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摘 要:文章针对《DSP原理及应用》在传统教学方式中存在的问题,分析了“创客”理念的优势,结合其优势进行了初步改革方法研究,提出了解决相关问题的具体办法;经具体实施结果分析表明,所提出的教学改革办法对教学效果起到了一定的改善作用。
关键词:DSP;“创客”;理念;教学改革
DSP技术,即数字信号处理技术在20世纪开始兴起,发展到目前该项技术在自然科学中的多个学科中都广泛应用。在21世纪初,我国各个高校开始逐步开设《DSP原理及应用》这门课程,到目前为止大部分高校在本科或者研究生教学方案当中均开设了该门课程。开设该门课程的目的主要是让学生掌握利用DSP芯片进行设计研发针对各个学科专业所需处理的数字信号对象的自动化处理或控制方法。其教学过程除了进行课堂理论教学之外,更为重要的是让学生具备实际动手能力。另外,目前“创客”理念在提出的几年时间之中,在各个层次的教学环节当中得到了广泛认可,其核心思想为“做中学”,即让学生更多的参与到所学知识的实际操作当中,在大量的实践过程当中,充分理解所学理论知识的实际意义,以及具体的实施方法,进一步激发学生的学习兴趣以及加强学生对学理论知识实际用途的认知。将强调实际动手能力的《DSP原理及应用》课程与“创客”理念相结合,势必可以改善目前该门课程的教学效果,然后如何在该门课程当中合理运用“创客”理念,使学生真正对所学知识更好的掌握,以及实际动手能力有效的提高具有相当的探索意义。
一、《DSP原理及应用》教学存在的问题
1.课时数不足
目前,在高校的教学计划当中,开设的《DSP原理及应用》课程无论在本科教学环节或者研究生教学环节当中,都将其作为专业课程。对于专业课而言,基本的开设学时至多为48学时,少则32学时,其中一般实验学时数均为8-12个学时。以广西科技大学控制理论与控制工程专业研究生教学计划为例,其所开设的该门课程学时数为48学时,其中40学时为理论教学学时,8个学时为实验学时。由于DSP原理所涉及的内容相当丰富,远多于该专业学生在本科阶段所学《单片机原理及应用》中的内容,所以40个理论学时是必要的,当从学生反馈当中获知,8个实验学时并不能让学生真正对于DSP的运用进行充分的掌握。然后,鉴于研究生培养的总体培养方案,其课程教学环节内的相关学时数已不能再为加大。这样,没有足够的动手环节,使得学生无法真正掌握DSP芯片的实际应用方法;但如果没有足够的理论学时,单纯追求实验环节,也无法让学生理解DSP芯片应用的真正内涵。这样的矛盾产生,使得在目前的教学方式下无法有效的解决理论知识教授和实际动手能力培养之间存在的问题。
2.教学方法单一
对于《DSP原理及应用》课程而言,培养学生的实际动手能力是该门课程教学过程当中的核心内容之一。充分掌握理论知识环节是实际动手环节的前提,然而,教师在对于理论知识的教学方式主要以课堂讲授的方式,即教师单方面讲解,学生被动接受,并且讲解过程当中,基本只针对所选用教材的内容进行讲解。在此种教学方法中,首先,不能让学生充分理解所需要掌握的知识,进而不能理解所学理论知识在实际实施当中的重要性和实际意义,并不能为后续开展的实验教学环节提供足够的支持。其次,学生一味被动接受,面对枯燥的书面知识,其学习的积极性以及学习兴趣都相当缺乏,完全不能激发学生的学习主观能动性,甚至让学生产生对于该门课程的厌学情绪,无法达到预期的教学目的。
3.教师缺乏实际工程实践经验
在目前高校教师当中,特别是具备高学历的青年教师中,多数都是由学校毕业进入高校相关专业任教,并没有经历过或者没有经历过足够的实际工程项目,没有相关的实际工程经验。这样,在对于《DSP原理及应用》这样需要结合大量的工程案例及经验进行教学,才能达到较好的教学效果及教学目的的课程而言,教师由于自身缺乏相关经历与经验,从而无法将书本理论知识充分、完整的教授给学生。这也是目前,该门课程无法达到预期教学目的重要因素之一。
二、《DSP原理及应用》课程教学改革探索
鉴于以上所分析提出的问题,针对《DSP原理及应用》对于学生实际的培养要求,经过初步的针对性教学方法改变实施之后,得到了以下的教学改革方面:
1.结合“创客”理念开拓课外实践环节
“创客”理念中的“做中学,学中做”,主要提及的是要学生在学习过程当中,有充分的机会进行实际操作,针对所学知识,在多做、多练当中达到完全理解、掌握知识的目的。对于目前该门课程所存在的学时数不够的问题,可以在课堂以外拓展学生的课外实践机会,为学生提供课外实践场地、设备以及指导教师,让学生更多的在课堂以外进行实验、实训操作,以解决课内学时不足的问题。以广西科技大学电气与信息工程学院为例,学院建立了一个专门的创新实验室,该实验室提供相应的基本设备、元器件,全天24小时开放,便于学生针对所学的专业课程在课余时间,进入实验室进行相应的实验、实训操作。同时,实验室配备相应的学员专职教师,轮流对在该实验室的学生所进行的实验、实训进行现场指导。通过,该实验室的建立,学生实际动手能力得到了明显的提高,并且对于课程理论知识的掌握也更加充分。
2.结合课外科技活动进行教学
目前,学生有相当多的课外科技活动机会,如:大学生电子设计竞赛、“挑战杯”、大学生创新创业计划训练项目等。近几年,以上竞赛或者实训项目都有与DSP相关的设计开发题目以及项目内容,可以鼓励学生参与相关竞赛或者申请创新项目,通过具体真实的设计开发题目,申请与DSP相关的创新项目,让学生在经历真实的工程实践项目当中,进一步理解所学习的DSP知识,提高自身在DSP方面的实际动手能力,丰富DSP在工程实践运用当中的工程经验。同时,安排专任教师参与竞赛项目的培训,以及创新项目申请的指导工作,让教师在课堂之外与学生有更多的时间接触,在参与相关竞赛或者项目申请的前期培训工作当中,能够结合课程教学的知识,对学生在工程实践当中有针对性的开展讲解与指导,使学生能够在面临问题时,能够及时与教师进行交流互动;这样,既解决了教师单方面教授知识,学生被动接受的问题,又使学生能够立即解决实际操作问题,实时理解所学理论知识。广西科技大学电气与信息工程学院每年都鼓励、组织学生参加各项课外科技活动,并针对专业课所学知识开展具体培训与指导。其中,在相关涉及DSP所学知识的活动中,配备任课教师进行指导,既让学生更加充分、牢固的掌握了课程所要求的知识,同时也提高了学生对于该门课程的学习兴趣,大部分学生学习的主观能动性也得到了激发。
3.提高教师工程实践经验
针对青年任课教师工程实践经验不足的问题,为青年教师提供相关项目研发机会,鼓励青年教师申请各个级别自然科学基金研究项目以及科技攻关项目。由于青年教师基础薄弱,难以获得高级别的科研项目,可以考虑从学校或学院层面为其提供相关机会,建立相关的研究基础,丰富其实践经验。使其在实际项目开展当中,不断提高自己的解决技术问题的实践能力,同时使自己的创新思维能力也得到提高;不断总结“创客”理念在理论教学与实际动手能力教学相结合当中的合理、有效的教学方法,并将其运用到《DSP原理及应用》的具体教学工程当中去。广西科技大学电气与信息工程学院专门针对青年教师设置了学院级别的科技项目计划,鼓励青年教师积极申报,并提供相关经费供青年教师进行项目开展。结果表明,青年教师从中切实提高了自身的实践经验,在教学过程或指导学生课外科技活动当中,能够结合理论知识,在培养学生动手能力环节能够做出更为合理、详实的讲解与指导。同时也能够真正让学生在“做”的过程当中,有针对性的启发学生的創新思维能力,取得了良好的效果。
三、小结
针对《DSP原理及应用》在传统教学方法当中的问题,初步探索了结合“创客”理念的相应改革办。通过一定的改革措施,经实施验证,确实提高了教学效果,使学生更为深刻的理解了所学知识,增强了学生实际动手能力,以及任课教师的实践经验;激发了教师的授课热情与学生的学习主观能动性。
参考文献:
[1]代少升,蒋清平,程鹏程.《DSP原理与应用》课程的教学研究与改革[C].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议,2008:131-133.
[2]史冬琳,冯玉昌.《DSP原理及应用》教学改革研究[J].课程教育研究,2015(29):245-246.
[3]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015(2):23-34.
作者简介:
郭毅锋(1979.12—),男,四川人,副教授,工学博士,研究方向:智能控制。
本文是2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目(2016JGA244)阶段性研究成果。
关键词:DSP;“创客”;理念;教学改革
DSP技术,即数字信号处理技术在20世纪开始兴起,发展到目前该项技术在自然科学中的多个学科中都广泛应用。在21世纪初,我国各个高校开始逐步开设《DSP原理及应用》这门课程,到目前为止大部分高校在本科或者研究生教学方案当中均开设了该门课程。开设该门课程的目的主要是让学生掌握利用DSP芯片进行设计研发针对各个学科专业所需处理的数字信号对象的自动化处理或控制方法。其教学过程除了进行课堂理论教学之外,更为重要的是让学生具备实际动手能力。另外,目前“创客”理念在提出的几年时间之中,在各个层次的教学环节当中得到了广泛认可,其核心思想为“做中学”,即让学生更多的参与到所学知识的实际操作当中,在大量的实践过程当中,充分理解所学理论知识的实际意义,以及具体的实施方法,进一步激发学生的学习兴趣以及加强学生对学理论知识实际用途的认知。将强调实际动手能力的《DSP原理及应用》课程与“创客”理念相结合,势必可以改善目前该门课程的教学效果,然后如何在该门课程当中合理运用“创客”理念,使学生真正对所学知识更好的掌握,以及实际动手能力有效的提高具有相当的探索意义。
一、《DSP原理及应用》教学存在的问题
1.课时数不足
目前,在高校的教学计划当中,开设的《DSP原理及应用》课程无论在本科教学环节或者研究生教学环节当中,都将其作为专业课程。对于专业课而言,基本的开设学时至多为48学时,少则32学时,其中一般实验学时数均为8-12个学时。以广西科技大学控制理论与控制工程专业研究生教学计划为例,其所开设的该门课程学时数为48学时,其中40学时为理论教学学时,8个学时为实验学时。由于DSP原理所涉及的内容相当丰富,远多于该专业学生在本科阶段所学《单片机原理及应用》中的内容,所以40个理论学时是必要的,当从学生反馈当中获知,8个实验学时并不能让学生真正对于DSP的运用进行充分的掌握。然后,鉴于研究生培养的总体培养方案,其课程教学环节内的相关学时数已不能再为加大。这样,没有足够的动手环节,使得学生无法真正掌握DSP芯片的实际应用方法;但如果没有足够的理论学时,单纯追求实验环节,也无法让学生理解DSP芯片应用的真正内涵。这样的矛盾产生,使得在目前的教学方式下无法有效的解决理论知识教授和实际动手能力培养之间存在的问题。
2.教学方法单一
对于《DSP原理及应用》课程而言,培养学生的实际动手能力是该门课程教学过程当中的核心内容之一。充分掌握理论知识环节是实际动手环节的前提,然而,教师在对于理论知识的教学方式主要以课堂讲授的方式,即教师单方面讲解,学生被动接受,并且讲解过程当中,基本只针对所选用教材的内容进行讲解。在此种教学方法中,首先,不能让学生充分理解所需要掌握的知识,进而不能理解所学理论知识在实际实施当中的重要性和实际意义,并不能为后续开展的实验教学环节提供足够的支持。其次,学生一味被动接受,面对枯燥的书面知识,其学习的积极性以及学习兴趣都相当缺乏,完全不能激发学生的学习主观能动性,甚至让学生产生对于该门课程的厌学情绪,无法达到预期的教学目的。
3.教师缺乏实际工程实践经验
在目前高校教师当中,特别是具备高学历的青年教师中,多数都是由学校毕业进入高校相关专业任教,并没有经历过或者没有经历过足够的实际工程项目,没有相关的实际工程经验。这样,在对于《DSP原理及应用》这样需要结合大量的工程案例及经验进行教学,才能达到较好的教学效果及教学目的的课程而言,教师由于自身缺乏相关经历与经验,从而无法将书本理论知识充分、完整的教授给学生。这也是目前,该门课程无法达到预期教学目的重要因素之一。
二、《DSP原理及应用》课程教学改革探索
鉴于以上所分析提出的问题,针对《DSP原理及应用》对于学生实际的培养要求,经过初步的针对性教学方法改变实施之后,得到了以下的教学改革方面:
1.结合“创客”理念开拓课外实践环节
“创客”理念中的“做中学,学中做”,主要提及的是要学生在学习过程当中,有充分的机会进行实际操作,针对所学知识,在多做、多练当中达到完全理解、掌握知识的目的。对于目前该门课程所存在的学时数不够的问题,可以在课堂以外拓展学生的课外实践机会,为学生提供课外实践场地、设备以及指导教师,让学生更多的在课堂以外进行实验、实训操作,以解决课内学时不足的问题。以广西科技大学电气与信息工程学院为例,学院建立了一个专门的创新实验室,该实验室提供相应的基本设备、元器件,全天24小时开放,便于学生针对所学的专业课程在课余时间,进入实验室进行相应的实验、实训操作。同时,实验室配备相应的学员专职教师,轮流对在该实验室的学生所进行的实验、实训进行现场指导。通过,该实验室的建立,学生实际动手能力得到了明显的提高,并且对于课程理论知识的掌握也更加充分。
2.结合课外科技活动进行教学
目前,学生有相当多的课外科技活动机会,如:大学生电子设计竞赛、“挑战杯”、大学生创新创业计划训练项目等。近几年,以上竞赛或者实训项目都有与DSP相关的设计开发题目以及项目内容,可以鼓励学生参与相关竞赛或者申请创新项目,通过具体真实的设计开发题目,申请与DSP相关的创新项目,让学生在经历真实的工程实践项目当中,进一步理解所学习的DSP知识,提高自身在DSP方面的实际动手能力,丰富DSP在工程实践运用当中的工程经验。同时,安排专任教师参与竞赛项目的培训,以及创新项目申请的指导工作,让教师在课堂之外与学生有更多的时间接触,在参与相关竞赛或者项目申请的前期培训工作当中,能够结合课程教学的知识,对学生在工程实践当中有针对性的开展讲解与指导,使学生能够在面临问题时,能够及时与教师进行交流互动;这样,既解决了教师单方面教授知识,学生被动接受的问题,又使学生能够立即解决实际操作问题,实时理解所学理论知识。广西科技大学电气与信息工程学院每年都鼓励、组织学生参加各项课外科技活动,并针对专业课所学知识开展具体培训与指导。其中,在相关涉及DSP所学知识的活动中,配备任课教师进行指导,既让学生更加充分、牢固的掌握了课程所要求的知识,同时也提高了学生对于该门课程的学习兴趣,大部分学生学习的主观能动性也得到了激发。
3.提高教师工程实践经验
针对青年任课教师工程实践经验不足的问题,为青年教师提供相关项目研发机会,鼓励青年教师申请各个级别自然科学基金研究项目以及科技攻关项目。由于青年教师基础薄弱,难以获得高级别的科研项目,可以考虑从学校或学院层面为其提供相关机会,建立相关的研究基础,丰富其实践经验。使其在实际项目开展当中,不断提高自己的解决技术问题的实践能力,同时使自己的创新思维能力也得到提高;不断总结“创客”理念在理论教学与实际动手能力教学相结合当中的合理、有效的教学方法,并将其运用到《DSP原理及应用》的具体教学工程当中去。广西科技大学电气与信息工程学院专门针对青年教师设置了学院级别的科技项目计划,鼓励青年教师积极申报,并提供相关经费供青年教师进行项目开展。结果表明,青年教师从中切实提高了自身的实践经验,在教学过程或指导学生课外科技活动当中,能够结合理论知识,在培养学生动手能力环节能够做出更为合理、详实的讲解与指导。同时也能够真正让学生在“做”的过程当中,有针对性的启发学生的創新思维能力,取得了良好的效果。
三、小结
针对《DSP原理及应用》在传统教学方法当中的问题,初步探索了结合“创客”理念的相应改革办。通过一定的改革措施,经实施验证,确实提高了教学效果,使学生更为深刻的理解了所学知识,增强了学生实际动手能力,以及任课教师的实践经验;激发了教师的授课热情与学生的学习主观能动性。
参考文献:
[1]代少升,蒋清平,程鹏程.《DSP原理与应用》课程的教学研究与改革[C].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议,2008:131-133.
[2]史冬琳,冯玉昌.《DSP原理及应用》教学改革研究[J].课程教育研究,2015(29):245-246.
[3]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015(2):23-34.
作者简介:
郭毅锋(1979.12—),男,四川人,副教授,工学博士,研究方向:智能控制。
本文是2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目(2016JGA244)阶段性研究成果。