龐淑蓉 邱炎兒(呂梁學院,山西呂梁033000)
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“DSP技術”專業(yè)課程在新建本科院校中的教學探究
龐淑蓉邱炎兒
(呂梁學院,山西呂梁033000)
目前,新建本科院校都面臨著向應用型轉型的嚴峻考驗。為適應高校教育發(fā)展形式、滿足社會發(fā)展需要,應用型高校不斷探索和摸索人才培養(yǎng)模式,提高教學水平,培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。作為高等院校教育工作者,必須以社會需求為出發(fā)點,以專業(yè)基礎課程為開端,不斷探索和更改教學內(nèi)容、教學模式、教學方法,不斷提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力[1,2]。
這是一個信息化、數(shù)字化的時代,信息與信號處理方向的人才被越來越來的電子通信企業(yè)所需要。近幾年來,信號處理系統(tǒng)工程師、信號處理硬件工程師、信號處理算法工程師、通信工程師等職位出現(xiàn)在很多航天企業(yè),電子通信公司招聘需求中。電子信息工程專業(yè)是一個較寬口徑的專業(yè),是培養(yǎng)具備電子技術和信息系統(tǒng)的基礎知識,能從事各類電子設備和信息系統(tǒng)的研究、設計、制造、應用和開發(fā)的高等工程技術人才。其信息與信號處理方向的專業(yè)課程有信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、DSP-理及應用和數(shù)字圖像處理等。這些本科專業(yè)課程對老師來說難教,對學生來講難學。幾年來,圍繞人才培養(yǎng)目標,結合學校及學生本身的特點,不斷探索和改革教學內(nèi)容、教學模式、教學方法。
《數(shù)字信號處理》和《DSP-理及應用》里都涉及到FFT快速傅里葉變換和濾波器設計,前者課程側重基本原理理解,后者則側重其算法工程實現(xiàn),兩者單獨授課不易于學生的理解和掌握[3,4]。在這種情況下,課程內(nèi)容體系化授課不失為一種不錯的方法,尤其在轉型應用型院校的大背景下。
以“基于DSP的DTMF編解碼工程實現(xiàn)”為案例,其硬件實現(xiàn)中包含二階IIR濾波器產(chǎn)生正弦振蕩信號的設計,軟件實現(xiàn)中涉及到Goertzel算法實現(xiàn),其實也是一個兩極點的IIR濾波器實現(xiàn)。那么在這里我們就可以針對IIR濾波器設計的基本理論方法進行具體的引導。那么在DSP芯片選擇時,針對DSP的硬件結構(如處理性能、存儲器、外設等)進行具體的闡述。那么我們還要對設計好的系統(tǒng)進行調(diào)試,這里就涉及到DSP開發(fā)環(huán)境的使用學習。
(一)重視基礎型實驗的教學
基礎型實驗是專業(yè)課程實踐環(huán)節(jié)中最基本但也是最重要的實驗環(huán)節(jié)之一。不論是對參加電子設計競賽、機器人大賽及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的學生,還是應聘電子科技企業(yè)的大學生,更或是參加研究生考試復試的學生,基礎型實驗都是一個培養(yǎng)學生實踐操作能力及加深專業(yè)課程應用理解的基本出發(fā)點。而新建本科院校學生本身基礎相對薄弱,基本的邏輯思維能力仍需提高,又加之在面對問題時易眼高手低,不踏實。因此,有必要在進行基礎型實驗教學時,多方面、多角度地對學生的實踐環(huán)節(jié)過程進行嚴格把控。
1.老師少說,學生多做
兩學時的實踐課,教師講授時間大概是20-30分鐘,講授內(nèi)容是實驗的主要應用、實驗內(nèi)容的引導、操作注意事項及實驗要求,剩下的時間全部交給學生。
2.分組操作,逐一驗收
基礎性實踐課教學以小班(30人)教學、分組管理形式進行。每組2人,組人數(shù)太多,學生本身會產(chǎn)生依賴性和惰性,組人數(shù)太少,每人一組,學生可能做不完實驗,學生的團隊合作能力得不到體現(xiàn),再有老師的工作量就增加,可能導致實驗課時被迫延長。
驗收結果時,施行分級打分制。打分依據(jù)標準:學生完成實驗的時間;學生完成實驗的結果;學生完成實驗的過程。從驗收過程中,考核學生實踐操作的方式方法,基本能力(邏輯思維能力、計算能力等)及創(chuàng)新能力(發(fā)散性思維能力比如新穎的方法等)。
3.反饋及時,注重反思
及時批閱實驗報告,對學生實驗報告中出現(xiàn)的種種問題(如格式不規(guī)范、內(nèi)容雷同、實驗數(shù)據(jù)不完整等),及時反饋于學生。
教師對整個教學環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題,比如學生的完成時間,學生對整個實驗原理和技能的掌握度等具體環(huán)節(jié),進行分析及自我反思,總結經(jīng)驗,修改教學方案,這樣才能教學相長,共同進步。比如針對DSP中定時器中斷實驗,學生普遍完成時間超過了2學時,分析原因,可能是老師講授環(huán)節(jié)中沒講授清楚,也可能是老師安排實驗要求偏多等[5]。
(二)重視綜合型設計型實驗
結合實際工程背景,綜合設計型實驗可以是工程中的某一個具體設計操作環(huán)節(jié),也可以是基礎型實驗的綜合拓展。其綜合度和復雜度是介于基礎型實驗和課程設計之間的,學時可設置為4-6個學時,,實驗項目不要太多,可為2-3個左右。比如:基于DSP的簡單的流水燈設計、基于DSP的溫度采集顯示設計等等。既加深了學生對原理應用及知識活用的認知,又提高了學生的實踐能力和綜合設計能力[6]。
當前各個高校都盛行課程多元考核改革,考核改革中加大了過程考核的比重,增加了過程考核項目的多樣性,這必然會引起學生對課程本身的關注以及對課程考核項目的重視,那么專業(yè)課程實踐,即可以過程考核主要項目之一來進行實施。只有嚴格實施多元考核各個具體環(huán)節(jié),將每一環(huán)節(jié)的過程考核結果及時反饋總結評價,多元考核才可能真正達到其應有的效果,否則就是形式主義[7]。
本文針對新建本科院校數(shù)字信號處理和DSP專業(yè)課程理論和實踐教學方式進行探究分析,針對當前存在的問題提出了一些改革方案和措施。理論教學和實踐教學是相輔相成的,只有在教學中不斷的探索改革,反思總結,才能培養(yǎng)適應社會需求的人才,才能真正實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標。
參考文獻
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摘要:本文根據(jù)數(shù)字信號處理及DSP技術的課程特點,以新建應用型本科院校電子信息工程人才培養(yǎng)方案及信息信號處理課程建設的教學原則為基礎,針對當前存在的問題,調(diào)整了教學內(nèi)容及教學方式以及課程考核方式,以提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)教學實踐證明,調(diào)整后的教學目的更加明確,改革更加注重應用型,方法更加貼合學生實際,教學效果明顯提升。
關鍵詞:DSP技術;案例教學;實踐教學
邱炎兒(1976-),女,漢族,山西呂梁,呂梁學院,副教授,碩士,研究方向:機械電子。
Abstract:According to the course characteristics of digital signal processing and DSP technology, this paper is based on the electronic information engineering personnel training scheme and the teaching principles of information signal processing course in the new applied undergraduate colleges. This paper adjusts the teaching content, teaching method and the course assessment method based on the existing problems in order to improve students' practical a-bility and innovation ability. The teaching practice has proved that the adjusted teaching purpose is clearer, the teaching reform is more focused on the application and the teaching method is more suitable for the students. Thus the teaching effect is improved obviously.
Keywords:DSP technology; case teaching; experiment teaching
作者簡介:龐淑蓉(1987-),女,漢族,山西呂梁,呂梁學院,助教,碩士,研究方向:視頻信號處理。
中圖分類號:G642
文獻標志碼:A
文章編號:2096-000X(2016)02-0063-02