疫情背景下DSP实验教学的一点探讨

崔 江，储剑波，姚 睿，陈则王

(南京航空航天大学 自动化学院， 南京 211106)

2020年上半年，新冠疫情突如其来，各个高校纷纷延迟开学，并采取了一系列教学补救措施[1-4]。教育部在2月份发布通知，要求各个高校充分利用网络资源，开展“停课不停学”[5]。根据相关指示精神，我校教学管理部门出台了一系列的教学指导意见。要求广大教师充分利用网络平台和相关教学资源，比如超星学习通、雨课堂、腾讯课堂、Welink等，按照新学期的课表，开展正常的教学活动。

对于不涉及动手操作的课堂理论教学，线上授课是疫情防控期间最好的选择。但是对于一些需要动手操作的实验类课程，比如学校开设的研究生公共实验课程“DSP技术应用”，单纯的网络讲授，显然达不到实践教学的目的和要求[6]。如果把实验平台直接邮寄给研究生，让学生自己动手做实验，虽然理论上可行，但是无法对学生进行统一指导和管理，教学效果难以保证。2020年四月底和五月初，由于我校大部分研究生已经返校，可以考虑开展线下教学。但是根据学校的疫情防控要求，如果开展线下教学，需要满足诸多限制条件，比如：必须做到保证学生位置间隔1米以上，佩戴口罩，限制上课人数，且实验房间必须进行消毒、通风透气等。因此，实施线下实验教学是可行的，但不能照搬以前的教学模式，需要进行改进。

针对学校的疫情防控要求和当前的形势，以及结合课程的一些特点，课程组研究决定采用线上和线下混合的教学方式，并借鉴已有的相关研究[7-10]，按照教学要求顺利地完成了本学期的教学任务，并取得了较好的教学效果，学生的反馈满意度较高。

1 DSP实验教学的特点和对策

我校的DSP课程实验教学主要面向研究生，技术性比较强，一般需要预先具备一定的理论学习基础。但实际上，不同的研究生对DSP理论知识的掌握程度不一致，知识层次参差不齐。因此，我们一般都会在实验课程之前，先复习一些理论知识。在疫情防控时期，这些知识宜进行线上讲解。在以往的DSP实验教学过程中，教师一般需要在实验室对学生演示实验平台的结构、组成和功能，并通过多媒体讲解方式，介绍CCS软件的安装、CCS setup的配置和示例程序调试步骤(新建工程、添加文件、编译和链接、调试手段的演示)等。在疫情防控时期，这些知识完全可以配合一些视频演示进行线上讲解。

DSP实验教学过程中，在基本的程序功能调试通过的前提下，一般需要对学生提出一些要求，需要现场修改或调试程序。为减少学生课堂上的编程时间，我们把编程要求提前发给学生，要求学生利用课下时间完成程序编写，进入实验室之后立即开始调试。对学生而言，这实质上是采用了一种时间换空间的方式，减少了学生由于编程而滞留课堂的时间，可以提高学生线下课堂上的实践操作效率。

在学生返校之后的线下课堂教学中，严格按照学校的疫情防控要求，由专门实验人员对实验室进行通风、消毒和学生个人信息登记；如果学生人数较多，可以考虑把学生分成批次，减少同一个时间段内的实验人数；学生需要戴口罩，相互之间尽量减少面对面近距离交流。通过这种方式，在满足疫情防控的前提下，保证顺利开展线下的教学活动。

2 混合式教学的具体措施

我们利用QQ群等网络平台，把本课程的研究生拉入建群。通过该群，可以对学生发布实验教学资料和信息，比如PPT课件，示例程序，程序的修改要求，实验课程的分组要求，实验的具体时间等。

线上教学目前有两种主要形式，一种是网络的在线直播教学，这种形式的优势在于可以和学生实时互动，课程教学效果生动，但对网络的要求较高。还有一种是提前录课，在上课时间段播放录课视频，这种形式的特点在于学生可以提前下载播放和预习，对网络的要求较低。考虑到学生的网络状况不一，我们采用的是第二种形式。为了提高网络的教学效果，我们在播放录课视频的时候，随时可以中断播放，并对学生进行在线的实时答疑和讨论。录播的课程分成两类，其中一类属于DSP的理论类知识，主要采用PPT课件的形式，比如：CPU硬件结构和资源介绍，示例模板的组成和使用方法，DSP外设资源的介绍等；还有一类是DSP实验的演示，这些视频是课程组教师对典型实验操作时录下的影像，包括实验平台的介绍，CCS软件的安装和配置步骤，软件的基本调试过程以及寄存器、变量等的调试观察、实验的现象解释等，内容较为详细，完全能够满足正常的教学要求。

线下教学的形式和以前类似，但是略有不同。学生到实验室之后，不再安排时间编写指定的功能程序，而是直接调试课下编好的程序，并保存实验的数据结果和图像等，为后面的实验报告撰写做准备；教师的主要工作则侧重于课堂答疑，检查学生实验情况、实验表现和维持课堂纪律，并记录学生的课堂表现。

线上教学和线下教学不是完全割裂的，我们根据实验的某个内容，先进行线上学习，再进行线下实验，整个的教学过程是线上和线下反复的一个过程，是一种混合的教学方式。

3 教学效果分析

为较为客观的评价学生成绩，采用了过程考核方法对学生的表现进行评估。学生的成绩分为两大部分，包括平日成绩和实验报告，每部分都赋予一定权重。其中，平日成绩包括考勤点名(包括线上学习考勤和线下实验考勤)、实验过程的表现(提问问题和各项实验的验收情况)、课堂纪律表现(包括是否遵守实验室的实验规定和防疫规定)等，实验报告包括电子版实验报告和纸质版实验报告。实验报告主要侧重检查学生对实验任务的理解情况、实验的完成情况以及学生对待实验的学习态度等。

本次教学完成情况较好，绝大部分研究生均比较顺利完成本次的实验教学任务。根据学校的教学评估系统统计，100%的同学均参与了教学评估，约91%以上的同学很满意本次线上和线下的教学设计安排，约93%以上的同学对教学过程和实验效果比较满意，有大概3%的同学对课程的一些改进提出了合理化建议。

4 结语

本文对疫情防控期间的DSP实验教学方式进行了一些研究和探索，取得了较好的效果。课程组后续打算研究和采用一些网络仿真软件，能够对DSP类的实践课程进行在线的网络仿真，可以在保证教学效果和质量的前提下，进一步减少线下的教学实践时间，减少群体性的感染风险。

中央2020年7月底给出了关于提升研究生教育质量的重要指示[11]，作为广大教师而言，在疫情时期，如何进一步保证和提高研究生的实践教学质量是一个重要任务。同时，这也是我们后续继续丰富教学手段和创新教学方式，培养符合新时代高层次人才的一个推动力。