“数字信号处理”课程中合作性探究学习模式探讨

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1、“数字信号处理”课程中合作性探究学习模式探讨　　摘要：“数字信号处理”课程具有理论性强、概念抽象、涉及数学知识多等特点，是一门公认的难学难教的课程。传统以“教”为主、“课堂知识灌输+习题”的教学模式，易使学生感到内容枯燥，丧失学习兴趣。为了调动学生的主动性、积极性和创造性，本文探讨了“数字信号处理”课程中合作性探究学习模式的构建，努力尝试通过团队合作与激励倡导学生主动参与、乐于探究与合作学习，提高学生对“数字信号处理”课程的学习兴趣，培养学生的创新能力。　　关键词：“数字信号处理”课程教学模式合作性探究学习　　1.引言　　“数字信号处理”课程是信

2、息、电子、信号处理等专业的必修课，是在学生学完了“信号与系统”、“数字电子技术基础”等课程后，进一步学习信号处理专业知识的核心课程。“数字信号处理”课程不但是学生未来从事工程设计非常必要的理论基础课，而且对学生的综合素质和创新能力培养有着重要影响，历来受到人们的普遍关注[1]。然而，无论是从课程特点还是教学对象来说，传统以“教”为主、“课堂知识灌输+习题”的教学模式已经不能适应新形势下学生创新能力培养的需求。　　从课程特点看，“数字信号处理”课程具有理论性强、概念抽象、涉及数学知识多等特点，以教师板书或PPT进行公式推导为主的教学形式，易使学生感

3、觉内容抽象枯燥，难以理解，丧失学习兴趣。其次，“课堂知识灌输+习题”的教学模式往往忽视概念和公式所代表的物理意义，不能理论联系实际，导致学生不知道所学知识有什么用、怎么用，学习主动性、积极性不足。　　从授课对象看，对于“数字信号处理”这类理论性强、公式较多的课程，学生普遍存在畏难情绪。其次，传统应试教育的影响使学生习惯于死记硬背、应付考试，以教师为主的课堂知识点灌输加上大量课后习题，可以满足学生从书本到试卷的“知识”搬移。然而，这种被动的“接受性学习”和机械训练既扼杀了学生的学习兴趣，又限制了学生主动猎取知识、发现问题、分析并解决问题的创新能力的

4、发展。　　那么就“数字信号处理”这门课程而言，如何激发学生的求知与求学的欲望，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力呢？美国当代教育理论家杜威认为：“学生听过的知识，会容易忘掉，看过的知识，能够记住，而亲自做过的，则能够理解。”[2]另外，建构主义理论认为：“单纯的知识讲授对于学生能力的建构没有任何好处，而应是学生在学习动机被激发的前提下，主动进行的建构。”[3]因此，通过教师的教学方式从“灌输型”向“启发探究型”转化，学生的学习方式从“接受性学习”向“研究性学习”转化，让学生主动参与知识的发现和获取过程，真正成为知识探究的主角，提高学习兴趣，提

5、高分析问题和解决问题的能力，发展创新精神。　　本文讨论的合作性探究学习模式正是秉承了以学生为主体、教师为主导的教育理念，结合“数字信号处理”课程特点，优化课堂教学模式，促使学生从“被动”学习向“自主探究、合作学习”转变，有助于培养学生主动学习、积极探究的意识和能力。　　2.对合作性探究学习模式的认识　　合作学习模式强调的是学习者的自主性，是指促进学生在异质小组中彼此互动、共同完成学习任务，并以小组总体表现作为评价依据的教学组织模式[2]。　　探究式教学模式是指学生在教师的指导下，根据自身先前认知结构中的相关经验，通过体验、发现、探索、协作等方式主

6、动获取知识、解决问题的一种教学模式[2]。　　本文所讨论的合作性探究学习模式是将自主探究和合作学习有机结合的学习方式[3]，是在教师的指导下，以学生为主体，充分发挥学生个体的能动作用和小组学习、全班学习的群体作用，在合作中学习，将课程所学知识与自然、社会和自身生活中实际应用相结合进行专题研究，并在研究过程中主动猎取知识，达到培养学生的创新能力、实践能力和团结协作精神的目的。这种“自主探究、合作学习”模式能够充分激发学生的学习兴趣，为学生提供实践的机会和探究的时间，体现以学生为主体、教师主导的教育理念。　　合作性探究学习模式通过教学环节的合理设计，

7、强调学生的自主学习、协作学习、任务体验、自主诊断评价，同时要求教师摆脱传统的以“教”为中心的被动式教学模式的束缚，从课前教学决策，课上任务解释、监督和干预、课程总结和评价等诸多方面积极地引导学生“自主探究、合作学习”。因此，这种学习模式的构建是学生学习方式从“接受性学习”向“研究性学习”转化，教师课堂教育思想和观念从“灌输型”向“启发探究型”转化的一种有益尝试。　　3.合作性探究学习模式的实践　　数字信号处理本质上是利用数字系统实现对信号的处理[4]，授课内容紧密围绕“两个定理、三个变换、两个系统”展开，即“时域抽样定理和频域抽样定理，Z变换（Z

8、T）、离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT），有限长冲激响应（FIR）滤波器和无限长冲激响应（IIR）滤波器”。课程知