基于项目驱动的学习共同体构建与设计

欧世峰

摘 要 为解决现有的“一言堂”和“填鸭式”教学模式的问题，本文以“数字信号处理”为例，将项目驱动和学习共同体理论相融合，构建和设计出一种长期有效的教学模式，以激发学生自主学习的热情，提高学生的实际动手能力和创新能力，使学生真正成为学习的主人。

关键词 学习共同体 项目驱动 数字信号处理

中图分类号：G642                                 文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.09.030

Construction and Design of Project-driven Learning Community

OU Shifeng

（College of Optoelectronic Information Science and Technology， Yantai University， Yantai， Shandong 264005）

Abstract In order to solve the problems of the existing "one word" and "cramming" teaching modes， this paper takes "Digital Signal Processing" as an example to integrate project-driven and learning community theories to construct and design a long-term effective teaching model. To stimulate students' enthusiasm for independent study， improve students' practical ability and innovation ability， so that students really become the master of learning.

Keywords learning community; project-driven; digital signal processing

0 引言

我國高校大规模扩大招生以来，我国的高等教育事业得以迅速发展，现在的高等教育已完全进入大众化教育阶段。由于教育资源相对短缺，大规模扩招以后，各种问题集中出现。对于部分工科专业这些问题则主要表现在：（1）不得已采用大班教学，师生之间见面和互动机会少，课堂或实训中多是老师“一言堂”，学生基本没有思考问题的时间和空间，所学知识不能及时消化。（2）课程学习多是填鸭式教学，所学知识不一定是实践所需知识，实验、实训也往往并不能将课程学习阶段所获得的理论知识及时加以应用和验证，培养的学生实际动手和创新能力较差。如何有效地解决这些现实问题，有效提高我国高等教育人才培养的质量，已成为目前亟需解决的迫切问题。本文将针对工科专业教学模式所存在的问题，以“数字信号处理”课程为例，将项目驱动和学习共同体理论相互融合，从而构建和设计一种长效的教学机制，以增强学生学习的积极主动性，提高学生的实际动手和创新能力。

1 学习共同体的发展及理论

20世纪90年代初，学习共同体概念首先是由佐藤学在研究中提出，并在2014年1月起连续发起三届国际会议，使得学习共同体在国际间掀起浪潮。[1]学习共同体是通过学习者和助学者一起构成的一个学习团体，他们相互分享学习资源和经验，相互交流和沟通，一起完成学习任务从而实现相同的学习目标。大众化教育要求培养出的学生能够顺应社会需求，具有学识修养、社会交往、创新和解决问题等多元化的能力，且需在大班教学中实现，显然采用传统的教育教学模式是不可行的。通过构建学习共同体可以有效将传统教学理念进行转变，教师把学习的主动权交还到学生手中，自己以同行者的身份陪伴学生学习，尊重学生的个体差异，更好地促进学生全面健康发展。[2-3]

2 “数字信号处理”课程特点

“数字信号处理”是高校电子信息类学生的一门必修课程，其内容结构丰富，发展迅速，现已广泛应用于语音信号处理、图像信号处理和生物医学处理等众多领域。“数字信号处理”课程具有两大特点：（1）内容丰富，理论性强。其教学内容较多，包括信号和系统的时频域分析、Z变化等。此外，该课程众多内容都需要经过严格的数学推导，概念抽象，理论性强;（2）设计复杂，工程应用性强。该课程涉及到很多学科，学生要掌握基础知识和基本概念，又要能够运用这些知识来解决实际问题。如今教学内容、学习时间以及学生人数已成为课程教学的瓶颈，“一言堂”的教学模式使得学生基本没有思考问题的时间和空间，所学知识不能及时消化，分析问题、设计算法等具体过程多被一带而过。学生因不理解学不会而失去自信心。因此，在课堂教学时间有限的情况下，如何准确地选择教学重点，如何提高学生快速理解并运用知识的能力，便成为了解决问题的关键。[4]

3 基于项目驱动的学习共同体构建

基于前面对数字信号处理课程教学情况的分析，我们需要实施探索一种新的教学模式来解决现有教学模式存在的问题。项目驱动教学模式是建立在建构主义教学理论基础之上的一种教学方法，通过项目驱动教学模式，学生的各种能力以及综合素质往往能得以提升。[5]项目驱动教学模式与传统的教学模式不同，它要求以学生为中心，老师仅仅起到指导和组织的作用，教学模式在本质上由“一言堂”转变为了以学生为主体教师为主导的新教学模式，在该模式下学生能够置身于探索知识的海洋中，其主动性、创新性和积极性都得到了充分发挥。[6]结合学习共同体和项目驱动的优点，本文提出了基于项目驱动的学习共同体构建模式。在该模式下，学生拥有一个合作式、开放式、集团式的学习平台，在此平台上学生可获得所需的知识和信息，消化吸收后可运用到实际问题中，也可说是经过资源分享、情感过滤从而获得成果的过程模式。以数字信号处理课程为例，在该课的教学过程中，我们可以把学习共同体和项目驱动的思路加入到课前预习、授课过程中以及课后复习等各个环节中去，从而提升学生学习热情，进一步实现师生间的有效沟通。

（1）设置学习前置和问题前置，引导学生自主学习。大数据时代，学生如何在教师授课前从海量信息中查找和获取有用的信息已成为学生们的必备技能之一。那么如何使学生更好地具备该技能，就需要教师去引导学生查询相关学习资料，即实现两个前置：学习前置和问题前置。课前查阅文献，有利于帮助学生提前理解课程中所学内容，等到上课时，学生已对课程知识有了一定的了解，课堂教学就站在了一个高起点上，教学效果也会大大提升。课前阅读文献并对重点内容进行归纳总结不仅有助于学生对内容的理解，还能为未来科研工作打下坚实的基础。而教师则需借助这两个前置问题，结合学习共同体的思想，充分把握课堂教学中的教与学，在学生预习充分的基础上，对教学重点进行归纳总结，结合实验课，从而提高数字信号处理课程课堂上的教学效率。

（2）通过小组讨论等方式，建立师生学习共同体。随着信息技术的不断发展，学生获取知识的途径也变得更加多元化。基于课前设置的两个前置的基础上，在课堂上加入小组讨论环节。该过程把存在于学生内心原有的知识引导了出来，再进行拓展创新，使其变为新的知识和技能，最终实现师生学习共同体，实现教师与学生、学生与知识的知识对话，从而提升学生课堂学习的效率。教师授课时，以具体的“数字信号处理”实验课程为引导，融合项目驱动提出问题，学生主动思考问题，在原有知识的基础上提炼出定律和概念并运用到工程實例中，从而提高学生学习的积极性。教师还可对学生课前两个前置情况、平日课堂表现以及课后作业情况施行成绩额外加分等鼓励措施，激发学生自主学习的热情，进一步改善学习效果。

（3）加强交流与合作，转变教师教学方式。加强合作学习的方式方法，教师转变教学方式，学生转变学习方式，建立师生学习共同体。以“教师的角色转变”为策略，拒绝“一言堂”和“填鸭式”的教学模式，面对学生的创新想法，教师需给自己重新定位，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。主要包括以下两方面：①教师的授课不是“一言堂”式的教师单向传递知识给学生的教学行为，而是师生共同学习、共同发展的互动过程，由此激发学生学习的热情和兴趣;②在①的前提下以及教师的指导下，引导学生自主学习、自主交流、自主合作和自主展示等形式参与到学习当中来，建立教师与学生的共同体学习模式，从而使学生真正成为学习的主人。

4 总结

转变教学模式，建立师生学习共同体，融合项目驱动，并运用到“数字信号处理”课程教学的多个环节中，从而引导学生自主学习、自主交流、自主合作和自主展示，激发学生学习的兴趣和热情，最终提升授课效率。

基金项目：烟台大学教学改革研究项目（jyxm2019002）;教育部产学合作协同育人项目（201901035076）

参考文献

[1] 佐藤学.学校的挑战：创建学习共同体[M].上海：华东师范大学出版社，2010：2-3.

[2] 陈倩，闫丽萍，赵翔，等.基于学习共同体的《电磁场与微波技术》教学实践[J].教育教学论坛，2018（51）：166-167.

[3] 李颖.多维混合学习模式下的学习共同体构建设计[J].南昌教育学院学报，2019（01）： 84-87.

[4] 邵美云.数字信号处理课程教改探讨[J].科学与信息化，2017（19）：17-19.

[5] 陶永芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高数研究，2016（11）：81-83.

[6] 薛锋，李凤伟，张丽，等.基于项目引导的“学习共同体”生物分离工程课程教学模式改革与实践[J].轻工科技，2018.34（02）：167-168.