堂”中教师只是作为一个引导者，事先以简短的视频形式，把知识点传授给学生，学生在学习视频的过程中，可以利用网络掌握知识点。而在课堂上主要完成知识的内化，这个阶段教师只是作为引导者，在课堂上解决学生的疑难点，这样在课堂有限的时间内可以把学习知识的最重要阶段----知识内化完成。在整个过程中，学生成为学习的主体，充分发挥学生的主动性，回归学习的本质。

另外，传统的课堂基本上都是以考试作为衡量学生的学习效果，完全忽略学生学习的过程，难免以偏概全，“翻转课堂”更容易实施过程考核，有利于评估教学效果。

4　基于“翻转课堂”的教学设计

通过将“翻转课堂”与DSP课程学习结合，进行教学设计，发展了基于PBL等学习策略的“翻转课堂”教学模式在DSP教学实践中的应用，力求为教学改革提供新思路。通过对DSP课程进行教学设计，旨在改善学习效果，提升学生的实践能力、分析解决问题能力、自主学习能力等综合素质。由于DSP课程是理论和实践紧密结合的课程，比较适合采用“翻转课堂”方法教学，理论指导实践，实践反过来加深理论理解，理论与实践互相促进。翻转课堂的教学模式如图1所示。

图1　“翻转课堂”教学模式

4.1“翻转课堂”教学设计原则

DSP是一门高年级的专业课，需要前期电工电路、数电、模电、C语言等课程为基础，掌握学生基础，有利于后续教学任务难度设计。针对“翻转课堂”的DSP课程的教学方法，对学生情况调研是为了更好的了解学生实际状况，从而展开有针对性的课程设计。学生情况调研主要了解学生本学期课程情况，掌握学生空余时间。了解学生期望的教学方法，感兴趣的教学方式。并且掌握学生前面基础课程知识掌握情况，合理分配学习任务，调整设计任务难度。

“翻转课堂”的主要目的就是发挥学生的主动性，教学设计以学生情况为基础，主要是学生为主、教师引导的原则，教师提供多样学习资源，鉴于学生对于枯燥理论缺乏兴趣，提供微视频、PPT、项目设计资料等多样性资源，有利于提高学生学习兴趣。在整个学习过程中，考核以过程性评价原则，激励学生主动学习。对于项目任务需要考虑学生基础，任务难度适中。

4.2“翻转课堂”教学实践

结合教学目标和教材具体内容，设计教学步骤。教学步骤如图2所示，分为课前设计与开发任务、学习小组合作设计、在线交流、课堂作品展示、课堂问题讨论、教师点评。课前教师提出任务、设计问题，学生通过学习小组合作设计，网上互相交流解决问题。课堂作品展示、讨论、教师点评完成教学目标。

教师需要为学生提供各章知识的思维导图，清晰地告知学习者本章的学习内容与重难点所在，掌握当前知识在本章甚至整个课程中的地位和作用，让学习者明确学习方向。由于DSP课程需要学生动手设计硬件及软件，采用基于PBL、引导式教学方法，基于项目式管理，通过问题的引导、学习小组的合作交流学习，能够培养学生分析问题、解决问题能力，激发学生学习兴趣。

图2　“翻转课堂”教学步骤

4.3“翻转课堂”下的知识运用

知识的运用是知识内化的高级形式，通过运用，可以提升对知识的理解，是检验知识内化程度的很好手段。

DSP课程的特点是偏重应用，与工程实践联系紧密，通过实验及各种项目的训练培养学生DSP应用开发能力非常必要。对于运用过程中遇到的各种结果，要学会分析，不管正确或者错误，要求学生知道为什么会出现这种结果，养成思考的习惯。运用知识的过程中，教师可以采用诸如任务驱动法，充分调用学生的积极性和主动性，培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力，提升实践创新能力，从而到达教学目的。

4.4“翻转课堂”教学效果评估

为了充分调动各个学生的积极性，“翻转课堂”考核方式采用过程考核方式，即综合教师评价、组员评价、自我评价组合的方式，设计适当权重。平时成绩占比达到60%，考试占比40%。课程结束后，通过学生问卷、学生访谈、教师总结方式，对教学效果进行评估，进一步完善改进“翻转课堂”教学。

5　结论

经过一个学期的实践，学生的学习热情普遍比上届学生高，学习效果明显。更多的学生在参加大学生挑战杯、电子竞赛等比赛时，更加主动选择与DSP相关题目。当然，也有学生提出了很好的建议，这对后续DSP课程教学的改进提供了参考。

致谢：宁波工程学院光电系统与控制技术科研平台。

［1］ 陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究［D］.武汉：华中师范大学，2014.

［2］ 赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计［J］.现代远程教育研究，2014，（2）：55-61.

［3］ 张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究［J］.远程教育杂志，2012，30（4）：46-51.

［4］ 何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展［J］.电化教育研究，2014，（7）：5-16.

［5］ 马秀麟，赵国庆，邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究［J］.远程教育杂志，2013，31（1）：79-85.

［6］ 庞琳娜，韩彩虹.高校实施翻转课堂教学模式的若干思考［J］.大众科技，2015，（9）：152-153.

［7］ 黄惠.运用信息化技术翻转中职计算机基础课堂教学的探索［J］.大众科技，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年度高等教育课堂教学改革项目（kg2015458）；2016年宁波市教科规划课题（2016YGH015）。

何金保（1977－），男，湖北黄石人，宁波工程学院讲师，博士，研究方向为生物医学工程工程。