持続可能なデジタル信号処理教育における革新的な実践

科学分野:

• 工学教育
• デジタル信号処理教育学

背景:

• 従来のデジタル信号処理（DSP）教育は、しばしば講義ベースでシミュレーションを用いて行われ、学生の関与と能動的な学習を促進することに苦労しています。
• 従来のDSPコースにおける学生の関心と積極的な関与の欠如により、教育成果が最適でないことが観察されています。
• 電子情報工学のカリキュラムはDSPに大きく依存しており、教育方法の改善が必要です。

研究 の 目的:

• デジタル信号処理（DSP）コースにおける学生の関与と学習成果を向上させる。
• BOPPPSインストラクショナルフレームワークと協調的問題解決型学習（CIBL）を統合し、DSP教育を改善する。
• プロジェクトベース学習（PBL）に持続可能な開発目標（SDGs）指向の工学ケーススタディを組み込み、実践的なスキル開発を行う。

主な方法:

• DSP学習のための仮想環境と物理環境を橋渡しするシミュレーションハードウェア実験を設計した。
• BOPPPSインストラクショナルフレームワークと協調的問題解決型学習（CIBL）モデルを統合した。
• プロジェクトベース学習（PBL）の内容に持続可能な開発目標（SDGs）指向の工学ケーススタディを組み込んだ。

主要な成果:

• 教育的革新は、学生の意欲を著しく刺激し、実践的なスキルと問題解決能力を向上させました。
• 学業成績の分析、学生調査、インタビューにより、学習効率と専門的スキルの向上が示されました。
• SDG関連の工学プロジェクトの統合は、学生の意欲と専門的自信を著しく高めました。

結論:

• BOPPPS、CIBL、SDG指向PBLの組み合わせアプローチは、従来のDSP教育の限界を効果的に克服します。
• この革新的な教育法は、電子情報工学における学生の関与、実践的なスキル習得、および全体的な学習成果を向上させます。
• 実施された教育戦略の厳密な評価を通じて、教育計画の継続的な最適化が促進されます。