CDIO導(dǎo)向的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式DSP課程的實(shí)踐及探索

孫偉忠

【摘要】以CDIO工程教育模式理念、教學(xué)大綱和標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)理念和實(shí)踐方法，分析DSP原理與設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)及其目前教學(xué)現(xiàn)狀，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進(jìn)行一系列改革，使培養(yǎng)出的畢業(yè)生在工作的適應(yīng)性和從事專業(yè)的具體要求方面，更加適合社會(huì)的需求。

【關(guān)鍵詞】DSPCDIO項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革《DSP原理與應(yīng)用》課程是國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課程。該課程是一門理論與實(shí)際緊密結(jié)合的課程，它涵蓋的知識(shí)面廣，以數(shù)字電路、數(shù)字信號(hào)處理等課程作前期基礎(chǔ)，不僅要求學(xué)生熟悉DSP的基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，還要掌握數(shù)字信號(hào)處理，甚至是圖像處理的基本理論和算法，并會(huì)使用匯編語(yǔ)言和C/C++語(yǔ)言等進(jìn)行算法開發(fā)，因此課程在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都存在一定難度。

CDIO指的是Conceive—Design—Implement—Operate（構(gòu)想—設(shè)計(jì)—實(shí)施—操作），這種模式是國(guó)外近年來(lái)研究、探索和實(shí)踐建立的一種先進(jìn)的工程教育模式。將教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起，在理論課堂教學(xué)中強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的工程意識(shí)和工程素養(yǎng)，構(gòu)建一個(gè)新型課程教學(xué)模式，即發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用又體現(xiàn)了，又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性，使教學(xué)質(zhì)量得到了大幅提高。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

《DSP原理與應(yīng)用》課程涵蓋知識(shí)面寬、理論知識(shí)要求高且實(shí)踐性強(qiáng)，課程內(nèi)容難度較大。特別是近幾年DSP及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，舊的DSP處理器不斷淘汰，新的處理器不斷涌現(xiàn)，以至于該課程教學(xué)上出現(xiàn)與社會(huì)實(shí)際脫離，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)較薄弱，學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目能力不足等問(wèn)題。

第一，教學(xué)上出現(xiàn)與社會(huì)實(shí)際脫離。大多數(shù)的高校開設(shè)這門課程，都是以TI公司生產(chǎn)的2000系列和5000系列的DSP為代表，而在實(shí)際應(yīng)用中2000系列和6000系列的DSP是主流的發(fā)展方向。因此在教學(xué)內(nèi)容方面存在的與社會(huì)實(shí)際需求脫節(jié)的問(wèn)題，這樣會(huì)出現(xiàn)學(xué)而無(wú)用現(xiàn)象，在未來(lái)就業(yè)中造成學(xué)生應(yīng)用能力差，不能快速適應(yīng)工作崗位要求的情況。

第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)較薄弱。傳統(tǒng)教學(xué)方式，總是以“教師”為中心，學(xué)生被動(dòng)地被老師帶著走，這種單一的教學(xué)方法，很難提高學(xué)生們的積極性。實(shí)踐太少，經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致許多學(xué)生理論上理解老師所說(shuō)的一些知識(shí)，但在實(shí)踐中不知道如何去運(yùn)用。還有許多大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不高，老師布置的任務(wù)只會(huì)讓他們更被動(dòng)，不利于他們提高學(xué)習(xí)的興趣和熱情。傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)生的專業(yè)發(fā)展需求，對(duì)學(xué)生整體能力的提升也會(huì)產(chǎn)生阻礙性影響。

第三，學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目能力不足。越來(lái)越多的用人單位發(fā)現(xiàn)剛畢業(yè)的大學(xué)生，并不能獨(dú)立地開發(fā)一個(gè)項(xiàng)目，綜合運(yùn)用知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。而教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)相脫離、教學(xué)方法落后是造成這種現(xiàn)狀的主要原因。

二、課程教學(xué)改革路徑

以CDIO教學(xué)模式為導(dǎo)向，結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)理念和實(shí)踐方法，對(duì)《DSP原理與應(yīng)用》這門課程進(jìn)行實(shí)踐和研究。

首先，以實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展方向。從社會(huì)需求角度調(diào)研企業(yè)對(duì)DSP技術(shù)人才的素質(zhì)、能力、知識(shí)的要求，通過(guò)走出去，請(qǐng)進(jìn)來(lái)，問(wèn)卷調(diào)查和實(shí)地調(diào)查等方法，了解社會(huì)需要怎樣的專業(yè)人才。根據(jù)調(diào)查結(jié)果調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，從TI公司的5000系列DSP更改為6000系列DSP，重新制定教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、教學(xué)課件和教案等一系列教學(xué)文件，從教學(xué)內(nèi)容上做到與市場(chǎng)接軌。引入主流實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)專業(yè)教師系統(tǒng)培訓(xùn)，提升教師專業(yè)技能和教學(xué)水平，使專業(yè)教師掌握主流技術(shù)。通過(guò)這些措施，使教學(xué)內(nèi)容滿足市場(chǎng)需求，這樣才能培養(yǎng)出在知識(shí)結(jié)構(gòu)上滿足用人單位需求的學(xué)生。

其次，以CDIO教學(xué)模式為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動(dòng)力。目前，學(xué)生普遍存在眼高手低、理論聯(lián)系實(shí)踐能力不強(qiáng)等問(wèn)題。因此，在教學(xué)中我們要引入CDIO教學(xué)模式，并以CDIO工程教育模式為導(dǎo)向，制定課程的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程設(shè)置，完成演示實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和過(guò)程綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)書的修訂。將教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程思維和工程設(shè)計(jì)能力進(jìn)行了有益嘗試，提高學(xué)生的工程意識(shí)和工程素養(yǎng)，構(gòu)建一個(gè)新型課程教學(xué)模式。我們不僅在教學(xué)模式上大膽嘗試，而且在具體操作上還要精心安排。布置學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行電路硬件設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件的編寫和仿真，讓學(xué)生真正成為教學(xué)中的主體，使學(xué)生對(duì)硬件的設(shè)計(jì)和軟件的編程及它們之間的關(guān)系有深入了解，這樣學(xué)習(xí)起來(lái)既提高了學(xué)習(xí)興趣又提高了教學(xué)效果。社會(huì)在發(fā)展，對(duì)人才的專業(yè)能力、理論知識(shí)掌握情況等提出了更高要求，也更加關(guān)注人才的專業(yè)程度、創(chuàng)新能力等方面。CDIO教學(xué)模式將理論知識(shí)考核和實(shí)踐技能考核相互融合，關(guān)注學(xué)生的合作意識(shí)、創(chuàng)新能力，以此不斷提升課程教學(xué)質(zhì)量。

最后，以實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，提升學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力，激發(fā)學(xué)生職業(yè)意識(shí)。實(shí)際項(xiàng)目

驅(qū)動(dòng)教學(xué)是通過(guò)真實(shí)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生參與完成項(xiàng)目。它要求學(xué)生確定項(xiàng)目目標(biāo)，制定項(xiàng)目計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃，檢查并反饋?lái)?xiàng)目的內(nèi)容和結(jié)果。項(xiàng)目教學(xué)法不同于以往的任務(wù)教學(xué)法。任務(wù)型教學(xué)方法的核心是將任務(wù)劃分為幾個(gè)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。其特點(diǎn)是以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生的接受能力及信息時(shí)代的需求，強(qiáng)調(diào)所學(xué)知識(shí)要與時(shí)代同步。而項(xiàng)目教學(xué)法的核心思想是通過(guò)一個(gè)完整的項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)技能與理論知識(shí)之間的聯(lián)系，從而形成完整的專業(yè)能力，通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法，學(xué)生可以準(zhǔn)確地掌握任務(wù)，形成完整的知識(shí)體系。其特點(diǎn)是以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，目標(biāo)指向的多重性、培訓(xùn)周期短，見(jiàn)效快、可控性好、注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。我們可以依托合作企業(yè)的實(shí)際研發(fā)項(xiàng)目，總結(jié)歸納出與本課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，從項(xiàng)目的體系出發(fā)，優(yōu)化教學(xué)手段。通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，我們應(yīng)該科學(xué)合理的利用現(xiàn)有的資源，重點(diǎn)從課程的理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)課程基礎(chǔ)性演示實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和過(guò)程綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)書進(jìn)行修訂，并建立項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法所需要的項(xiàng)目案例庫(kù)，完成考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)體系的修改。

三、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)合理地利用現(xiàn)有資源，構(gòu)建一個(gè)具有一定前瞻性的，可操作的教學(xué)改革方案，是當(dāng)下DSP課程教學(xué)改革的方向。在以CDIO工程教育模式為導(dǎo)向，使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的實(shí)踐與探索中，我們調(diào)研社會(huì)企業(yè)對(duì)DSP專業(yè)人才的需求，積極修訂教學(xué)內(nèi)容。以CDIO工程教學(xué)模式為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動(dòng)力，不斷提升課堂教學(xué)質(zhì)量。依托企業(yè)項(xiàng)目資源，優(yōu)化教學(xué)模式和教學(xué)方法，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，讓學(xué)生參與到實(shí)際項(xiàng)目中，既讓學(xué)生學(xué)以致用提升實(shí)戰(zhàn)能力，又讓他們開闊視野，規(guī)劃未來(lái)的職業(yè)方向。通過(guò)上述措施，使得我們培養(yǎng)出的學(xué)生能夠掌握當(dāng)下主流技術(shù)，學(xué)習(xí)主動(dòng)熱情，項(xiàng)目和實(shí)踐能力滿足社會(huì)需求。

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