小班研討教學(xué)法在《統(tǒng)計信號處理》課程中的應(yīng)用與實踐

        發(fā)布時間:2019-08-08 來源: 散文精選 點擊:


          摘要:小班教學(xué)法是國內(nèi)外一流大學(xué)普遍的做法,研討式教學(xué)法是近年來在研究生教學(xué)改革中主要推薦的方法之一,結(jié)合二者的小班研討教學(xué)法可以很好的兼顧二者的優(yōu)點。本文筆者結(jié)合多年來從事《統(tǒng)計信號處理》小班研討教學(xué)法的實踐,從翻轉(zhuǎn)課堂、課前學(xué)習(xí)、課堂研討、課程考核等方面對小班研討式教學(xué)法的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。實踐結(jié)果表明:小班研討教學(xué)法在提高學(xué)生對核心課程的學(xué)習(xí)掌握以及科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面收到了不錯的效果。
          關(guān)鍵詞:小班研討教學(xué)法;《統(tǒng)計信號處理》;翻轉(zhuǎn)課堂
          中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)18-0139-02
          一、研究背景
          作為中國實力最強的重點高校,42所一流大學(xué)建設(shè)高校是中國高校教育頂尖人才培養(yǎng)的希望所在。一流大學(xué)基本都是研究型大學(xué),在研究型大學(xué)中開展研究型教學(xué)是其應(yīng)有之義。研究型教學(xué)是一種基于探索研究的教學(xué)模式,注重在探索和研究的教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心和學(xué)習(xí)興趣,在教學(xué)方法上強調(diào)師生互動,突出教學(xué)與研究相結(jié)合的特色,激發(fā)每個學(xué)生的特長和潛能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,這也與“立足于創(chuàng)新人才培養(yǎng),一切為了每一位學(xué)生發(fā)展”的一流大學(xué)研究生教育改革理念高度契合。小班教學(xué)法是國內(nèi)外一流大學(xué)普遍的做法,研討式教學(xué)法是近年來在研究生教學(xué)改革中主要推薦的方法之一,結(jié)合二者的小班研討式教學(xué)可以很好的兼顧二者的優(yōu)點。本文筆者結(jié)合多年來從事《統(tǒng)計信號處理》小班研討教學(xué)法的實踐,總結(jié)出小班研討教學(xué)法的設(shè)計與實現(xiàn)流程以及教學(xué)實踐和效果評估,希望能對國內(nèi)同行開展小班研討教學(xué)研究與實踐提供有益的借鑒。
          《統(tǒng)計信號處理》課程在國防科技大學(xué)有30余年的開課歷史,是我校信息與通信工程的一門研究生核心課程,該課程入選2003年湖南省研究生精品課程,其是我院“信息與通信工程”學(xué)科的主干系列課之一。該系列課是電子信息系統(tǒng)的理論基礎(chǔ),系列課的建設(shè)有力地促進(jìn)了學(xué)科建設(shè),我院一級學(xué)科“信息與通信工程”在全國學(xué)科評估中排名第三,2007年被評為全國首批重點一級學(xué)科,其中北斗導(dǎo)航、戰(zhàn)略預(yù)警、精確制導(dǎo)、新體制雷達(dá)等方向在國內(nèi)有明顯的優(yōu)勢。研究生核心課程教學(xué)是研究生教學(xué)的一個重要階段,是在相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)課程教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行特定領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的講授、學(xué)習(xí)和實踐。通過研究生核心課程教學(xué),一方面可以加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,另一方面能夠提高學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識來解決實際問題的能力,最終提升學(xué)生所學(xué)知識的綜合和運用能力,為日后參加工作或者進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),因此其重要性不言而喻。
          研討式教學(xué)要求樹立“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的理念,教學(xué)的主體由教師變成了學(xué)生,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,逐漸掌握獨立發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,這對學(xué)生課程學(xué)習(xí)之后的科研工作開展大有裨益。對于研究生教學(xué)來說,適當(dāng)削弱長期處于強勢地位的教師的“管”與“教”,樹立“管”與“教”為“學(xué)”服務(wù)的理念,給予研究生更大的學(xué)習(xí)上的選擇空間,更多的評價上的分類標(biāo)準(zhǔn),盡可能發(fā)揮每個人的潛在優(yōu)勢,這從根本上來說是“以人為本”的應(yīng)有之義。但研討要能有效地開展,我們認(rèn)為必須嚴(yán)格控制班級人數(shù)的上限,實行小班教學(xué),這樣才能真正保證研討的質(zhì)量和課程學(xué)習(xí)的效果。小班教學(xué)可以大大拉近教師和學(xué)生之間的關(guān)系,也便于教師針對每一個學(xué)生的特點開展因人施教、因材施教。國外私立貴族中學(xué)(如伊頓公學(xué)等)、著名大學(xué)的精英教育莫不是采用小班教學(xué)的模式,中國的西南聯(lián)大就曾以這種小班教學(xué)模式培養(yǎng)了許多杰出人才。小班教學(xué)在研討式教學(xué)中的優(yōu)勢非常突出,特別適合教師對于學(xué)生研討過程的掌控和把握。
          二、教學(xué)設(shè)計與實踐
          為了更好的開展小班研討教學(xué)法,我校的《統(tǒng)計信號處理》采取的是翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)模式。所謂翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom),即通過對教師課堂講授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的顛倒安排,改變傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色并對課堂時間的使用進(jìn)行重新規(guī)劃的新型教學(xué)模式和教學(xué)方法。具體操作流程如下:翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式將理論學(xué)習(xí)放在了課前,由學(xué)生自主完成,有利于學(xué)生進(jìn)行差異化的學(xué)習(xí),課堂則主要用來進(jìn)行測試、研討、答疑,通過學(xué)生對教學(xué)的積極參與和思考以及師生、生生之間頻繁的互動交流來完成對知識的消化吸收。
          《統(tǒng)計信號處理》課程涉及參數(shù)估計、最佳濾波和信號檢測三個理論與應(yīng)用并重的知識模塊,依據(jù)教材并結(jié)合多年的教學(xué)實踐,我們將這三個主要模塊的內(nèi)容又各自分為“估計的基本概念”、“最大似然估計”、“卡爾曼濾波”等10余個知識模塊。每個模塊又細(xì)化為多個知識點,考慮到研究生教育對實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),還針對對應(yīng)的知識點提供相應(yīng)的實踐應(yīng)用實例,然后按照各個知識點和不同的應(yīng)用實例來進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制,這些錄制好的視頻發(fā)布在清華學(xué)堂在線網(wǎng)站和學(xué)校夢課在線網(wǎng)站上,學(xué)生可以通過電腦上網(wǎng)或手機(jī)APP在線或下載觀看,十分方便。課堂上則主要由教師提出研討題目,學(xué)生課前準(zhǔn)備,在課程上進(jìn)行討論,教師給予適當(dāng)點評和指導(dǎo)。
          三、教學(xué)實踐與效果評估
          大致而言,我們的小班研討教學(xué)過程分為兩個階段:課前學(xué)習(xí)和課堂研討兩個階段。
          在第一個階段的學(xué)習(xí)中,為了保證學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的有效開展,教師必須預(yù)先構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)支撐平臺,包括教學(xué)課件的制作、教學(xué)視頻的錄制、課后習(xí)題的選擇、研討題的準(zhǔn)備以及相關(guān)學(xué)習(xí)資料的收集整理,最后借助清華學(xué)堂在線和我校的夢課在線平臺將相關(guān)資料發(fā)布到網(wǎng)上,供學(xué)生自學(xué)。
          在第二個階段的主要任務(wù)是課堂研討。采用基于小組的研討模式,開課之前將學(xué)生按3—5人一組自由成組,推選一名學(xué)生擔(dān)任小組長,每周研討題目下發(fā)后由小組長進(jìn)行任務(wù)劃分,組內(nèi)每個學(xué)生分別針對不同的研討題進(jìn)行研究。研討內(nèi)容的主要目的是考察學(xué)生對一章知識點的掌握和理解,加深學(xué)生對本模塊知識點和應(yīng)用的深入理解。第二階段從流程上講包括如下幾個具體步驟:(1)教師發(fā)布選題;(2)學(xué)生分組確定研討題目;(3)課堂測試;(4)學(xué)生課堂研討及報告;(5)教師點評打分與答疑等。

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