《DSP应用技术》课程实践教学改革的研究.doc

DSP应用技术课程实践教学改革的研究 本文针对DSP应用技术课程现状，探索课程实践教学改革的新思路。合理规划了实验教学内容，提出将分散实验与课内实验相结合，基于兴趣和能力培养的教学方法。改革和丰富了教学手段。为学生提供了宽泛的实践平台，激发了学生的学习兴趣和工程意识，有效提高了实践创新能力，课堂教学质量也得到了明显的提升。 The practice of "DSP application technology" course teaching reform Jiang Yun-fang， He Xiu-ling， Li Li-xin， Liu Chun-xia 【Abstract】This paper curriculum DSP application present situation， to explore new ideas of the teaching reform. Rational planning of the experiment teaching content， the dispersion experiment and experiment of combining teaching method， cultivate interest and ability based on. Reform and enriches the teaching methods. Provides extensive practice platform for students， to stimulate students interest in learning and engineering consciousness， improve the ability of practice and innovation， classroom teaching quality has been significantly improved. 【Key words】DSP application technology； practice teaching； reform of experimental content 基金项目防灾科技学院第二批重点建设课程资助项目 引言 DSP技术（Digital Signal Processor）即数字信号处理技术，是近年来发展更新速度尤为突出的一门重要学科，其应用领域已从军事、航空、雷达、信号处理等逐渐渗透到通信及消费电子领域。随着国内DSP新技术迅速发展和应用，市场对DSP工程师的需求不断增长，要求更多开发应用方面的人才。为适应社会需求，教育部将DSP应用技术列入电子信息类工程本科专业的必修课程1。要求学生掌握DSP芯片的工作原理、基本结构及DSP开发应用技术。培养和提高学生的实践动手能力，为将来在工作中熟练使用各种DSP器件，实现复杂的数字信号处理算法打下基础。但随着DSP技术和芯片的高速发展以及应用领域的不断扩大，DSP产品的更新换代也越来越快 2。这就要求教师要与时俱进，不断探索实践教学的新方法，新技术。 一、实践教学改革的目的 DSP应用技术课程在第五学期与数字信号处理同时开设，是理论课的重要延伸。先修课程有微机原理、单片机、C语言等，后续语音信号处理、数字图像处理等。课程具有一定深度和复杂性，理论性和应用性极强。知识覆盖面较广、内容抽象、技术更新发展快等使得教师难教，学生难学。课程实验总计32学时，时间非常充足，但是做什么？怎么做？ 以往课程实践教学采用传统教学模式，利用实验箱完成基本的验证性和综合性实验。实验步骤预先设定，实验手段单调，灵活性差，不能为学生实际动手设计硬件电路和编程提供便利，无法激发学生的学习兴趣。同时制约较大规模的综合性、设计性实验的实施。实际工程应用中需要设计完整的软件、硬件系统，因此需要综合考虑整个实践教学环节，建立基于兴趣培养和能力培养的实践教学平台，为学生提供更大更灵活的空间。必须寻求有效的实践教学方法和手段，切实提高实践教学质量和效果，培养和提高学生的实践能力和创新意识。课程组教师通过大量走访调研，提出了较为具体可行的改革办法。 二、实践教学改革的方法 采用什么样的教学方法能取得最佳效果是任课教师必须要考虑的问题。课程组在实际教学中总结提炼了以下三种方法 （一）归纳法 DSP技术涉及芯片类型多，结构复杂，知识点较散，学起来毫无头绪。因此，必须强调章节知识点的归纳总结及章节之间的有机联系，让学生有思路。还应注意与信号与系统、单片机、微机原理等学科的内容交叉，化零为整，形成课程体系。 （二）对比教学法 DSP和单片机结构类似，很多知识点如应用场合，硬件结构，汇编语法格式、指令结构等都可以通过对比来教学2，化难为简，提高教学效果。 （三）案例教学法 案例教学法是基于案例驱动的教学方法，适当引入一些典型案例，如MP3、手机、滤波器等，将枯燥的知识趣味化，让学生感觉DSP的应用真实简单。再通过进一步引导，培养和提高其综合应用能力。 三、实践教学改革的手段 （一）合理安排实验内容 实验内容的设计遵循学生认知原则，由浅入深、循序渐进3。我们将实践教学分为分散实验和课内实验两大模块。分散实验多为基础验证性实验，相对简单。不算学分，不占用实验时间和实验室资源，由教师根据理论教学的知识点布置给学生。学生没有压力，在规定时间内自由练习。既能巩固理论基础，又提高了学习积极性，效果明显。 课内实验内容则有一定难度，按内容分研究性、综合性和设计性实验三个层次。研究性实验以计算机仿真实现为主，针对信号算法的处理，需要算法基础。综合性实验涉及到课程的综合运用和学科交叉，涉及知识面较广，要求编程经验，实验难度相对较大4。设计性实验是在学期初给出实验题目和设计方向，学生有相对宽松和自由的时间查阅资料，自主设计方案并完成。要求学生具有扎实的系统设计基础和独立分析、解决复杂问题的能力，实验难度也更大，需要以组为单位协作完成。 （二）更新完善实验教材 实验教材建设是整个实践教学的中心环节，好的教材有利于学生预习、思考、分析和巩固理论所学。结合实验条件，参考相关院校实验课程开设的内容，我们编写了适合本专业发展的实验教学大纲和实验、实训指导书，并根据每届学生的特点和知识掌握程度适时修订。 （三）多元化的教学手段 我校目前没有专职实验教师，实践课程的设计权利完全交给理论课教师，因此可以根据学生理论知识的掌握情况合理安排和灵活取舍实验内容，教学手段也更丰富。 1.多媒体课件 多媒体教学充分利用了文本、图像、声音、视频等手段，在高校教学中成效显著。结合同类教材，我们制作了图文并茂的课件，对课程中抽象的原理和内容采用仿真或动画，大大丰富了课程信息量，效果直观，事半功倍。课程组每学年及时更新补充。当然，重要的理论推导仍坚持板书。 2.课堂讲解并演示 在课堂教学中有时需要设计一些演示性实验如MP3的设计应用等，或讲解程序时，边仿真结果边讲解，也可要求学生练习修改程序，以加深理解和记忆。此外，讲解硬件如串口、中断等，可以直接将理论搬进实验室4，利用实验箱等设备，边讲边演示，学生边学边练，兴趣较高，实践效果很好。 3.合理利用仿真技术 仿真主要针对课程中存在的枯燥、抽象及硬件无法实现的问题。用于DSP技术课程仿真的软件除TI的CCS，还有Matla以及功能更强大的LabVIEW。仿真图形色彩丰富，清晰逼真，且无须编程、简单易学，还能实时修改和显示，动态直观。不用刻意花时间教，学生也很容易掌握。将仿真技术用于实验既增加了学生的积极性，趣味性和实验灵活性，又大大降低成本。利用现代教育技术把仿真和传统实验有效融合的教学模式非常值得探讨和推广，对于本科教育大有益处。 4.建立网站资源库 课程网站是与学生沟通的一个有效途径。利用学校网络平台，我们建立了DSP课程网站并上传了大量的教学资源，大纲、课件、实验指导书、仿真案例、试题库、课外资料等。为学生学习DSP提供了良好的平台，学生也更加关注本课程。达到了辅助教学的目的，并收到较好的效果。 此外，课程组还开放了实验室，鼓励感兴趣的学生课余时间做一些难度不是很大又有趣的项目，效果良好。在毕业设计中也刻意增加DSP技术相关的设计题目，既增强学生运用基础知识解决实际工程问题的能力和信心，又提升了实践能力和科研水平，同时也为学生就业奠定了一定的基础。 四、结束语 DSP应用技术是一门应用性很强的课程。教学中，各种教学方法和手段的灵活运用，有效地提高了教学效果，促进了学生工程基础和创新能力的培养。随着DSP技术的高速发展，社会对人才培养要求越来越高。只有以生为本，紧跟新技术，不断改进教学方法和手段，不断探索，才能培养出具有实践能力和创新意识的合格人才，学生才更有竞争力。 第 8 页