導(dǎo)語：PBL教學(xué)模式下的數(shù)字信號論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1pbl教學(xué)模式簡介

1.1圍繞問題開展教學(xué)PBL教學(xué)模式先提出問題，以問題為基礎(chǔ)和起點，所有的學(xué)習(xí)均圍繞問題展開。

1.2強調(diào)學(xué)生的團隊協(xié)作性PBL教學(xué)模式以學(xué)生小組為單位進行，小組成員要積極配合，既有分工又有協(xié)作，通過調(diào)查和收集資料,疑難問題討論和意見綜合等協(xié)作學(xué)習(xí),實現(xiàn)知識的共同建構(gòu)。

1.3具有師生交互性PBL教學(xué)模式實施過程中，教師通過設(shè)計問題、并創(chuàng)造合適的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生對問題開展學(xué)習(xí)活動，師生之間展開密切的交流、探討，促進和指導(dǎo)學(xué)生有效地學(xué)習(xí)，尋求問題的解決。因此，對于以培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要的應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)的高校，為促進學(xué)生解決實際問題的實踐能力和團隊合作能力，非常適合在電子信息類實驗教學(xué)中引進PBL教學(xué)模式。

2PBL模式在數(shù)字信號處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

2.1課程情況概述

筆者所在學(xué)院的電子信息工程專業(yè)所開設(shè)的《數(shù)字信號處理》課程，總課時為64學(xué)時，包含16學(xué)時的課內(nèi)實驗。傳統(tǒng)的課內(nèi)實驗均為驗證性實驗，大部分學(xué)生只會簡單地照搬實驗講義的詳細(xì)步驟完成固定的實驗內(nèi)容，而對實驗內(nèi)容及結(jié)果所反映的原理并不理解。因此，結(jié)合教學(xué)改革要求，在新的課程實驗設(shè)置中顯著提高了綜合性、設(shè)計性實驗的比例，這些實驗項目以問題為導(dǎo)向，教師主要給出實驗的要求和技術(shù)指標(biāo)，要求學(xué)生自主選擇并綜合利用學(xué)過的理論知識和實踐技能去實現(xiàn)一個比較完整的數(shù)字信號處理系統(tǒng)，體現(xiàn)了典型的PBL教學(xué)法的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.2PBL模式實驗教學(xué)的具體實施

2.2.1學(xué)生分組與基本培訓(xùn)在實驗課之前，首先對學(xué)生進行PBL教學(xué)模式的基本培訓(xùn)，使學(xué)生明確PBL教學(xué)的目的、方法、要求及評價手段等。同時，在40人的班級中建立10個學(xué)習(xí)小組，每組4名學(xué)生。各組分別推選一名組織能力和責(zé)任心較強的同學(xué)擔(dān)任組長，負(fù)責(zé)本小組成員的組織協(xié)調(diào)和分工。

2.2.2問題設(shè)置問題設(shè)置是PBL教學(xué)實施中的核心環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，教師根據(jù)教學(xué)大綱和實驗教學(xué)內(nèi)容，對實驗課題設(shè)置若干應(yīng)用問題。圍繞我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的方針，所設(shè)置問題盡量貼近應(yīng)用開發(fā)實際，以培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用開發(fā)能力為導(dǎo)向。具體來說，問題設(shè)置主要遵循的原則為：(1)問題具備真實的工程背景；(2)問題具備開放性和劣構(gòu)性；(3)問題具有一定的層次性和復(fù)雜度。下面以本實驗課程中的一個可選的綜合設(shè)計性實驗為例，介紹相關(guān)問題的設(shè)置。該實驗的基本內(nèi)容為，設(shè)計數(shù)字心電采集系統(tǒng)，實現(xiàn)含有噪聲的心電信號的采集和濾波。實驗前，由教師提供一個包含心電傳感器和放大電路的實驗板，以及一個包含單片機及A/D轉(zhuǎn)換器的接口板。實驗要求分為兩個階段：第一階段為心電信號的采集，與學(xué)生正在同時學(xué)習(xí)的單片機課程相結(jié)合，要求學(xué)生通過單片機編程控制A/D轉(zhuǎn)換器，將放大后的模擬心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過串口傳送至pc機。在這一階段，設(shè)置的主要問題包括：如何根據(jù)信號帶寬確定合適的采樣率等。通過這些問題，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中深入理解采樣定理。第二階段的工作，則是在PC機上通過Matlab對采集到的數(shù)據(jù)進行讀取和濾波，去除工頻干擾、高頻肌電、基線漂移等。該階段設(shè)置的主要問題包括：有效信號的主要頻率范圍、主要干擾源的頻率范圍、線性相位和非線性相位濾波對波形的影響、IIR和FIR濾波器的特點等。通過這些問題的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中加深對IIR和FIR等濾波器各自特點的認(rèn)識，并根據(jù)不同的工作目標(biāo)選擇合適的濾波器類型。

2.2.3分析問題與自主學(xué)習(xí)在實驗項目相關(guān)的問題后，要求各學(xué)習(xí)小組的學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，認(rèn)真閱讀教材，復(fù)習(xí)已學(xué)過的相關(guān)知識，同時，利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等渠道查閱相關(guān)參考書籍和文獻(xiàn)，并通過組內(nèi)的不斷交流和探討以初步分析問題。

2.2.4集中討論與問題解決在學(xué)生對實驗所設(shè)置的問題進行初步分析的基礎(chǔ)上，教師在實驗課上組織學(xué)生開展問題的集中討論，引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組進一步深入理解問題，研究問題的具體解決方法，并明確各人的任務(wù)分工。整個討論過程以學(xué)生為主導(dǎo),教師以共同討論者的身份進行引導(dǎo)、啟發(fā)。在自主學(xué)習(xí)和集中討論的基礎(chǔ)上，各小組最終形成具體的問題解決方案，并通過編程實現(xiàn)對問題的解決，進而完成相應(yīng)的實驗項目。

2.2.5總結(jié)與點評學(xué)習(xí)小組在編寫程序?qū)崿F(xiàn)問題解決的過程中，教師以實時巡視、檢查進度、隨機提問、驗收成果等方式促進小組的工作。由于實驗內(nèi)容及對應(yīng)問題的設(shè)置具有一定的開放性，學(xué)生解決問題的思路和方法也相應(yīng)具有多樣性，教師對各小組的問題解決方法進行歸納總結(jié)，并在下次實驗課做出點評。

2.3PBL模式下的成績評價

為了客觀地評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，需要采用多層次多角度的評價方法。最終成績的評定并不僅僅由期末的實驗考核所決定，而是突出過程表現(xiàn)，強調(diào)過程性評價。最終的實驗成績由以下幾部分組成。

2.3.1自主學(xué)習(xí)表現(xiàn)該部分占總成績的30%，主要衡量學(xué)生在PBL模式下的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力。具體評價點包括：學(xué)生是否閱讀了相關(guān)教材、參考資料；能否有效利用所學(xué)的知識分析問題；在學(xué)習(xí)小組討論中是否積極發(fā)言，發(fā)言內(nèi)容是否與討論的問題有關(guān)且具有一定的深度；小組成員間的互相評價。

2.3.2實驗過程與實驗報告該部分占總成績的35%，主要衡量學(xué)生在實驗中具體解決問題的能力和總結(jié)歸納水平。具體評價依據(jù)來自于教師巡視及提問的記錄以及學(xué)生提交的實驗報告。

2.3.3實驗考試該部分占總成績的35%。主要衡量經(jīng)過一學(xué)期的PBL訓(xùn)練后學(xué)生個人的綜合實驗?zāi)芰?。具體評價依據(jù)來自于實驗考試中對所給實驗題的完成速度與質(zhì)量。

3結(jié)語

教學(xué)實踐表明，在《數(shù)字信號處理》課程實驗中采用PBL教學(xué)法，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和巨大潛能。學(xué)生圍繞問題、以小組為單位開展學(xué)習(xí)，加深了對課程基本內(nèi)容的理解和掌握，獨立分析、解決問題能力和團隊合作的能力得到了培養(yǎng)，取得了較好的教學(xué)效果。但是，在教學(xué)的過程中也存在一些值得注意的問題：例如，課內(nèi)實驗學(xué)時數(shù)不足，必須花費大量的課外時間，導(dǎo)致學(xué)生負(fù)擔(dān)明顯增加；分組實驗后，有部分學(xué)生在小組中承擔(dān)的任務(wù)量少，導(dǎo)致對其獨立解決問題能力的培養(yǎng)缺乏；成績評價方式的多元化增加了評分考核的難度等。因此，如何更有效地在《數(shù)字信號處理》課程實驗中應(yīng)用PBL教學(xué)法，還需結(jié)合課程特點進一步探索，接收來自學(xué)生的反饋，在實踐中不斷完善教學(xué)方法。

作者：霍鋮宇盧怡吳正陽涂水林單位：常熟理工學(xué)院物理與電子工程學(xué)院