高職高專院校DSP課程教學(xué)改革的探討與實(shí)踐

張松林，李飛亮

（河南機(jī)電高等專科學(xué)校 電子系，河南 新鄉(xiāng) 453002）

高職高專院校DSP課程教學(xué)改革的探討與實(shí)踐

張松林，李飛亮

（河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 電子系，河南 新鄉(xiāng) 453002）

根據(jù)DSP課程在高職高專院校的教學(xué)現(xiàn)狀和特點(diǎn)，高職高專院校DSP課程的教學(xué)改革思路應(yīng)強(qiáng)調(diào)合理選擇和優(yōu)化課程內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要地位，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

DSP；教學(xué)改革；教學(xué)方法

隨著社會(huì)對(duì)DSP技術(shù)人才的需求量越來(lái)越大，開設(shè)與DSP技術(shù)相關(guān)課程的高職高專院校越來(lái)越多，研究和探討高職高專院校 DSP課程的教學(xué)模式和方法有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

一、高職高專院校DSP課程教學(xué)現(xiàn)狀與特點(diǎn)

DSP技術(shù)的發(fā)展已有近三十年的歷史，但DSP課程的在高校開設(shè)的時(shí)間并不長(zhǎng)，最初開設(shè)在研究生課程中，后來(lái)逐漸延伸到本科生和大專生，目前高職高專院校開設(shè)的DSP課程，普遍存在課時(shí)較少的問題；另外公開出版的DSP教材，大多是本科生和研究生教材，理論分析占了很重的部分，很難找到以應(yīng)用為主的適合高職高專的教材；其次是 DSP課程牽涉到較多數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)，而高職高專學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣而不是產(chǎn)生畏懼心理相當(dāng)關(guān)鍵。

DSP課程通常是在數(shù)字電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理之后開設(shè)的課程，綜合性較強(qiáng)，課程中的硬件部分不僅包含DSP芯片本身，還包含多種外圍電路，軟件部分需要用C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于 DSP主要應(yīng)用于對(duì)各種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，因此課程還綜合了數(shù)字信號(hào)處理算法方面的知識(shí)[2]；DSP課程的另一個(gè)特點(diǎn)是與“單片機(jī)”課程相似，DSP和單片機(jī)一樣也是集成了CPU、存儲(chǔ)器、總線及片內(nèi)外設(shè)等硬件結(jié)構(gòu)，軟件實(shí)現(xiàn)都可以利用 C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言來(lái)完成，DSP可以看作一個(gè)更高端的單片機(jī)，同樣具有實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容多，更新較快的特點(diǎn)，因此DSP課程的教學(xué)可以參考單片機(jī)課程的教學(xué)思想。

二、高職高專院校DSP課程的教學(xué)改革依據(jù)及方向

根據(jù)教育部關(guān)于高職高專學(xué)生能力培養(yǎng)要求，理論知識(shí)以“夠用為度”原則，盡可能提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才。這要求在學(xué)時(shí)有限的DSP課程教學(xué)中，知識(shí)與技能相結(jié)合，教學(xué)模式與培養(yǎng)目標(biāo)相一致。高職高專院校DSP課程的教學(xué)應(yīng)本著“夠用”、“實(shí)用”、“會(huì)用”的原則，首先在教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論知識(shí)的比重“夠用”即可，不能太注重厚基礎(chǔ)，而減少了實(shí)踐的比重；其次在教學(xué)內(nèi)容上要“實(shí)用”，要適合當(dāng)前社會(huì)需要，教學(xué)選用的DSP芯片型號(hào)要與當(dāng)前業(yè)界廣泛采用的產(chǎn)品相一致，因此我們?cè)贒SP課程教學(xué)中，采用了TI公司的TMS320C54系列為主線，以TMS320C5402為主芯片進(jìn)行組織教學(xué)；最后在教學(xué)目的上要力求學(xué)生“會(huì)用”，使知識(shí)的傳授與應(yīng)用能力的培養(yǎng)結(jié)合在一起，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際動(dòng)手能力。

三、高職高專院校DSP課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

1．合理選擇和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

關(guān)于DSP教學(xué)內(nèi)容的選擇上，由于DSP應(yīng)用的廣泛性，存在著眾多的DSP廠商，同一廠商也存在著針對(duì)不同應(yīng)用的DSP芯片，不同型號(hào)的DSP芯片從硬件和軟件上都存在較大的差別，這就要求在DSP課程內(nèi)容的選擇要與社會(huì)上的DSP產(chǎn)品緊密聯(lián)系在一起，這樣有利于學(xué)生的就業(yè)和提高學(xué)習(xí)的積極性。另外，由于DSP課程中牽涉到很多高等數(shù)學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理等基礎(chǔ)理論知識(shí)，這就要求教學(xué)過(guò)程中對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行重組和取舍，以突出實(shí)用目的，講授時(shí)，僅僅對(duì)需要用到的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹、歸納和總結(jié)，不做過(guò)多的深入學(xué)習(xí)，弱化教學(xué)難點(diǎn)，以免打消學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

結(jié)合DSP課程與單片機(jī)的相似之處，在講述DSP芯片的硬件系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、軟件開發(fā)和片內(nèi)外設(shè)等內(nèi)容時(shí)，可采用對(duì)比的方法[3]進(jìn)行組織教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。針對(duì)DSP課程內(nèi)容多、課時(shí)緊的特點(diǎn)，采用多媒體教學(xué)，將一些復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、程序流程、時(shí)序圖等難以用語(yǔ)言文字講清楚的內(nèi)容以多媒體課件來(lái)顯示表達(dá)出，同時(shí)，將課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外實(shí)踐相結(jié)合，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2．加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力

理論和實(shí)踐密不可分，高等技術(shù)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標(biāo)更是要求在教學(xué)活動(dòng)中要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，DSP課程在我校開設(shè)之初，只是一門專業(yè)選修課程，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少，且全部為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，后來(lái)隨著DSP技術(shù)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域的滲透，DSP課程在我校的應(yīng)用電子技術(shù)等專業(yè)也改為了必修課程，且成立了專門的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配有二十余臺(tái)電腦、CCS軟件以及合眾達(dá)電子提供的SEED-DTK5502實(shí)驗(yàn)箱，DSP課程的實(shí)驗(yàn)增加的同時(shí)也在原來(lái)單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有資源對(duì)學(xué)生開放，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)的分析和設(shè)計(jì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。引入DSP課程實(shí)訓(xùn)，給學(xué)生提供一些實(shí)訓(xùn)要求和DSP技術(shù)資料，讓學(xué)生自主擬定題目，查閱相應(yīng)資料，編制相應(yīng)的程序，設(shè)計(jì)和完成電路設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，老師在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中發(fā)揮引導(dǎo)作用，激發(fā)和提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，學(xué)生之間通過(guò)相互討論和相互協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

3．改進(jìn)考核方式，引入平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)效果作為考核指標(biāo)

隨著教學(xué)改革的深入，針對(duì)傳統(tǒng)的考試方法不利于素質(zhì)教育的弊端，國(guó)內(nèi)高校在考試改革方面進(jìn)行了大量有益的探索與實(shí)踐。引入平時(shí)表現(xiàn)如日常出勤、課堂的表現(xiàn)和作業(yè)的完成情況等作為考核指標(biāo)，可督促學(xué)生保持良好的學(xué)習(xí)態(tài)度；引入實(shí)驗(yàn)效果作為考核指標(biāo)可檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求保持一致。雖然引入平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)效果，但其只占一小部分的比重，考核的主體仍然是基礎(chǔ)理論方面的考核，以試卷為主，來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、分析和解決問題的能力。

[1] 馮玉昌，門洪，曹生現(xiàn)，等.《DSP原理及應(yīng)用》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J]. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，5.

[2] 彭啟琮等. DSP技術(shù)及應(yīng)用[M]. 高等教育出版社，2006.

[3] 鄭劍，謝芳芳，胡邦南，等. 高職”DSP應(yīng)用技術(shù)”課程的教學(xué)研究[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009，3.

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