《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程研究與探討

李凱麗 樊建強(qiáng)

摘 要：文章對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程傳統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀和學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行分析，并從理論和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行研究和探討。理論教學(xué)上對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以優(yōu)化、對(duì)教師角色進(jìn)行新定義、教學(xué)方法的改進(jìn)等方面進(jìn)行探討；實(shí)踐教學(xué)上對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇、實(shí)踐的評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究與探討。為今后《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)提供了可借鑒的思路。

關(guān)鍵詞：DSP原理與應(yīng)用技術(shù)；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）07-0100-02

Abstract： This paper analyzes the status quo of traditional teaching and characteristics of students practically and theoretically for the course of "DSP Principles and Application Technology". In theory， it tends to optimize the teaching content， redefine the role of teacher and improve the teaching method. In practice， it mainly discusses the content and evaluation of practical teaching， selection of experimental platform. The paper attempts to provides new thoughts to the teaching of the course.

Keywords： DSP Principle and Application Technology； theoretical teaching； practical teaching

引言

《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》作為電氣工程及其自動(dòng)化、通信、電子信息類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，實(shí)踐和實(shí)用性都非常強(qiáng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的DSP編程和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，其教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣將會(huì)影響到高校學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)能力，因此作為工程應(yīng)用型的大學(xué)，提高本門課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)尤為重要[1]。

在長期的教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足社會(huì)以及學(xué)生自身發(fā)展的需求，教學(xué)效果也大打折扣。針對(duì)當(dāng)前DSP原理與應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)特點(diǎn)和應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的基本情況，需要從課程內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方面，對(duì)DSP原理與應(yīng)用技術(shù)課程進(jìn)行研究與探討，尋找出適合應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的授課方式，讓學(xué)生在一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)中最大限度的理解和掌握相關(guān)理論知識(shí)以及提高大家的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

如何讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程進(jìn)行理解和掌握，如何滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程提出的新要求，是一個(gè)值得研究和探討的問題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論方面

《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》是一門綜合性和工程性都非常強(qiáng)的應(yīng)用型課程，具有內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、重應(yīng)用等特點(diǎn)。目前，很多高校還是以理論授課為主，結(jié)合實(shí)踐的課程相對(duì)不足，而且在教學(xué)過程中對(duì)于學(xué)生特點(diǎn)的分析不夠全面，理論課時(shí)也相對(duì)較少，例題或者習(xí)題過于簡單，而且容易與社會(huì)脫節(jié)，缺乏實(shí)際的教學(xué)背景。

（二）實(shí)踐方面

在《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中最基本、最重要的就是實(shí)驗(yàn)課程，大部分高校除了課堂上的理論教學(xué)外，還有相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與之相結(jié)合。然而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)大多采用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)都是封閉式的，在實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作過程中，往往以傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生也習(xí)慣在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。要想更好地與工程實(shí)際相結(jié)合，這些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，更需要注重理論分析、模擬分析和結(jié)論分析的實(shí)驗(yàn)過程。

因此，無論是從課程的理論教學(xué)方面還是從課程的實(shí)踐教學(xué)方面，原有的教學(xué)方法已經(jīng)不能夠充分實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，無法完整體現(xiàn)學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)和應(yīng)具備的能力。因此，對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革是非常必要和迫切的。

二、課程教學(xué)改革

（一）課程理論教學(xué)改革

《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，針對(duì)應(yīng)用型本科教育教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)和學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，調(diào)整順序課程之間的關(guān)系，避免內(nèi)容重復(fù)，將眾多電子、電氣類專業(yè)基礎(chǔ)課整合在一個(gè)統(tǒng)一的大平臺(tái)上，有利于教學(xué)過程的實(shí)施。授課內(nèi)容上力求盡可能把科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果吸收進(jìn)來、把工業(yè)企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況反映到教學(xué)中，教學(xué)中的例題和習(xí)題盡量選用具有實(shí)際工程背景的問題，避免空洞。教學(xué)內(nèi)容從可持續(xù)發(fā)展的觀念出發(fā)，根據(jù)課程特點(diǎn)，力求反映學(xué)科現(xiàn)代新理論、新技術(shù)、新材料、新工藝。同時(shí)，應(yīng)該具有和紙質(zhì)教材相配套的電子教案、網(wǎng)絡(luò)課程等多種媒體形式的教學(xué)資源，方便教師和學(xué)生的教學(xué)組織實(shí)施。

1. 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

作為獨(dú)立院校，我們以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力為目標(biāo)，對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合和優(yōu)化，在理論教學(xué)過程中需要適當(dāng)把握好授課內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，深淺程度、掌握情況，對(duì)于某些特別簡單或者特別難的內(nèi)容要進(jìn)行適當(dāng)刪減或增加，避免盲目追求理論完整性和系統(tǒng)性，而忽略學(xué)生的實(shí)際情況，特別是對(duì)于獨(dú)立院校的學(xué)生，本身基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，在實(shí)際授課內(nèi)容的安排中一定要注意到。

教師在講解理論知識(shí)的同時(shí)，能夠從實(shí)際出發(fā)引出理論產(chǎn)生的必要性和重要性。對(duì)于該理論的應(yīng)用實(shí)例，可以不定時(shí)的再進(jìn)行反復(fù)考察，不斷加深學(xué)生對(duì)理論的掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā)回想、聯(lián)系理論的能力和習(xí)慣。

2. 教師角色新轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的教學(xué)通常以教師為中心，以課堂為中心，我們應(yīng)該從新的方面考慮，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、學(xué)生學(xué)到多少知識(shí)、能夠應(yīng)用多少的新觀念，這樣就要求我們作為教師不能像傳統(tǒng)模式一樣一味灌輸，也不能在學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)過程中袖手旁觀。我們應(yīng)該作為他們的領(lǐng)路人，引導(dǎo)學(xué)生在知識(shí)海洋中遨游，激發(fā)學(xué)生好奇心和學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，既要有短期目標(biāo)，還應(yīng)該有長遠(yuǎn)目標(biāo)，在此過程中提高學(xué)生的知識(shí)累積以及能力的提升。

3. 教學(xué)方法分析

在實(shí)際講授過程中我們采用講授法、互動(dòng)教學(xué)法、案例分析法相結(jié)合的方式，能夠最大限度利用課堂教學(xué)時(shí)間，全方位的挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生能夠在短短的50分鐘的課堂上掌握更多的知識(shí)技能。

教師在講授的過程中要注重知識(shí)的深淺程度，有重點(diǎn)有層次的進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)體系。在授課過程中要注意學(xué)生的反響，與學(xué)生互動(dòng)，隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，與學(xué)生交流討論，把自己當(dāng)作學(xué)生中的一員，共同深入學(xué)習(xí)，同時(shí)要注意學(xué)生的個(gè)體差異性，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的學(xué)生修改教學(xué)計(jì)劃，使學(xué)生能夠更好地掌握知識(shí)。

作為獨(dú)立院校學(xué)生，基礎(chǔ)相對(duì)薄弱些，有可能遺忘的內(nèi)容比較多，因此我們?cè)谑褂枚嗝襟w教學(xué)的基礎(chǔ)上，可以采用實(shí)際案例分析的方法讓學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容有一個(gè)整體的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，加深印象，更好、更快、更全面的學(xué)習(xí)掌握《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》這門課程。

《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程主要包括硬件和軟件兩方面，在第三章和第四章有很多關(guān)于指令的應(yīng)用實(shí)例，我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過程中，通過講解指令的功能及應(yīng)用，可以讓學(xué)生分析指令執(zhí)行前后存儲(chǔ)器、寄存器內(nèi)容的變化情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）課程實(shí)踐教學(xué)改革

學(xué)生只有通過理論聯(lián)系實(shí)際，才能更好地掌握知識(shí)，更好地運(yùn)用到實(shí)際中。在此展開實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

1. 實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)教學(xué)過程中非常重要的一環(huán)，然而在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生只注重實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析研究比較敷衍，不太重視，所以實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量整體不太高。如何改變這種現(xiàn)狀，我認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容時(shí)就應(yīng)該注意，先讓學(xué)生弄清楚實(shí)驗(yàn)原理，理論操作過程，以及可能出現(xiàn)的結(jié)果，鍛煉學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)踐的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和操作能力、分析能力，只有理論上有所認(rèn)識(shí)，才能進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)比理論和實(shí)踐有哪些差距，對(duì)出現(xiàn)問題的可能原因，進(jìn)行分析，只有這樣才能夠提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量也會(huì)大幅度提升。

2. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選擇

我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)過程中采用達(dá)盛的EL-DSP-EXPIV DSP教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用模塊化分離式結(jié)構(gòu)，便于使用、擴(kuò)展和二次開發(fā)。適合電氣工程及其自動(dòng)化、信號(hào)處理、電子信息、自動(dòng)化、測控等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)及科研研發(fā)，同時(shí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽也可以采用此開發(fā)平臺(tái)。

不同專業(yè)的學(xué)生可以根據(jù)自己的需求選用不同類型的CPU板，可以選擇54X系列或者2X系列，也可以擴(kuò)展機(jī)、電、聲、光等不同應(yīng)用領(lǐng)域，完成數(shù)據(jù)采集、圖象處理、通訊、網(wǎng)絡(luò)、控制等擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)箱上還有豐富的外圍擴(kuò)展資源，即可以完成DSP基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、算法實(shí)驗(yàn)、編解碼試驗(yàn)、雙CPU綜合實(shí)驗(yàn)，又可以完成擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。對(duì)于不同專業(yè)參加課程設(shè)計(jì)、電子競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，而并不僅僅拘泥于一些常規(guī)的實(shí)驗(yàn)研究。

3. 實(shí)踐評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的實(shí)踐評(píng)價(jià)比較注重學(xué)生的考試成果，在此我們更應(yīng)該突出過程的評(píng)價(jià)，可以結(jié)合平時(shí)分組討論情況、解決實(shí)際問題情況、實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行綜合考慮，合理控制理論與應(yīng)用考察的比例。

在此，通過三部分考核學(xué)生，第一，展開項(xiàng)目小組之間的互評(píng)，通過學(xué)生互評(píng)，對(duì)學(xué)生個(gè)人在整個(gè)項(xiàng)目中的參與度、協(xié)作力、團(tuán)隊(duì)精神有比較公平的評(píng)價(jià)；第二，開展答辯環(huán)節(jié)，教師可以對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)有整體的認(rèn)識(shí)；第三，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)構(gòu)思設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的掌握程度。

通過實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生真正了解和熟悉DSP的使用過程，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生綜合能力得到提升，體會(huì)到實(shí)踐活動(dòng)的樂趣。

三、結(jié)束語

《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》是一門理論與實(shí)際聯(lián)系非常緊密的課程，本文從獨(dú)立院校學(xué)生的實(shí)際情況和現(xiàn)代社會(huì)需求出發(fā)，對(duì)《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革進(jìn)行探討。在《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》的課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母母锎胧?，使理論與實(shí)踐能夠更好的融合。這對(duì)今后《DSP原理與應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)的改進(jìn)有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吳冬梅，張玉杰.DSP技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.