[摘要]:從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，舍棄傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的做法，選擇目前主流的幾個(gè)完整實(shí)用技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)的題目，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中掌握整個(gè)應(yīng)用DSP的工作流程，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提出建設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的想法。

[關(guān)鍵詞]:DSP 實(shí)驗(yàn)室 應(yīng)用型人才

隨著數(shù)字電子技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)意義上的微處理器已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的要求，而數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）在近20多年的發(fā)展與普及后，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涵蓋了所有的行業(yè)：通信、信息處理、自動(dòng)控制、雷達(dá)、航空航天、醫(yī)療、日常消費(fèi)品等。從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度來(lái)看，傳統(tǒng)DSP的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不適應(yīng)這一要求，因此，改革傳統(tǒng)DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢(shì)在必行。

一、樹(shù)立新觀念，側(cè)重應(yīng)用與開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

數(shù)字信號(hào)處理是一門(mén)應(yīng)用數(shù)學(xué)工具和抽象思維相結(jié)合的課程，目前大多數(shù)學(xué)校都是理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，圍繞該課程所開(kāi)的實(shí)驗(yàn)課程皆為階段性理論的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備也僅是為驗(yàn)證某些算法和理論所使用，實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一和固定，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用效率低下，其實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺少研發(fā)和形成一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理產(chǎn)品的能力，學(xué)生通常是為實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，往往是做了一大堆實(shí)驗(yàn)之后，對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)間的關(guān)系并不清楚，更談不上理解各實(shí)驗(yàn)在今后工程技術(shù)中的應(yīng)用了。由于我院實(shí)施全新的辦學(xué)理念，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，所以，在DSP的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上樹(shù)立全新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，打破實(shí)驗(yàn)課依附于分塊理論驗(yàn)證的教學(xué)模式，希望通過(guò)DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)思路，為我院在專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)上走出一條培養(yǎng)應(yīng)用型人才的新路。

1.打破一節(jié)課一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式

數(shù)字信號(hào)處理是一個(gè)由許多處理方法組成的整體，過(guò)去通常是沿用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的做法就是一節(jié)課的理論，一節(jié)課的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最后的結(jié)果往往是學(xué)生做完后面實(shí)驗(yàn)忘記了前面的實(shí)驗(yàn)，精力主要放在理論考試上，以至最后到找工作時(shí)一問(wèn)三不知。針對(duì)這種情況，我們準(zhǔn)備在同學(xué)具備一定的數(shù)字信號(hào)處理理論和基本DSP知識(shí)的基礎(chǔ)上，選擇目前主流DSP芯片的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)設(shè)備，以一個(gè)工程項(xiàng)目為實(shí)驗(yàn)課題，讓同學(xué)從頭至尾來(lái)完成該項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程，逐個(gè)分析其中用到數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)點(diǎn)，將原來(lái)的一課一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改為在一個(gè)工程項(xiàng)目中將所有用到實(shí)驗(yàn)集中起來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，使同學(xué)對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解不再是孤立的，而是在頭腦中形成了一個(gè)有機(jī)整體。例如，我們可以做一個(gè)將一段模擬的錄音轉(zhuǎn)換為MP3格式的音頻壓縮文件然后再進(jìn)行輸出播放的實(shí)驗(yàn)，其整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程就包括了A/D、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、壓縮和解壓縮算法以及D/A等多個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生不會(huì)出現(xiàn)“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”的情況。讓學(xué)生既能達(dá)到驗(yàn)證書(shū)本理論的目的，同時(shí)又能具備工程實(shí)際應(yīng)用的能力。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的保留與舍棄

DSP是一門(mén)當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，所以及時(shí)更新講課內(nèi)容是非常有必要的，但這樣往往會(huì)因?yàn)閮?nèi)容的增加造成與有限課時(shí)之間的矛盾，故必須有所選擇進(jìn)行教學(xué)。聯(lián)合TI公司在中國(guó)的合作伙伴把DSP實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成大學(xué)計(jì)劃中的一員，這樣不僅可以以?xún)?yōu)惠的價(jià)格買(mǎi)到先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)設(shè)備，而且每年還會(huì)得到TI公司和其合作伙伴免費(fèi)新技術(shù)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)和相應(yīng)的技術(shù)支持，使我們的教師能夠隨著DSP技術(shù)的發(fā)展不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，過(guò)時(shí)的或目前很少使用的純理論要全部舍棄不講，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的授課內(nèi)容始終與實(shí)際上通用的理論和技術(shù)保持同步，讓我們的學(xué)生一畢業(yè)就能適應(yīng)當(dāng)前電子信息工程技術(shù)方面的工作。

3.在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，注重實(shí)驗(yàn)方法和理論與實(shí)驗(yàn)關(guān)系的描述

DSP對(duì)信號(hào)的處理又是一個(gè)復(fù)雜的處理過(guò)程，同學(xué)對(duì)DSP的整體技術(shù)不太容易把握，尤其對(duì)我院的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)的描述方法上不能太數(shù)學(xué)化，盡量多講解怎樣應(yīng)用現(xiàn)有的算法和工具，力爭(zhēng)使他們對(duì)處理過(guò)程的整體有一個(gè)全面的掌握，使同學(xué)今后接觸到數(shù)字信號(hào)處理器件后能很快地把握其整體性能。注意以點(diǎn)代面，用項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)細(xì)節(jié)部分帶動(dòng)學(xué)生對(duì)相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行回顧，融會(huì)貫通，加深理解，對(duì)涉及到實(shí)驗(yàn)的相關(guān)部分也要作相應(yīng)的闡述。這樣不僅使學(xué)生掌握整個(gè)項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐方法，同時(shí)也讓他們把學(xué)過(guò)專(zhuān)業(yè)課理論、相關(guān)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。

二、學(xué)生可以靈活選擇實(shí)驗(yàn)課題和畢業(yè)設(shè)計(jì)題目

DSP實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)具備針對(duì)圖像和音頻處理所有研發(fā)實(shí)驗(yàn)的功能，由于針對(duì)不同目的和要求，處理方法上也會(huì)有很大的不同，如語(yǔ)音的壓縮和語(yǔ)音識(shí)別、圖像的采集壓縮和圖象識(shí)別等都有一定的差異，學(xué)生不可能在一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課中將所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都做完，這就需要由我們的老師事先準(zhǔn)備出一定數(shù)量的具有代表性和實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題目，同學(xué)可以根據(jù)自己的興趣和今后個(gè)人的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，有目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

對(duì)于那些在校做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室能夠提供必要實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)能夠開(kāi)發(fā)一些實(shí)用性和應(yīng)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，允許學(xué)生根據(jù)自己在理論方面的所長(zhǎng)和就業(yè)方向自擬畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至就業(yè)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的效應(yīng)，這樣既可提高學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的主觀能動(dòng)性，還能豐富DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。

三、把數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室

DSP實(shí)驗(yàn)室作為一種資源不應(yīng)僅局限于信息與通信方向的學(xué)生使用，而是整個(gè)學(xué)院的教學(xué)資源，所以，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備還應(yīng)具備多種與其他各種電子設(shè)備進(jìn)行通信的接口，以滿(mǎn)足其他專(zhuān)業(yè)同學(xué)使用DSP的需要。這是因?yàn)镈SP技術(shù)已滲透到人們生活的各個(gè)方面，許多其他專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生在利用信號(hào)處理器處理信息上有什么好的想法和新的創(chuàng)意都可以提出申請(qǐng)，由實(shí)驗(yàn)室老師審查后安排空閑時(shí)間進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)，并提供必要的理論支持和實(shí)驗(yàn)上的幫助。真正做到實(shí)驗(yàn)室資源全院共享。我們聯(lián)合其他實(shí)驗(yàn)室，為我院的學(xué)生搭建一個(gè)應(yīng)用型的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在具備一定的條件和規(guī)模的情況下，DSP實(shí)驗(yàn)室應(yīng)為其他專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生定期開(kāi)展一些DSP最新技術(shù)與應(yīng)用的講座和演示，讓各專(zhuān)業(yè)方向的同學(xué)都能明白DSP做到了什么，還能做什么，最大限度的開(kāi)放和利用DSP實(shí)驗(yàn)室的資源。

總之，專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，它是為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革服務(wù)的，它也是落實(shí)學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要基地，也是提高教學(xué)水平和辦學(xué)效益的重要組成部分，更是學(xué)院發(fā)展與建設(shè)水平的重要標(biāo)志。

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(作者單位：遼寧沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院）