電子信息類專業DSP應用技術教學的研究與實踐

摘 要 文章介紹了在DSP應用技術課程中應用的教學手段和教學方法。探討了教師應從科研實踐出發，引入工程案例，緊跟DSP應用技術最新發展，不斷更新、完善理論及實踐教學內容，擴大知識面，加強學生的工程實踐能力、創新能力的培養，以達到工程實踐型、創新應用型人才的培養目標。

關鍵詞 DSP應用技術 教學改革 研究與實踐

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

隨著超大規模集成電路、SOC系統的出現和飛速發展，DSP應用技術在理論和實踐工程中應用的不斷發展，在眾多工程應用領域中，迅速取代傳統的模擬信號處理方法，并且逐漸發展出許多新的應用領域。基于超大規模集成電路和高速數字信號處理器的新算法、新控制技術、高速器件、并行處理和新的應用將成為DSP應用技術學科發展方向和研究熱點。隨著DSP應用技術在各個領域的廣泛發展，迫切需要大量高素質的能夠進行DSP軟硬件開發、設計和算法描述的專門人才，所以DSP應用技術課程得到學術界和大專院校的高度重視，達到高速發展并得到了廣泛的應用。隨著數字信號處理技術的廣泛應用，DSP應用技術已經成為電子信息類專業學生必需掌握的重要的前沿高新技術之一。因此對DSP應用技術教學方法和手段進行詳細的研究，對于提高DSP應用技術的教學質量具有極其重要的現實意義。

1 DSP應用技術課程的教學現狀

DSP應用技術作為當前高校中開設的一門年輕課程，以其工程性、技術性和實踐性集于一體的特征受到了學生的廣泛歡迎。DSP應用技術課程涉及的知識面廣，教學內容多，通過理論和實踐課程的學習，要求學生熟練掌握DSP系統的硬件結構、指令系統、鏈接命令文件、中斷向量表文件編制及開發軟件的運用等；掌握數字信號處理的基本理論及常用算法的描述，熟練應用匯編語言和C語言編程、DSP代碼生成與調試等相關工具，并要求學生能夠將學到的理論知識和方法在實驗中加以驗證；要求學生在實踐工程之中，能夠獨立并熟練應用DSP開發平臺進行系統的硬件設計、軟件編程和系統調試等。在本科教學中開設DSP應用技術課程，重點培養學生能夠以通用可編程數字信號處理器為控制核心的電子系統設計中，能夠達到獨立完成數字信號處理系統硬件設計、算法描述及軟件編程的能力。

2 DSP應用技術課程理論教學改革

在DSP應用技術理論課程教學過程中，教師課堂講授以及學生理論學習的難度都較大，因此，在理論教學環節中，必須使學生充分地理解并掌握DSP應用技術的基本概念、基本原理。在講課中力求做到語言淺顯易懂，例子形象生動，緊貼行業發展的實際要求。通過對學生的正確引導，使他們變被動學習為主動學習，培養學生的探索與創新精神，養成獨立思考和動手實驗的良好習慣。

2.1 教學方法

2.1.1 啟發式教學法

為加強學生對基本概念、基本原理和基本分析方法的理解，本課程特別重視啟發式教學，在教學過程中，以學生為主體，提示解決問題的思路，著重講基本原理和基本方法，對重點、難點反復強調。總之，充分調動學生的積極性、主動性、激發學生積極思考，融會貫通地掌握課堂上所學的理論知識。

2.1.2 采用項目案例的教學模式，有效提高了學生的實踐能力

本課程屬于電子信息類專業課程，在教學過程中，采用項目案例教學法，通過完成教師設定的項目任務，使學生達到應用原有知識、學習新知識、提高技能、培養能力的目的。項目案例教學法通常包括以下幾個過程：首先，對項目的控制要求進行仔細地分析；然后針對要求進行控制方案設計；接下來對項目按方案進行實施；最結進行驗收總結。

在長期進行各類實驗項目的開發和科學研究的過程中，積累了大量的與DSP應用技術相結合的工程實際案例，并將之有效地應用于課程的理論和實踐教學中。例如通過講授DSP在光電檢測系統以及DSP在輪轂跳動量檢測系統之中的應用，有效提高了學生學習DSP應用技術的理論與實踐應用技能。

2.1.3 綜合教學法

綜合教學法是指在教學過程中把講課、討論、自學三者結合起來的教學方法。對概念、原理、基本分析方法等內容，采取講授為主，以便學生入門；對課程的難點采取講授與討論相結合的方式，以便于學生更容易理解；對一些較簡單的應用，盡可能讓學生自學，以培養學生的自學能力。

2.2 教學手段

利用多媒體教學手段，結合板書進行課堂講解。穿插課堂提問與討論，通過與學生交流，及時獲得效果，反饋信息，調整教學方法。結合行業發展對DSP技術的需求，堅定學生的學習信心，保持高度的學習熱情。通過實驗加深理解，提高學生的實際動手能力。結合畢業設計項目，為有意進一步提高的學生創造設計環境和創新氛圍。上述多層次、多渠道、多方位的對學生的潛移默化，以及用啟發式、討論式、研究式等教學方法，積極有效地調動學生的學習積極性，促進學生的積極思考，激發學生的潛能，讓學生自己在體會中一點一滴地日積月累、逐漸深入掌握本課程的核心思想。

2.3 改革考核辦法

依據工程實踐中的應用，設計與實踐工程相接近考題，減少死記硬背，重點考查學生對基本原理和概念的掌握，系統設計以及分析問題、解決問題的能力；歷年考題對學生公開，以便學生更好地了解課程的要求和重點；提高作業、設計性實驗和研究項目在綜合成績中的比重，體現全過程考核。

2.4 重視教材建設，努力創造精品

教材建設要符合課程的特點，根據工程實踐編寫教材，通過教學實踐完善、充實教材；教材要有系統性、科學性和理論性，教材內容的取舍應能滿足教學基本要求，同時考慮一定的深度和廣度；教材應內容豐富，信息量大，注意吸收科學研究和工程實踐的新成果；要配備齊全的教輔資料；要加強紙質教材、電子教材和網絡教材的有機結合，實現教材建設的立體化和多樣化。

3 DSP應用技術實踐教學改革

依據當前DSP應用技術發展和科技進步的需要，適應工程實踐型、創新應用型的人才培養目標，在DSP應用技術實踐教學體系改革過程中，以培養學生的創新能力為先導，注重理論教學與實踐教學的緊密結合，及時將新知識、新理論、新技術和新方法充實到教學內容中，構建了三個實踐教學層次，達到培養學生三種能力的實踐教學體系。

3.1 電子信息類學學生實踐教學的三個層次

電子信息類專業實踐教學分為基礎類、提高類和科技創新類三個教學層次，在培養學生綜合實踐能力的基礎上，著重培養學生的工程實踐能力和創新精神。

依據學生個人發展意愿的不同，選擇不同的知識系統，進行不同層次的教學，以達到不同能力的培養目標。

（1）基礎類實踐教學。以學生為本，以培養學生基礎知識、基礎實驗方法和基本的實驗技能為核心，著重拓寬學生的專業知識面、較系統的提高學生基本實驗能力。（2）提高類實踐教學。以學生為本，以培養學生綜合知識、實踐方法、實踐技能和實踐技巧為核心，著重培養學生工程實踐能力。（3）科技創新實踐教學。以學生為本，培養學生工程實踐應用能力、創新能力和探索精神為核心，以突出學校的光電特色、逐步建設創新團隊、培育創新應用型人才為目標，系統地全面提高學生科技素質。通過科技創新實踐教學環節的培養，優化并整合課程設計、實習實踐、實驗教學、社會調查、競賽、畢業設計、科學研究等各項實踐教學環節，為學生提供了更多的自主學習及選擇空間，鼓勵學生發展特長與個性，激發學生創新能力的積極性。

3.2 實踐教學的“三能”體系

基本實驗能力、綜合實驗能力、工程實踐能力三種技能貫穿整個實踐教學過程，通過“三能”體系的培養，培養學生的工程素質。

（1）基本實驗能力培養：側重培養學生掌握基本電子儀器的工作原理及使用、常用器件的性能及相應電路設計、基本實驗方法及操作技能，加深對課堂上所學的基本理論與技術的理解集掌握。（2）綜合實驗能力培養：側重培養學生的系統設計、集成、測試、工藝等能力，全面提高學生有效運用所學知識進行綜合設計能力以及系統級的開發能力。（3）工程實踐能力培養：側重提高學生綜合運用所學理論與實踐知識分析和解決實際問題的能力，引進工程實踐案例并系統分析，培養學生進行系統級的研究與設計能力、探索精神、創新意識。

4 結論

隨著DSP應用領域的日益廣泛，高校亟需加強對DSP應用技術人才的培養，使得DSP應用技術課程教學改革提上了日程。在DSP應用技術教學中，各種教學方法和教學手段的靈活運用，有效地提高了教學效果，促進了學生創新能力和實踐工程能力的培養，開拓了學生視野，教師在授課過程中及時把教研成果或學科最新發展成果引入教學，既保證了課程內容新穎，信息量大，又恰當地處理了課程內容的基礎知識與工程應用的關系。同時也增強了學生運用DSP應用技術解決工程應用問題的能力與自信心，為學生畢業后的就業奠定了堅實的基礎。

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