基于研旭DSP学习板及其配套教程案例的改进研究

2018-03-07寿皖辰庄涛李志鹏张军

文化创新比较研究 2018年13期

寿皖辰，庄涛，李志鹏，张军

（天津职业师范大学电子工程学院，天津　300222）

十九大之后，中国进入全面建成小康社会的决胜时期，我国的科技人才的培养更加重视。而DSP的有关课程作为电气工程及其自动化、通信、电子信息类专业的一门主干专业基础课程，实践和实用性都非常强。通过这门课程的学习，可以提高学生的编程能力和硬件电路的设计能力。无论是今后深造还是面临就业，学习DSP都是很有帮助的。

DSP开发板的在教学过程中对于学生的帮助是很大的。但是在长期的教育教学实践活动中发现，许多DSP开发板功能非常多，但配套教材在设计时并没有站在学生的角度考虑，且不少教材的讲解和对开发板的利用都较低，教学效果也大打折扣。本文就以研旭DSP学习板及其配套教材为例，提出如何使教材更能发挥开发板的作用，并让学生更容易学好DSP的建议。

1　开发板在教学中的重要性

DSP有关课程是一门综合性和工程性都非常强的应用型课程，具有内容多、综合性强、重应用等特点。在实际教学中应分成两部分：理论知识的教学和实践教学。目前，很多高校还是以理论授课为主，结合实践的课程相对不足，而且在教学过程中对于学生特点的分析不够全面。单纯的理论课教学作用有限，且例题或者习题相对简单，容易与社会脱节，缺乏实际的教学背景，导致学生只会考试，毕业后难以从事DSP开发或类似行业。

DSP的实践教学就需要开发板或者实验箱。但实验箱有上层界面封装，学生只能看到电路的原理框图，用连接线插入节点来进行连接。而开发板可以将实际电路展现给学生看，且价格便宜，笔者更推荐使用开发板进行教学。一个优秀的开发板功能十分强大，可以帮助学生演示许多知识点。

学生在有限的时间里掌握DSP课程的重点和难点有一定的困难，因此大量板书不利于学生消化吸收，但是可以结合DSP开发板和CCS软件现场演示DSP的经典应用，让学生在课后对学习中碰到的问题用CCS开发环境结合网络视频巩固、消化、理解课堂所学内容。以中断系统的教学为例。中断系统的知识点非常多，概念很复杂，如中断源，中断向量。如果在课堂以口述或以PPT的形式讲解给学生听，效果会很差。这时，有开发板及其配套教材就会事半功倍。学生可以把教材里的代码通过仿真器烧写进开发板，试验中断语句的作用，改变中断向量的值，会有不同的效果。以此来帮助学生学习枯燥的概念会更好。

2　市场开发板配套教材的现状

优秀的开发板非常多，但好的配套教材却非常少。由于DSP涉及的知识比较多，这里有一个问题，假如学生想自学，在没有老师的情况下能看的参考资料主要就是与开发板相匹配的教材。如果教材编的不好，那会大大影响学生的兴趣和积极性。现在市场上优秀的教材非常少，大多数教材都有一些问题。主要问题有两类，一是教材的章节安排不够合理，二是案例的实验代码缺乏连贯性。这里以研旭公司开发的DSP学习板的配套教材为例，分析问题所在。

首先是章节安排不合理。配套教材的前三章分别是：第一章初始DSP，第二章DSP芯片资源，第三章时钟电路及系统控制。对于零基础的学生来说这样的安排在DSP的介绍上过于理论化了。学生通过前两章的学习可以了解DSP的发展历史和DSP封装的信息，但在学生还未接触过DSP时来说需要花大量的时间去看这些引脚信息，甚至背诵。第三章开始细讲DSP各种模块的功能，其中有教程案例来帮助学生理解代码。这里缺少对CCS及仿真器的相关介绍，使得学生在看教材时还需要同时看其它帮助文档，才能看懂内容。

其次是教程案例的实验代码缺乏连贯性。配套教材的第三章是讲时钟及系统控制，整一张的篇幅中只有最后实验案例中有代码。一方面代码的注释不全，基础不好的学生需要查看前面的章节来回顾知识；另一方面许多中断向量需要学生背住，才能看懂代码，这中间缺少循序渐进的过程。

综上所示现在大多数开发板的配套教材在编写教材时没考虑到基础程度不同的学生，在章节的安排上我们希望从学生的角度入手，而在每一章的安排上我们希望有一个由浅入深的过程。

3　改进方案

针对前文提到的两类问题，这里依次提出改进方案。解决章节安排不合理的问题，最有效的方法就是从学生的角度来编写教材。任何教材的前三章在整本书中都有着非常的地位，前三章的内容合理，则读者更有兴趣往下学，因此前三章的安排极其重要。而研旭开发板配套教材的前两章介绍了关于DSP的基本信息，如果第三章直接进入各模块的学习会显得突然。这里建议再加一章内容，来介绍开发工具，和关于如何写代码的一些技巧和知识，为学生能够自学接下来的章节打好基础。再附上类似点亮一盏LED灯的小代码，增加学生的兴趣。

解决案例的实验代码缺乏连贯性的问题的思路与解决第一个问题类似，即从学生的视角出发。研旭开发板配套教材的第六章介绍GPIO的相关知识，以此为例。此章的第一小节介绍电路原理图，第二小节介绍引脚功能和寄存器，这里建议穿插部分代码。讲解电路时，让学生看到部分代码的写法可以帮助学生理解写代码的方法。而通过部分代码来讲寄存器可以帮助学生记忆各寄存器的值。这样在最后实验代码全部展现给学生的时候，学生理解代码相对轻松，掌握知识也更扎实。其余各章也同理。

总的来说，就是编写开发板配套教材是要站在学生的角度。章节安排要循序渐进，前面的章节要让学生有更好的基础去看接下来的内容分。每一章的部分不该省的解释不能省，要避免变成为 DSP使用手册或产品说明书或只有单纯的代码。一些原理部分可以减少，通过实际应用来展现给学生。这样的教材一能发挥开发板的价值，二能让学生有兴趣去自学。