DSP課程的改革的探索性研究

武俊麗++李建輝

【摘要】針對應用型創新性人才的培養目標，在有限的教學時數內高質量地完成DSP課程大量內容的教學任務，使該課程與實際應用相結合，使學生掌握用理論分析處理實際信號、設計實際系統的方法，本教學改革的關鍵在于教學內容的重新組合、提高學生的創新能力、實驗教學內容的改進和形成性考核方式的改革，強調了以學生為學習主體，提高學生的動手能力，使培養的學生更符合高素質應用型人才的要求。

【關鍵詞】DSP 課程改革 創新性人才

【基金項目】本文章由佳木斯大學教育科學研究項目JKA2013？鄄045資助。

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）08-0228-01

《DSP 技術及應用》是一門綜合性和工程性很強的重要的專業課，涉及的知識面廣，課程內容綜合性強。教學內容較多，包括DSP（數字信號處理）芯片結構、DSP指令系統、DSP軟件編程、軟件開發環境。在本科生中開設DSP技術及應用課程， 能培養學生掌握DSP的硬件結構、各部件工作原理，掌握DSP的指令系統、程序設計，能獨立設計簡單的應用系統，為學生以后從事相關的工作，奠定寬闊的基礎。通過本課程的學習使學生掌握數字信號處理的基本方法，學會運用DSP芯片處理數據，并掌握一定的編程能力，在實驗的基礎上學會運用編譯軟件對程序進行調試。為在今后從事數字信號處理應用與研究打下良好的基礎。

目前主要采用傳統的教學方法，以課堂講授為主，采用“填鴨式”教學方法。盡管多媒體技術的應用對教學起到了很大的積極作用，但課件的內容還是較多文字。實驗課主要結合實驗箱來鞏固和熟悉課堂上所學的知識點，因此，這種教學方法會帶來一系列問題。

目前對DSP技術及應用課程的教學改革研究已經成為國內高校課程改革的熱點。在教學內容的組織上，雷可君[1]提出由面向單門學科向面向多門學科轉變，從 DSP 涉及的多門學科中精選教材，擴充教學內容。選擇以戴明楨和周建江編著的《DSP 結構、原理及應用》為學習芯片基礎知識的入門教材。然后，以FIR濾波器的 DSP 實現、噪聲抵消和系統辨識的編程實例、芯片的通用外圍電路、QPSK調制解調的 DSP 實現[2]等作為設計性實驗的案例教學內容，啟發學生開展創新性實踐。竇高奇等[3]針對該課程的教學現狀和課程特點，從理論教學和實驗教學兩個方面對該課程進行了改革，突出通信理論與實際應用的結合，達到了理論教學與實踐教學緊密結合的目的。在教學效果上取得培養能力與提高素質的統一。熊承義[4]首先分析了DSP技術課程的體系結構與教學要求，然后從理論教學與實踐教學兩個環節，就本科DSP技術課程的教學方法進行了探索。張宇[5]針對傳統的以講授為主的教學方法和筆試的考核方法不利于學生的學習和知識的掌握，從教學內容和教學方法兩方面探討了《DSP 技術及應用》課程的教學改革模式。教學實踐證明，這種教學模式有效地培養了學生工程實踐能力。

佳木斯大學生物醫學工程專業從2005年開始面向本科學生開設DSP技術及應用課程。該課程由理論和實驗兩部分組成，其中理論課時由原來的48學時改為36學時，實驗課時由原來的20課時改為16學時。因此，面臨的問題是課時少，導致教學任務重的問題。在安排教學內容時，還要教學內容的安排應能反映知識學習與能力培養的有機結合。在多年的教學過程中，摸索了如下的教學改革方法：

1.精煉課程內容和精心設計授課計劃。

隨著國家提倡培養大學生創新能力的培養，DSP技術及其應用課程作為生物醫學工程專業的專業基礎課，其內容也必須及時更新，跟蹤熱點研究問題，建設新的課程體系和教材體系，體現專業教育、素質教育和創新創業教育并重的培養模式。

2.提高學生的創新精神能力。

根據本科人才培養方案的要求，積極探索先進的教學方法，采用了“啟發式、引導式和討論式”等多種多樣的教學方式，結合教學內容，采用不同的教學方式，開展如實驗小組合作、課后資料查找等活動。這些靈活運用多種教學方法，可以有效地調動學生的能動性，促進學生積極思考，激發學生的創新精神。

3.實驗教學內容的改進。

實驗課上的基礎實驗有：常用指令實驗、定時器實驗、外部RAM存儲實驗、I/O口實驗、串口與PC機通訊實驗、A/D轉換和D/A轉換實驗、快速傅立葉變換（FFT）算法實驗、任意波形發生器實驗等。實驗是在DSP實驗箱上進行的，大多是驗證性實驗。這樣，學生的編程積極性不高。為了更好地將理論與實踐相結合，進一步加強對學生動手能力、創新能力的培養，提高學生實際解決問題的能力。采用的實驗教學改革是，在完成基本實驗后，不斷改進實驗教學內容，提高綜合設計性、自主創新性實驗項目的比例，目前，已經初步形成“教學—創新實驗”的教學新模式，使實驗教學真正取得實踐性的效果，為培養學生的創新精神和實踐動手能力提供良好的條件和環境。

4.形成性考核方式的改革。

它是對學生學習過程的全面測評，進行課程學習成果的階段性考核，是課程考核的重要組成部分。最后答卷是60分，階段性考核占40分，包括上課出勤、平時作業、實驗的完成情況、綜合性實驗設計在課程考核中的比重。任課教員在課程結束后及時作課程總結，分析得失，吸取經驗，進一步改進教學。這體現了素質教育的要求和特點，在確定考核成績時對那些創造性解答問題，分析問題，研究解決問題的學生應有一個獎勵，以鼓勵學生的主動性，創造性，激發學生的學習潛能，提高學習積極性。

針對應用型創新性人才的培養目標，在有限的教學時數內高質量地完成DSP課程大量內容的教學任務，使該課程與實際應用相結合，使學生掌握用理論分析處理實際信號、設計實際系統的方法，本教學改革的完成了在于教學內容的重新組合、提高學生的創新能力、實驗教學內容的改進和形成性考核方式的改革，強調了以學生為學習主體，提高學生的動手能力，使培養的學生更符合高素質應用型人才的要求。這些改革措施在實際的教學應用中，取得了較好的教學成果。在電子設計大賽上應用 DSP 技術已成為趨勢，所以還為國家級、省級電子設計大賽和“挑戰杯”等賽事培養了人才。通過該課程的學習，激發相當部分學生學習 DSP 的興趣，不僅為全國電子設計大賽做好準備，更是提高學生的創新能力，熟練應用 DSP 的能力。

參考文獻：

[1]雷可君. 電子信息類應用型專業教學內容改革實踐[J].高等理科教育，2012，101（1）：153-155

[2]王金龍，沈良，任國春等.無線通信系統的 DSP 實現[M]. 北京： 人民郵電出版社，2002

[3]熊承義.“DSP技術”本科課程教學改革與探索[J].高等理科教育，2008，6：94-96

[4]竇高奇.“DSP及其在通信中的應用”課程教學方法探索[J].中國電力教育， 2012， 4： 74-75

[5]張宇，張雷.《DSP技術及應用》課程教學改革探索[J].南陽師范學院學報，2012，12（11）：95-97endprint