左 韜 鄭慶慶 李富年

（武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430081）

0 引言

《DSP（Digital signal processor，數(shù)字信號處理器）設(shè)計(jì)與開發(fā)》是電子信息和自動(dòng)化專業(yè)本科和研究生階段一門重要的應(yīng)用技術(shù)課程，對培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、使用專用器件進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)能力具有重要的意義。傳統(tǒng)的教學(xué)方法拘泥于教師講授、學(xué)生聽的模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果無法保證，教師的教學(xué)質(zhì)量也無法得到反饋改進(jìn)。這一應(yīng)用課程僅僅以課程考試來評定成績難免偏頗，依靠考試來督促和約束學(xué)生的學(xué)習(xí)也有很大的局限性，學(xué)生可能只針對考試的考點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而忽視綜合運(yùn)用能力的訓(xùn)練。因而有必要發(fā)展一種新的教學(xué)體系方法，以保證《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程的教學(xué)質(zhì)量，不斷提升課程的教學(xué)水平。

本文提出一種面向質(zhì)量監(jiān)控的《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)體系，引入ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)對《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，按照計(jì)劃、執(zhí)行、檢查、行動(dòng)四個(gè)階段實(shí)施《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》的教學(xué)，并在這一過程中不斷提升教學(xué)質(zhì)量。

1 DS P教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)

《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程主要學(xué)習(xí)利用DSP芯片進(jìn)行數(shù)字信號處理的編程、匯編、連接、仿真運(yùn)行的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用DSP芯片解決實(shí)際問題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和編程能力，為從事科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生具有一定的軟硬件開發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。通過大量的DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)案例教學(xué)提高電子信息和自動(dòng)化專業(yè)本科和研究生解決實(shí)際工程問題的能力。

課程第一部分為DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)基礎(chǔ)，主要教學(xué)內(nèi)容包括：數(shù)字信號處理和DSP系統(tǒng)的特點(diǎn)，DSP的硬件結(jié)構(gòu)，DSP軟件開發(fā)流程，DSP中的嵌入式操作系統(tǒng)，C/C++語言編程基礎(chǔ)，C語言與匯編語言的混合編程，通用目標(biāo)文件格式，CCS軟件開發(fā)方法，數(shù)字信號處理庫等內(nèi)容。

課程第二部分為DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)案例，主要教學(xué)內(nèi)容包括：DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，DSP接口設(shè)計(jì)，DSP算法編程基礎(chǔ)，F(xiàn)IR濾波器設(shè)計(jì)，IIR濾波器設(shè)計(jì)，快速傅里葉變換（FFT）設(shè)計(jì)，數(shù)字圖像直方圖統(tǒng)計(jì)，數(shù)字圖像邊緣檢測軟件設(shè)計(jì)。

一個(gè)完整的DSP設(shè)計(jì)開發(fā)過程如圖1所示[1]：首先根據(jù)設(shè)計(jì)需求和性能指標(biāo)編寫算法程序，進(jìn)行算法仿真和性能驗(yàn)證，并不斷修改算法軟件直至滿足指標(biāo)上的設(shè)計(jì)需求；然后根據(jù)算法軟件所依賴的硬件要求選擇相應(yīng)的DSP芯片及外圍電路，進(jìn)行電路硬件設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試，同時(shí)在DSP硬件平臺(tái)上進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試。最后將軟硬件DSP系統(tǒng)放入實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行系統(tǒng)集成和調(diào)試，完成最終的設(shè)計(jì)工作。

從以上可見，《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程重在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與開發(fā)能力、解決實(shí)際應(yīng)用需求的能力，因而課程體系的建設(shè)要立足于這一導(dǎo)向，以提高學(xué)生的DSP設(shè)計(jì)開發(fā)能力為最終的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2 面向質(zhì)量監(jiān)控的《DS P設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)體系

《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系借鑒ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)，ISO 9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)為提供產(chǎn)品和服務(wù)的各行各業(yè)所接納和認(rèn)可[2]。ISO 9000的八項(xiàng)質(zhì)量管理原則為[3]：（1）以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)；（2）領(lǐng)導(dǎo)作用；（3）全員參與；（4）過程方法；（5）管理的系統(tǒng)方法；（6）持續(xù)改進(jìn)；（7）基于事實(shí)的決策方法；（8）與供方互利的關(guān)系。這八項(xiàng)原則用高度概括、易于理解的語言表達(dá)了質(zhì)量管理的最基本、最通用的一般性規(guī)律，成為質(zhì)量管理的理論基礎(chǔ)。將ISO 9000的質(zhì)量管理原則貫穿滲透于《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系中，可以有效地規(guī)范、引導(dǎo)DSP教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)控工作，從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

圖1 DSP開發(fā)設(shè)計(jì)流程

PDCA循環(huán)是ISO 9000管理的精髓，持續(xù)改進(jìn)中的PDCA循環(huán)按照Plan（計(jì)劃）、Do（執(zhí)行）、Check（檢查）和Act（行動(dòng)）的順序進(jìn)行質(zhì)量管理。面向質(zhì)量監(jiān)控的《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)體系將借鑒ISO 9000的質(zhì)量監(jiān)控方法中的PDCA循環(huán)，構(gòu)建一種以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)的、不斷循環(huán)改進(jìn)的教學(xué)體系。如圖2所示，將PDCA循環(huán)應(yīng)用于《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系中，教學(xué)環(huán)節(jié)由4個(gè)階段構(gòu)成。

圖2 質(zhì)量監(jiān)控的PDCA循環(huán)

計(jì)劃階段對應(yīng)著DSP教學(xué)計(jì)劃的制訂，執(zhí)行階段對應(yīng)著DSP教學(xué)的實(shí)施過程，檢查階段對應(yīng)著DSP教學(xué)不足分析，行動(dòng)階段對應(yīng)著DSP教學(xué)的改善。PDCA循環(huán)按照反饋機(jī)制周而復(fù)始的循環(huán)，促進(jìn)《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程質(zhì)量的不斷提高。

3 面向質(zhì)量監(jiān)控的DS P教學(xué)實(shí)施方法

《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程將按照持續(xù)改進(jìn)PDCA循環(huán)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，計(jì)劃、執(zhí)行、檢查、行動(dòng)四個(gè)階段的主要實(shí)施方法為：

（1）計(jì)劃階段，制定《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、教學(xué)日歷，制定該課程的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)學(xué)生考試成績、對設(shè)計(jì)任務(wù)的完成效果、創(chuàng)新性來評定。

（2）執(zhí)行階段，是DSP教學(xué)實(shí)施的主體階段。按照教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、教學(xué)日歷進(jìn)行課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行技能訓(xùn)練。

（3）檢查階段，是重要的教學(xué)質(zhì)量反饋階段，依靠教學(xué)質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果進(jìn)行反饋評價(jià)，通過課程考試、實(shí)驗(yàn)操作、DSP開發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)完成效果、創(chuàng)新性等進(jìn)行評價(jià)。對教學(xué)過程中的不足進(jìn)行分析和檢查，找出問題所在，提出改進(jìn)的思路。

（4）行動(dòng)階段，分析不足之處，進(jìn)行DSP教學(xué)的改善，對檢查階段的結(jié)果進(jìn)行處理，成功的經(jīng)驗(yàn)加以標(biāo)準(zhǔn)化和推廣，以后教學(xué)時(shí)繼續(xù)遵循。對于不足和失敗的教訓(xùn)也要總結(jié)，避免再次出現(xiàn)，同時(shí)給出進(jìn)一步改進(jìn)的辦法，并提交給下一個(gè)PDCA循環(huán)中去解決。

4 結(jié)論

面向質(zhì)量監(jiān)控的《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程體系，放棄了傳統(tǒng)的“教學(xué)-考試”模式，而將ISO 9000中的PDCA循環(huán)融入教學(xué)中，從而在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量監(jiān)控，并以質(zhì)量監(jiān)控來反向推動(dòng)課程教學(xué)的不斷進(jìn)步。教學(xué)體系中周而復(fù)始的PDCA循環(huán)，使得《DSP設(shè)計(jì)與開發(fā)》課程質(zhì)量得到規(guī)范監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)提高。