高职高专院校DSP课程教学改革的探讨与实践
2010-08-15张松林李飞亮
张松林,李飞亮
(河南机电高等专科学校 电子系,河南 新乡 453002)
高职高专院校DSP课程教学改革的探讨与实践
张松林,李飞亮
(河南机电高等专科学校 电子系,河南 新乡 453002)
根据DSP课程在高职高专院校的教学现状和特点,高职高专院校DSP课程的教学改革思路应强调合理选择和优化课程内容,加强实验实训教学环节,突出实践教学环节的重要地位,提高学生的实践能力。
DSP;教学改革;教学方法
随着社会对DSP技术人才的需求量越来越大,开设与DSP技术相关课程的高职高专院校越来越多,研究和探讨高职高专院校 DSP课程的教学模式和方法有重要的现实意义[1]。
一、高职高专院校DSP课程教学现状与特点
DSP技术的发展已有近三十年的历史,但DSP课程的在高校开设的时间并不长,最初开设在研究生课程中,后来逐渐延伸到本科生和大专生,目前高职高专院校开设的DSP课程,普遍存在课时较少的问题;另外公开出版的DSP教材,大多是本科生和研究生教材,理论分析占了很重的部分,很难找到以应用为主的适合高职高专的教材;其次是 DSP课程牵涉到较多数字信号处理的理论知识,而高职高专学生的基础知识相对薄弱,如何培养学生的学习兴趣而不是产生畏惧心理相当关键。
DSP课程通常是在数字电子技术、信号与系统、单片机、数字信号处理之后开设的课程,综合性较强,课程中的硬件部分不仅包含DSP芯片本身,还包含多种外围电路,软件部分需要用C语言或汇编语言来实现,由于 DSP主要应用于对各种数字信号进行处理,因此课程还综合了数字信号处理算法方面的知识[2];DSP课程的另一个特点是与“单片机”课程相似,DSP和单片机一样也是集成了CPU、存储器、总线及片内外设等硬件结构,软件实现都可以利用 C语言和汇编语言来完成,DSP可以看作一个更高端的单片机,同样具有实践性强,内容多,更新较快的特点,因此DSP课程的教学可以参考单片机课程的教学思想。
二、高职高专院校DSP课程的教学改革依据及方向
根据教育部关于高职高专学生能力培养要求,理论知识以“够用为度”原则,尽可能提高学生动手实践能力,培养高等技术应用性人才。这要求在学时有限的DSP课程教学中,知识与技能相结合,教学模式与培养目标相一致。高职高专院校DSP课程的教学应本着“够用”、“实用”、“会用”的原则,首先在教学环节中,理论知识的比重“够用”即可,不能太注重厚基础,而减少了实践的比重;其次在教学内容上要“实用”,要适合当前社会需要,教学选用的DSP芯片型号要与当前业界广泛采用的产品相一致,因此我们在DSP课程教学中,采用了TI公司的TMS320C54系列为主线,以TMS320C5402为主芯片进行组织教学;最后在教学目的上要力求学生“会用”,使知识的传授与应用能力的培养结合在一起,通过实验实训等手段来实现来提高学生的创新思维和实际动手能力。
三、高职高专院校DSP课程的教学改革与实践
1.合理选择和优化教学内容,改进教学方法和教学手段,激发学生的学习兴趣
关于DSP教学内容的选择上,由于DSP应用的广泛性,存在着众多的DSP厂商,同一厂商也存在着针对不同应用的DSP芯片,不同型号的DSP芯片从硬件和软件上都存在较大的差别,这就要求在DSP课程内容的选择要与社会上的DSP产品紧密联系在一起,这样有利于学生的就业和提高学习的积极性。另外,由于DSP课程中牵涉到很多高等数学、信号与系统和数字信号处理等基础理论知识,这就要求教学过程中对基础理论知识进行重组和取舍,以突出实用目的,讲授时,仅仅对需要用到的相关基础理论知识进行简单介绍、归纳和总结,不做过多的深入学习,弱化教学难点,以免打消学生的学习热情。
结合DSP课程与单片机的相似之处,在讲述DSP芯片的硬件系统、指令系统、软件开发和片内外设等内容时,可采用对比的方法[3]进行组织教学,加深学生对知识点的理解和掌握。针对DSP课程内容多、课时紧的特点,采用多媒体教学,将一些复杂的内部结构、程序流程、时序图等难以用语言文字讲清楚的内容以多媒体课件来显示表达出,同时,将课内学习和课外实践相结合,理论教学与实验教学相结合,引入网络教学,充分调动学生的学习兴趣。
2.加强实验实训教学环节,通过实践活动培养学生动手能力和创新能力
理论和实践密不可分,高等技术应用性人才的培养目标更是要求在教学活动中要加强实践环节,DSP课程在我校开设之初,只是一门专业选修课程,实验学时较少,且全部为验证性实验,后来随着DSP技术在社会的各个领域的渗透,DSP课程在我校的应用电子技术等专业也改为了必修课程,且成立了专门的实验室,实验室内配有二十余台电脑、CCS软件以及合众达电子提供的SEED-DTK5502实验箱,DSP课程的实验增加的同时也在原来单一的验证性实验的基础上引入设计性实验和综合性实验,将实验室内的所有资源对学生开放,让学生有更多机会参与实验的分析和设计,调动学生积极性。引入DSP课程实训,给学生提供一些实训要求和DSP技术资料,让学生自主拟定题目,查阅相应资料,编制相应的程序,设计和完成电路设计和程序调试,老师在整个实训过程中发挥引导作用,激发和提高学生的自学能力和创新能力,学生之间通过相互讨论和相互协作,培养学生的团队精神。
3.改进考核方式,引入平时表现和实验效果作为考核指标
随着教学改革的深入,针对传统的考试方法不利于素质教育的弊端,国内高校在考试改革方面进行了大量有益的探索与实践。引入平时表现如日常出勤、课堂的表现和作业的完成情况等作为考核指标,可督促学生保持良好的学习态度;引入实验效果作为考核指标可检验学生的实践能力和创新意识,与应用型人才的培养要求保持一致。虽然引入平时表现和实现效果,但其只占一小部分的比重,考核的主体仍然是基础理论方面的考核,以试卷为主,来检验学生对知识的理解、分析和解决问题的能力。
[1] 冯玉昌,门洪,曹生现,等.《DSP原理及应用》课程教学改革的探索与实践[J]. 东北电力大学学报,2008,5.
[2] 彭启琮等. DSP技术及应用[M]. 高等教育出版社,2006.
[3] 郑剑,谢芳芳,胡邦南,等. 高职”DSP应用技术”课程的教学研究[J]. 电气电子教学学报,2009,3.
G642.4
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