“DSP技術(shù)”專業(yè)課程在新建本科院校中的教學(xué)探究

龐淑蓉　邱炎兒（呂梁學(xué)院，山西呂梁033000）

?

“DSP技術(shù)”專業(yè)課程在新建本科院校中的教學(xué)探究

龐淑蓉邱炎兒
（呂梁學(xué)院，山西呂梁033000）

引言

目前，新建本科院校都面臨著向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的嚴(yán)峻考驗(yàn)。為適應(yīng)高校教育發(fā)展形式、滿足社會發(fā)展需要，應(yīng)用型高校不斷探索和摸索人才培養(yǎng)模式，提高教學(xué)水平，培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。作為高等院校教育工作者，必須以社會需求為出發(fā)點(diǎn)，以專業(yè)基礎(chǔ)課程為開端，不斷探索和更改教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[1，2]。

這是一個信息化、數(shù)字化的時代，信息與信號處理方向的人才被越來越來的電子通信企業(yè)所需要。近幾年來，信號處理系統(tǒng)工程師、信號處理硬件工程師、信號處理算法工程師、通信工程師等職位出現(xiàn)在很多航天企業(yè)，電子通信公司招聘需求中。電子信息工程專業(yè)是一個較寬口徑的專業(yè)，是培養(yǎng)具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計、制造、應(yīng)用和開發(fā)的高等工程技術(shù)人才。其信息與信號處理方向的專業(yè)課程有信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、DSP-理及應(yīng)用和數(shù)字圖像處理等。這些本科專業(yè)課程對老師來說難教，對學(xué)生來講難學(xué)。幾年來，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校及學(xué)生本身的特點(diǎn)，不斷探索和改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法。

一、以工程案例進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)

《數(shù)字信號處理》和《DSP-理及應(yīng)用》里都涉及到FFT快速傅里葉變換和濾波器設(shè)計，前者課程側(cè)重基本原理理解，后者則側(cè)重其算法工程實(shí)現(xiàn)，兩者單獨(dú)授課不易于學(xué)生的理解和掌握[3，4]。在這種情況下，課程內(nèi)容體系化授課不失為一種不錯的方法，尤其在轉(zhuǎn)型應(yīng)用型院校的大背景下。

以“基于DSP的DTMF編解碼工程實(shí)現(xiàn)”為案例，其硬件實(shí)現(xiàn)中包含二階IIR濾波器產(chǎn)生正弦振蕩信號的設(shè)計，軟件實(shí)現(xiàn)中涉及到Goertzel算法實(shí)現(xiàn)，其實(shí)也是一個兩極點(diǎn)的IIR濾波器實(shí)現(xiàn)。那么在這里我們就可以針對IIR濾波器設(shè)計的基本理論方法進(jìn)行具體的引導(dǎo)。那么在DSP芯片選擇時，針對DSP的硬件結(jié)構(gòu)（如處理性能、存儲器、外設(shè)等）進(jìn)行具體的闡述。那么我們還要對設(shè)計好的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，這里就涉及到DSP開發(fā)環(huán)境的使用學(xué)習(xí)。

二、專業(yè)課程實(shí)踐多元化綜合化

（一）重視基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)是專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中最基本但也是最重要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之一。不論是對參加電子設(shè)計競賽、機(jī)器人大賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的學(xué)生，還是應(yīng)聘電子科技企業(yè)的大學(xué)生，更或是參加研究生考試復(fù)試的學(xué)生，基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)都是一個培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力及加深專業(yè)課程應(yīng)用理解的基本出發(fā)點(diǎn)。而新建本科院校學(xué)生本身基礎(chǔ)相對薄弱，基本的邏輯思維能力仍需提高，又加之在面對問題時易眼高手低，不踏實(shí)。因此，有必要在進(jìn)行基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，多方面、多角度地對學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)過程進(jìn)行嚴(yán)格把控。

1.老師少說，學(xué)生多做

兩學(xué)時的實(shí)踐課，教師講授時間大概是20-30分鐘，講授內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)的主要應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的引導(dǎo)、操作注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)要求，剩下的時間全部交給學(xué)生。

2.分組操作，逐一驗(yàn)收

基礎(chǔ)性實(shí)踐課教學(xué)以小班（30人）教學(xué)、分組管理形式進(jìn)行。每組2人，組人數(shù)太多，學(xué)生本身會產(chǎn)生依賴性和惰性，組人數(shù)太少，每人一組，學(xué)生可能做不完實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力得不到體現(xiàn)，再有老師的工作量就增加，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課時被迫延長。

驗(yàn)收結(jié)果時，施行分級打分制。打分依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的時間；學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的過程。從驗(yàn)收過程中，考核學(xué)生實(shí)踐操作的方式方法，基本能力（邏輯思維能力、計算能力等）及創(chuàng)新能力（發(fā)散性思維能力比如新穎的方法等）。

3.反饋及時，注重反思

及時批閱實(shí)驗(yàn)報告，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告中出現(xiàn)的種種問題（如格式不規(guī)范、內(nèi)容雷同、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不完整等），及時反饋于學(xué)生。

教師對整個教學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，比如學(xué)生的完成時間，學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)原理和技能的掌握度等具體環(huán)節(jié)，進(jìn)行分析及自我反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，修改教學(xué)方案，這樣才能教學(xué)相長，共同進(jìn)步。比如針對DSP中定時器中斷實(shí)驗(yàn)，學(xué)生普遍完成時間超過了2學(xué)時，分析原因，可能是老師講授環(huán)節(jié)中沒講授清楚，也可能是老師安排實(shí)驗(yàn)要求偏多等[5]。

（二）重視綜合型設(shè)計型實(shí)驗(yàn)

結(jié)合實(shí)際工程背景，綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn)可以是工程中的某一個具體設(shè)計操作環(huán)節(jié)，也可以是基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的綜合拓展。其綜合度和復(fù)雜度是介于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計之間的，學(xué)時可設(shè)置為4-6個學(xué)時，，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不要太多，可為2-3個左右。比如：基于DSP的簡單的流水燈設(shè)計、基于DSP的溫度采集顯示設(shè)計等等。既加深了學(xué)生對原理應(yīng)用及知識活用的認(rèn)知，又提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合設(shè)計能力[6]。

三、專業(yè)課程考核多元化

當(dāng)前各個高校都盛行課程多元考核改革，考核改革中加大了過程考核的比重，增加了過程考核項(xiàng)目的多樣性，這必然會引起學(xué)生對課程本身的關(guān)注以及對課程考核項(xiàng)目的重視，那么專業(yè)課程實(shí)踐，即可以過程考核主要項(xiàng)目之一來進(jìn)行實(shí)施。只有嚴(yán)格實(shí)施多元考核各個具體環(huán)節(jié)，將每一環(huán)節(jié)的過程考核結(jié)果及時反饋總結(jié)評價，多元考核才可能真正達(dá)到其應(yīng)有的效果，否則就是形式主義[7]。

四、結(jié)束語

本文針對新建本科院校數(shù)字信號處理和DSP專業(yè)課程理論和實(shí)踐教學(xué)方式進(jìn)行探究分析，針對當(dāng)前存在的問題提出了一些改革方案和措施。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是相輔相成的，只有在教學(xué)中不斷的探索改革，反思總結(jié)，才能培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的人才，才能真正實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]許芹，張海濤，張玉山.應(yīng)用型高?！稊?shù)字信號處理》課程教學(xué)探索[J].科技視界，2015.

[2]Sanjit K.Mitra.Digital Signal Processing -A Computer -Based Met hod[M].Third Edition.The McGraw-Hill Companies，Inc，2005.

[3]管慶，蔡竟業(yè)，朱學(xué)勇，等.“數(shù)字信號處理”與“DSP技術(shù)”課程的關(guān)系[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，30（6）：86-88.

[4]王秋生，袁海斌.“數(shù)字信號處理”教學(xué)方法的探索與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，30（4）：87-89.

[5]黃慧春，胡仁杰.DSP應(yīng)用教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24（1）：131-133.

[6]楊智明，彭喜元，俞洋.數(shù)字信號處理課程實(shí)踐型教學(xué)方法研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33（9）：180-183.

[7]寧更新，李建中，方學(xué)陽，等.DSP實(shí)驗(yàn)多元化教學(xué)方法的探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2011，30（7）：121-123.

摘要：本文根據(jù)數(shù)字信號處理及DSP技術(shù)的課程特點(diǎn)，以新建應(yīng)用型本科院校電子信息工程人才培養(yǎng)方案及信息信號處理課程建設(shè)的教學(xué)原則為基礎(chǔ)，針對當(dāng)前存在的問題，調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式以及課程考核方式，以提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)教學(xué)實(shí)踐證明，調(diào)整后的教學(xué)目的更加明確，改革更加注重應(yīng)用型，方法更加貼合學(xué)生實(shí)際，教學(xué)效果明顯提升。

關(guān)鍵詞：DSP技術(shù)；案例教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

邱炎兒（1976-），女，漢族，山西呂梁，呂梁學(xué)院，副教授，碩士，研究方向：機(jī)械電子。

Abstract:According to the course characteristics of digital signal processing and DSP technology, this paper is based on the electronic information engineering personnel training scheme and the teaching principles of information signal processing course in the new applied undergraduate colleges. This paper adjusts the teaching content, teaching method and the course assessment method based on the existing problems in order to improve students' practical a-bility and innovation ability. The teaching practice has proved that the adjusted teaching purpose is clearer, the teaching reform is more focused on the application and the teaching method is more suitable for the students. Thus the teaching effect is improved obviously.

Keywords:DSP technology; case teaching; experiment teaching

作者簡介：龐淑蓉（1987-），女，漢族，山西呂梁，呂梁學(xué)院，助教，碩士，研究方向：視頻信號處理。

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）02-0063-02