翻转课堂教学质量评价研究

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摘要：根据翻转课堂教学模式的特点，探讨数字信号处理翻转课堂教学质量评价指标，通过层次分析法分析评价体系中各指标的权重，得到数字信号处理翻转课堂教学质量评价模型。

关键词：数字信号处理;翻转课堂;教学质量;评价指标

一、引言

数字信号处理课程在电子信息类专业学生的学科知识培养中占有重要的地位，其理论性强，概念抽象，涉及很多数学公式的推导。如何更新教学思路、教学内容和教学方法使学生更容易理解，是国内外高校对数字信号处理课程改革探讨的热点。翻转课堂是一种新型的教学模式，学生学习知识的过程被放到课前通过观看视频等媒体进行，课堂时间则用于知识的巩固和深化。数字信号处理的教学内容看似交叉繁杂，实际上有明确的三条主线，即信号的表示、信号的变换和信号的处理。文献根据数字信号处理的这三条主线特征进行数字信号处理翻转课堂教学设计。通过翻转课堂打破以黑板授课和PPT讲授为主的教学模式，以学生为学习中心，通过个性化和灵活的教学手段提高学生的学习兴趣和效率。那么，采用翻转课堂进行数字信号处理课程教学，应该如何对教学质量进行评价呢？将探讨数字信号处理翻转课堂教学质量评价指标，通过层次分析法分析评价体系中各指标权重。

二、翻转课堂教学质量指标选取

翻转课堂分为课前、课中、课后三个阶段，参与这三个阶段的主要因子有受教育者、教育者和教育资源。其中，受教育者均参与了这三个过程，其学习的效果影响着教学的质量；教育者起引导学习的作用；教学资源是自主学习的基础。因此将上述三者作为一级指标。二级指标包括：受教育者在课前、课中及课后的学习效果；教育者提供的教学内容、教学方法、教学态度和教学效果；课件、视频、测试/作业和师生互动渠道。所构建的指标体系层次图如下图所示。

三、指标权重分析

层次分析法（AHP）是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。应用AHP法确定评价指标的权重，就是在建立有序递阶的指标体系的基础上，通过比较同一层次各指标的相对重要性来综合计算指标的权重系数。首先，设计调查表并构造判断矩阵。调查问卷的主要作用是根据专家知识对同一层次的评价指标进行两两比较，然后通过1-9标度（见表2）转换成判断矩阵。然后由判断矩阵计算各层次指标的相对权重，并进行一致性检验。用于一致性比率CR检验矩阵一致性，CR=CI/RI，其中CI=（λmax-n）/（n-1）为一致性指标（λmax为最大特征根），RI为平均一致性指标（与矩阵的阶次有关）。当CR<0.1时，认为判断矩阵具有良好的一致性。若CR≧0.1，就需要重新进行调查问卷，构造新的判断矩阵，直到一致性通过。本研究采用matlab实现AHP法，对一级指标和二级指标的权重分析，各指标的CR值均满足一致性要求。结果如表1～4所示。

四、讨论

由一级指标和二级指标的权重计算出总权重（等于一级指标权重乘以二级指标权重）如表5所示。其中学生在整体指标体系中的权重最高，占比62.67%，说明翻转课堂中学生是学习的主体，学生在各阶段的学习质量效果将显著影响最终教学质量。课前自学是翻转课堂的重要环节，占整体权重的45.79%。其次是课中学习11.81%，课后复习5.07%。教师因素一级指标权重为27.97%，主要作用是设计提供合适的学习资料，设计科学合理的教学方法做好知识引导和问题解答。该级二级指标中，教学方法占权重最高41.2%，说明教师在课堂翻转过程中所采用的教学方法对教学质量有较显著的影响。以学生为中心一直是教育界所倡导的教育理念，但在以往的数字信号处理课程中，为了提高知识传递的效率，往往采取教师为中心的教学模式，这种方式忽视了学生的主体作用，对于创新思维、创新能力的提高是不利的。翻转课堂打破了这种现状，使教学过程中学生、教师角色发生了变化。与传统的通过改变课堂教学组织方式以提高学生学习主动性相比，翻转课堂更能激发学生学习的主动性。

参考文献：

[1]林冬梅，李智涛.国内外翻转课堂研究述评[J].湖北工程学院学报，2019

[2]赵素文.基于微课的数字信号处理课程翻转课堂教学设计[J].西部素质教育，2018

[3]赵馨蕊，周雨青，瞿林云，张志红.基于层次分析法的大学物理MOOC教学质量评价指标体系的建构[J].物理与工程，2018

作者:赵素文 贾磊磊 单位:桂林航天工业学院电子信息与自动化学院