“新工科”創新理念下的DSP課程教學改革設計*

李文杰，陳 澤

(鹽城師范學院物理與電子工程學院，江蘇 鹽城 224002)

1 引言

為了應對當前的科技革命和產業結構調整，新工科背景下電子信息專業需培養一大批專業化、創新型高科技工程實踐型人才，為我國人工智能產業發展和國際地位競爭注入新鮮血液[1]。DSP技術及應用課程，結合了信號與系統、數字信號處理，嵌入式系統及應用等課程理論與技術要求，大量的應用于醫療、教育、制造、交通運輸等人工智能產業中。隨著“中國制造2025”的持續推進，社會智能化快速發展，產業模式不斷升級，新工科建設下高校DSP專業人才培養方案需要重構，全面開展DSP課程的教學改革，著重培養學生DSP 工程項目實踐素養，自主創新能力，契合我國新工科建設和相關產業發展[2]。

2 傳統課程教學的缺點

“新工科”創新理念下DSP實踐應用課程模式+實驗室的建設存在許多問題[3]：

（1）傳統的DSP課堂教學，不能很好的注重課程理論實踐的交叉性質，課程實踐案列程序算法與DSP實現之間存在差異，學生學習難度增加，降低了學生的主觀能動性。

（2）多數高校的實驗設備未能與時俱進，一套設備使用很多年，經費有限導致實驗設備、儀器儀表老舊，很難開展創新實驗和設計；

（3）DSP課程實驗過于單一固化，以課本為原型固定實驗項目，實驗前后缺少遞進聯系，未能激發學生的創新實驗能力，實驗內容不能系統組合；

（4）學校課程與社會脫軌，學生只能通過多媒體網絡了解相關的學科前沿信息，幾乎沒有機會參加學術講座，從而導致創新眼界上的局限；

（5）DSP 課程一般會以平時成績+理論+實驗的方式考核。以教材為主，以課本客觀知識為重點，導致學生多以死記硬背通過考核。學生背誦芯片數據說明，與培養學生的動手實踐能力目的不相符，高分低能，不能達到培養DSP工程化技術人才的要求。

3 實驗結果教學模式的改革與實踐

針對上述問題，提出了相應的改革方案[4,5,6]：

1）教學內容重構

新工科背景下，建立特色的新工科課程體系，對工科學生專業技能素養培養提出新的要求，邀請企業的專業技術人才參與課程體系建設，制定相關的實驗實踐內容，建立“理論—實踐—綜合能力”的新培養體系。積極打造學生第二課堂，強化多元化的線下課堂，以培養大綱體系為依托建立逐層次遞進實驗項目，具體分配如表1 所示。

表1 基于ccs 操作環境虛擬仿真項目

聯動企業改造相關的工程實踐項目，基于“互聯網+”的工程實踐平臺，形成“虛擬仿真、項目實踐”DSP 課程新模式，積極聯系同等院校、研究所形成網絡聯動智慧大課堂。線上線下教學相結合模式，為了打破區域的限制，老師和學生不在局限于面度面答疑，制作DSP 課程的微課、MOOC、SPOC 視頻傳至網絡斷共享，開展遠程協助、視頻指導等課后輔導方式，如圖1 所述，

圖1 互聯網+新型工程實踐模式

4 教學模式的考核評價指標

“新工科”創新理念下的DSP 課程教學，改變傳統的試卷考核方式，注重學生的過程性考核，電子系課程組老師開展教研討論活動，對DSP 課程的教學內容進行編排，更改培養計劃、教學大綱、授課形式、實驗項目、課程評價考核評價標準等，學生通過“線上線下理論、課程實驗、企業項目”過程鍛煉，扎實掌握了DSP 應用課程的理論基礎以及實操基本應用技能，提供企業鍛煉項目，學生進行分組，合作完成項目設計，項目完成之后，項目成員要求對本組項目演示、答辯并提交結項報告，教師和企業工程師給出評價，各組學生互相討論和評價，最終成績由組內評分，組間評分和老師和工程師評分組成。

表2 中，任務一，以小論文的形式呈現，要求學生將思政元素融合進DSP 課程，第二項以多媒體形式做演講匯報，分享行業動向、科研走勢，任務二，學生自有分組，5-6 人一組，結果以操作日志、實操視頻記錄、匯報ppt、紙質版項目報告形式提交。

表2 工程實踐任務

5 結論

“新工科”浪潮下發揮“互聯網+”的功能，用新思路、新機制建立應用型工科學生實踐技能新模式，針對不同學生群體的特點，改變教學手段，理論實踐相結合，將多元化的科技創新融入到學生的實踐教學環節中，建立網絡聯動智慧大課堂，完善項目化教學方法和應用型本科課程體系，打破工程教育與企業聯合培養機制的壁壘，促進產業、教學和科研的銜接，提高教學的質量。