DSP原理及应用课程的层次递进体系教学方法研究

DSP原理及应用课程的层次递进体系教学方法研究

1.DSP原理及应用课程的层次递进体系教学方法研究 篇一

中国现代教青装备

２００８年第４期（总第６２期）

《ＤＳＰ原理及应用》教学的创新与实践・ 宋宇飞 刘化君 周正 朱昊

南京工程学院江苏南京 ２１１１６７

摘要：《ＤＳＰ原理及应用》教学重点既要让学生掌握课程的基本内容，能将所学理论知识应用到实际工程中，又要培养学

生动手实践能力与创新能力。基于这个目标，指出了传统教学模式和手段的不足，并有针对性地提出了教改思路并举出了具体的改革措施与方法。教学实践证明具有良好的教学效果。关键词：ＤＳＰ实践能力创新能力教学改革

信息技术的飞速发展，极大地推进了社会生产力的进步，人们可以从日常生活中明显体会。信息技术的重要领域之一就是ＤｓＰ（Ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌ

Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，数字信号处理）

【ｌ】【２Ｊ。ＤＳＰ可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信 号处理器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ

Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），两者密切相关，前者是理论和计算方法，后者是实现数字信号处理的集成芯片，但一般是指数字信号处理器［引。基于ＤＳＰ技术发展和教育部对电子信息类专业的基本要求，各大高校中的相关专业都开设了有关ＤＳＰ原理与应用技术的课程，而且根据自身的具体情况制定教学方案。

一、《Ｄ Ｓ

Ｐ原理及应用》课程分析

《ＤｓＰ原理及应用》课程是电子信息类专业的一门重要专业课。课程主要教学目标是让学生了解ＤＳＰ的基本原理，掌握ＤｓＰ的硬件结构、指令系统、基本编程方法和基本实验技能，培养学生分析问题与解决问题的能力，使学生具有一定的动手实践能力，为毕业设计以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。

《ＤＳＰ原理及应用》课程是一门专业技术课，与《单片机原理及应用》课程一样都是介绍有关硬件知识并结合硬件进行软件编程，不同之处是单片机一般应用于相对功能单一的控制场合，硬件结构简单，软件编程一般没有复杂算法；而ＤＳＰ可以应用于信号处理，硬件结构复杂，软件编程大多要结合数字信号处理算法Ｈ】。故在《ＤＳＰ原理及应用》教学过程中需要在讲明其硬件结构的基础上结合相关算法介绍软件编程。

本课程涉及的是刚刚兴起的技术，是一门新颖的、具有很强实践性的专业课程。因此，这门课程除了理论教学之外，还应该有大量的实验教学作为支撑。在实际授课过程收稿日期：２００７—１１一０６

作者衙介：宋字飞，研究生，助教。刘化君，本科，教授． 周正，研究生，助教。朱昊，研究生，助教。

・南京工程学院高等教育研究基金项目６Ｔ２ｏＯ７０７ ＧＴ２Ｏ０６０２．

国家教育部立项课题。地方应用型本科院校人才培养目标、模式和方法的研究与实践”项目（高教函【２

ＯＯ５】２ ３号）． ９０

中，一般都安排了课程实验和课程设计两个实践教学环节，使得学生能通过不同层次的实践，由浅入深地掌握ＤＳＰ，利用其解决实际问题【５］【６Ｊ。

作为一所应用型本科院校，教学的指导思想是让学生在学完课程之后能够很快地将所学知识应用到实践中去。因此，在实验过程中，力求让学生能将课本上的设计方法与实际相联系起来，使其在学完这门课程后能利用ＤＳＰ的有关知识独立设计开发一些具有工程意义的ＤＳＰ应用系统，而不仅仅只会在实验箱上完成简单的功能验证。

二、“兴趣先导，夯实基础”一理论课 程改革

１．“兴趣是最好的老师”

在传统的教学中往往更蘑视教师的教，而在一定程度上忽视了学生的学，造成了教师讲课滔滔不绝，学生的学习效果却不尽理想的局面。其实教学是教师的教与学生的学之统一ｓ－。教学目的是既让学生掌握课程知识，又培养其相关能

力。在整个教学过程中，要坚持以学生为主体，以教师为主导。教师在讲授课程的同时，如何体现学生的主体地位，激发学生的学习兴趣，是教学中至关重要的问题ｃ７］。

首先，重视教学的第一课。第一课是讲授绪论部分，介绍ＤＳＰ的发展概况、特点、应用情况等。这部分内容理论性不强，和现实生活连接紧密。采用多媒体教学手段重点介绍ＤＳＰ的发展趋势、应用前景以及对人们日常生活的改变，容易激发起学生的求知欲。另外，通过首次授课要尽可能建立起师生间的信任感。心理学研究表明人与人间的第一印象很重要，师生之间的彼此信任可以有效消除学生在学习新知识中的焦虑情绪，培养其学习积极性，增强学习兴趣【８】。

其次，重视课上互动与课下交流。教学是人与人的特殊交流活动，不是教师对学生的单向灌输，而是学生与教师一起对相关知识的共同学习、探讨及再现的过程…。在课堂上，教师在按照教学计划、教学大纲的要求讲授相关内容的同时，要关注学生对知识点的反馈效果，“从学生的眼睛中

看到其理解情况”，并根据其理解情况及时调整讲授的速度与方式。下课以后，要定时、不定时的与学生交流，这样既可以直接了解学生对课堂讲授的意见，解答学生学习中遇到

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２００８年第４期（总第６２期）中国现代教育装备 的问题，又可以从中建立起师生间的互信。教师与学生的交流，对学生学习的充分关注，都会使学生获得学习的成就感，促进其学习的兴趣。

２．重视基本概念，夯实理论基础

“千里之行，始于足下；百层高台，起于垒土。”ＤｓＰ硬件结构复杂，指令繁多，软件编程时往往要结合数字信号处理算法，故《ＤｓＰ原理及应用》课程教学的任务很重。在以往的教学中往往有按照知识点平均用力的倾向，这样费时费力，但教学并不理想。要达到良好的教学效果，必须重视基本概念的理解和基本方法的掌握。只有学生对ＤＳＰ硬件结构有较深认识，对指令系统熟练掌握的情况下，才可能进一步深入的学习。人们学习知识总是从已知的向未知的拓展。所以在ＤｓＰ课程教学中，可以类比单片机来介绍ＤｓＰ硬件结构，讲解其指令系统。这样学生可以更容易掌握ＤＳＰ的有关知识。总之，通过各种手段夯实ＤＳＰ理论基础，为进一步学习和工程应用做好准备。

三、“做中学习，联系实际”一实验与 课程设计改革

实验与课程设计作为课程的实践环节是整个教学过程的

重要组成部分。在传统的教学理念中，往往把实践环节看作理论课程的从属，在实践内容上停留在对理论知识的简单验证。这样实践环节往往不能取得良好的效果，而且也严重影响了对整体课程知识的把握。在实际教学中，笔者发现重视实验与课程设计环节，规划和实施好实践方案，对课程教学有极大的促进作用。

１．合理安排时间，在实验中学习

７实验是对课程重要教学内容的具体实践。实验比较简单、短小，其主要目的是促进学生对相关知识点的记忆和理解，让学生能够通过实验把理论知识融会贯通，最终把抽象的理论变成具体的实践。

以往对于有实验的课程，教师为了便于实验室时间安排，往往会把实验统一安排在理论课程结束之后集中做。这样安排的一个严重弊端是使理论与实验相脱节。学期末做实验所需要用到的概念和编程语言等都是学期中期甚至是学期初期所学 的。对于刚刚接触这门课程的学生来说，要清楚记住二、三个月前所讲授的ＤＳＰ硬件结构和指令系统是很困难的。从实际情况来看，学生也觉得这样安排实验效果不太理想。

现在有一种新的学习理念，就是“做中学”，也就是在实践中学习【７】。具体说，就是合理安排实验时间，让实验作为课程知识体系的关键点，贯穿于课程学习的全过程。对于ＤｓＰ实验，就是先分析课程的重点、难点，确定实验内容，然后将实验按照课程教学进程，合理地分布其中，使实验对课程教学起到提纲挈领的作用。理论学习是对知识的理性认识，实验则是感性认识。在理论学习之中合理安排实验，还可使感性认识与理性认识相交融，最终促进理性认识，增强教学效果。

２．联系工程实际，更新实验内容

‘ＤＳＰ原理及应用》课程具有很强的实践性，与理论性课程相比，它更加贴近工程实际。所以本课程的教学任务不仅仅是让学生掌握ＤｓＰ的硬件结构与指令系统，而是将所学的ＤＳＰ技术应用于实际工程中去。由于ＤＳＰ技术发展迅速，相

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关的教材和参考资料更新速度很快。为了使教学不落后于工程实际，必须及时更新理论和实验的教学内容，做到与时俱进。要尽量做到实验内容都有工程背景，这样能让学生感到实验不脱离实际，增强其学习兴趣。

课程设计是在课程实验基础上的综合性实践，时间为一周左右。与课程实验不同，课程设计要求学生能够综合应用多个知识点，结合工程背景，完成具有一定实际功能的ＤＳＰ应用系统。所以课程设计的目的不再是简单记忆和理解各个知识点，而是在此之上的综合性工程实践。

３．结合科技活动，培养创新人才

现代教育理念强调，学生的能力培养要贯穿于教学工作的始终。培养具有创新精神的人才，是当代教育的重要任务【驯。教学是循序渐进的过程，课堂教学的结束不意味学生学习的结束，而是学生消化课堂知识并深化提高的开始。创新只能在实践中造就。对于实践性、工程性很强的课程，课堂教学的时间毕竟十分有限，计划内的实验与课程设计也只能满足一般的要求。有针对性的开展学生课外科技活动，增加学生自主学习和实践的机会，对这些课程有特别的意义。根据学生的学习状况和专业兴趣情况，在课外科技活动中设计一些工程性题目供学生在课余时间学习研究，理论联系实际。这样可使学生在自主学习与实践中，培养和锻炼自身的学习能力和创新精神。

四、小结

通过对《ＤｓＰ原理及应用》课程的教学改革与实践，有效增加了学生动手实践的机会和提高了教学质量。课程结束之后，学生普遍反映“学习有思路，动手有办法，收获很大”。从以前的照搬课本和实验讲义变为现在创新性地设计简单实用产品。不仅巩固了课堂上所学的ＤＳＰ理论知识，而且能运用所学知识，设计并实现具体的ＤｓＰ应用系统，对ＤＳＰ技术及其设计流程有了切身的体会和理解，为今后的学习和工作打下了扎实基础。

参考文献

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【２】张雄伟．ＤｓＰ芯片的原理与开发应用【Ｍ】．北京：电子工业出版社，２００２

【３】刘艳萍．ＤｓＰ技术原理与应用教程［Ｍ】．北京：北京航空 航天大学出版社，２００５

【４】ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒ伽ｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔ

ｉｏｎ．Ｔ腿３２０ｃ５４ＸＤＳＰＣＰＵａｎｄ ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌｓＲｅｆｅｆｅｎｃｅ

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【７】周川．简明高等教育学【Ｍ】．江苏：河海大学出版 社，２００２

【８】谭顶良．高等教育心理学【Ｍ】．江苏：河海大学出版 社，２００２ ．９口 万方数据