趙軍 李建華 許明

摘 要：結(jié)合當(dāng)前高校倡導(dǎo)向應(yīng)用型大學(xué)模式轉(zhuǎn)型的理念宗旨進(jìn)行DSP原理及應(yīng)用課程的逆向驅(qū)動式教學(xué)研究，打造課程特色，目的是提高大學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。《DSP原理及應(yīng)用》是電子信息類專業(yè)的專業(yè)主干課程，該文基于工學(xué)結(jié)合、教與學(xué)及實踐一體的理念，通過合理安排知識點(diǎn)講授順序、內(nèi)容，并結(jié)合實踐分析及設(shè)計為主線，進(jìn)行逆向驅(qū)動式教學(xué)研究與實踐，培養(yǎng)系統(tǒng)思維，攻克各新知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力，提高了課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：DSP 逆向驅(qū)動 教學(xué)研究 實踐教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-02

DSP是數(shù)字信號處理技術(shù)的簡稱，它是一門涉及多學(xué)科（如高數(shù)、線代、物理、計算機(jī)等）而又廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的新興學(xué)科。它隨著計算機(jī)與電子技術(shù)的迅速發(fā)展而應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)用發(fā)展空間非常廣闊，廣泛應(yīng)用于航空、軍事、通信、語音、工業(yè)、醫(yī)療、自動控制等重要領(lǐng)域。DSP市場的前景非常廣闊，DSP技術(shù)已經(jīng)逐步向民用領(lǐng)域擴(kuò)展和延伸，如眾多的消費(fèi)電子產(chǎn)品（冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、汽車電子等），DSP產(chǎn)業(yè)將會成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè)[1]。

隨著DSP理論與技術(shù)在我國科學(xué)技術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)用的日益廣泛和深入，DSP教育在我國的各級各類高校空前繁榮，課程建設(shè)、教材建設(shè)、實驗室和實驗課程建設(shè)、有關(guān)的科研和開發(fā)等，都有了長足的進(jìn)步。但是還存在很多的不足，比如發(fā)展的深度還不夠、各校之間的發(fā)展還很不平衡、教學(xué)體系還不夠完善等。目前，我校DSP教育與全國電子類院校相比，還存在較大的不足。結(jié)合課程具有綜合性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，以及我校創(chuàng)辦應(yīng)用型大學(xué)的理念宗旨進(jìn)行該課程的逆向驅(qū)動式教學(xué)研究。

在DSP原理及應(yīng)用課程的教學(xué)初期過程中，結(jié)合本課程具有綜合性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法發(fā)現(xiàn)該門課程學(xué)生理解起來非常困難，難以找到各個知識點(diǎn)相互聯(lián)系的切入點(diǎn)，只有極少數(shù)學(xué)生能夠找到切入點(diǎn)，但是理解相對比較淺顯。通過課程上課情況以及與學(xué)生的交流中發(fā)現(xiàn)學(xué)生是真正的想要學(xué)好這門課程，知道DSP課程對于他們以后就業(yè)的重要性，同時也找到了學(xué)生學(xué)習(xí)存在問題的關(guān)鍵點(diǎn)，首先是學(xué)生對于DSP技術(shù)知識了解還是較少，對該門技術(shù)的系統(tǒng)思維存在嚴(yán)重欠缺，其次是傳統(tǒng)的教學(xué)方法顯然不能適應(yīng)本門課程，需要探索與改進(jìn)，這樣就導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難，理論知識掌握很不扎實。通過與學(xué)生的共同交流過程中，學(xué)生一致要求從系統(tǒng)知識的講解入手，盡可能找一些比較典型的DSP系統(tǒng)圖片，結(jié)合圖形進(jìn)行講解，通過實驗跟進(jìn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來有生氣，易于形成系統(tǒng)思維，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)針對性強(qiáng)，理解相對容易；同時學(xué)生還一致要求要適當(dāng)找一些實物以及做一些實驗，提高學(xué)生的認(rèn)識能力和實踐水平等相互結(jié)合，學(xué)好DSP課程。在接下來的教學(xué)過程中，采用“逆向驅(qū)動式”教學(xué)思路進(jìn)行教學(xué)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯濃厚，系統(tǒng)思維在潛移默化的形成，一些新的知識點(diǎn)學(xué)生學(xué)習(xí)起來也相對容易，并推動學(xué)生設(shè)計能力的提高，形成良性循環(huán)，推動教學(xué)。

1 “DSP原理及應(yīng)用”課程教學(xué)的新模式—系統(tǒng)—理論—系統(tǒng)的逆向驅(qū)動教學(xué)

逆向驅(qū)動式教學(xué)法適用于綜合性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)、學(xué)科交叉相對較多的課程教學(xué)，學(xué)生需具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)。它是教師通過合理安排教材知識點(diǎn)講授順序、內(nèi)容，并結(jié)合實踐分析及設(shè)計為主線，由易到難并有針對性地結(jié)合實際分析信號系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)，從而引入設(shè)計思路及原理，采用的計算方法，相關(guān)交叉學(xué)科的引入等，誘導(dǎo)學(xué)生的思維跟進(jìn)等，以此為基礎(chǔ)突破新知識點(diǎn)，形成系統(tǒng)思維，并通過實驗教學(xué)結(jié)合，逐步加深學(xué)生的理解，簡要概括是一種系統(tǒng)—理論—系統(tǒng)的新的教學(xué)手段和方法。

逆向驅(qū)動式教學(xué)還需具備可持續(xù)教學(xué)的新思想，即以市場地位和社會動態(tài)為導(dǎo)向，以DSP技術(shù)崗位必備的能力和基本素質(zhì)為主線，以培養(yǎng)DSP技術(shù)應(yīng)用型人才為根本任務(wù)，以構(gòu)建完整的DSP課程教學(xué)體系為契機(jī)，逐步實踐并運(yùn)用到專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用型教學(xué)體系中[2]，突出逆向驅(qū)動式教學(xué)在創(chuàng)辦應(yīng)用型大學(xué)中的重要作用。

2 “DSP原理及應(yīng)用”課程逆向驅(qū)動式教學(xué)改革目標(biāo)

基于“DSP原理及應(yīng)用”課程綜合性強(qiáng)、學(xué)科交叉強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，本課程注重理論與實踐相結(jié)合，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和應(yīng)用能力。逆向驅(qū)動教學(xué)法針對性強(qiáng)，針對日常應(yīng)用的DSP最小系統(tǒng)，如手機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)等合理有序設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，利用已有的知識和思維逐步引入“DSP原理及應(yīng)用”課程，改變過去簡單傳授知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式，實現(xiàn)分析、誘導(dǎo)、融合已有知識的基礎(chǔ)上來解決問題、學(xué)習(xí)融合新知識的多維互動式教學(xué)，這樣有效高質(zhì)地實踐本門課程的教學(xué)目標(biāo)。

具體教學(xué)目標(biāo)主要包含以下幾個方面。一是準(zhǔn)確實現(xiàn)教學(xué)定位，通過調(diào)研企業(yè)人才需求情況，調(diào)研DSP課程教育的知名培訓(xùn)機(jī)構(gòu)；調(diào)研在DSP技術(shù)教育培養(yǎng)有一定特色的知名電子類高校的教育模式，以及我校多年教育實踐經(jīng)驗，學(xué)校實踐教學(xué)資源（設(shè)施及師資）校情和學(xué)生自身水平諸多因素相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生基本理論知識的綜合應(yīng)用能力，根據(jù)學(xué)生掌握情況作適當(dāng)?shù)募由?；二是修訂完善課程培養(yǎng)方案，擬定課程教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容等，建立DSP技術(shù)逆向驅(qū)動式實踐教學(xué)模式[3]；三是實現(xiàn)教學(xué)方式和教學(xué)手段的改進(jìn)創(chuàng)新，破除傳統(tǒng)的“以講為主、單一理論知識點(diǎn)教學(xué)、理論與應(yīng)用系統(tǒng)脫節(jié)”的教學(xué)模式；四是改進(jìn)完善學(xué)生評價體系，這是逆向驅(qū)動教學(xué)成功的保障，主要進(jìn)行教學(xué)過程控制和考核體系等方面的創(chuàng)新發(fā)展；五是加強(qiáng)教師自身管理，強(qiáng)化教師自身專業(yè)知識的不斷加深與發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)專業(yè)教學(xué)水平，推動本專業(yè)教學(xué)應(yīng)用型的轉(zhuǎn)型[4]。

3 “DSP原理及應(yīng)用”課程逆向驅(qū)動教學(xué)實踐

在教學(xué)之前，學(xué)生已經(jīng)對本門課程涉及的其它基礎(chǔ)和專業(yè)知識均有了一定的基礎(chǔ)，首先引入大家都熟悉的手機(jī)DSP最小系統(tǒng)為例，和學(xué)生一起分析手機(jī)具備的基本功能、特點(diǎn)等，逐步引入所需解決的問題和運(yùn)用的知識，如運(yùn)用基礎(chǔ)的單片機(jī)知識分析DSP最小系統(tǒng)所需的擴(kuò)展接口知識，運(yùn)用簡單的計算機(jī)及微機(jī)原理等知識分析系統(tǒng)的控制原理、運(yùn)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識分析系統(tǒng)的計算方法，以及其他的編程方法等，由易到難有順序熟悉相關(guān)知識點(diǎn)以及引入DSP的知識點(diǎn)：講述DSP芯片的電源電路、復(fù)位電路和時鐘電路的設(shè)計方法，介紹SCI接口的設(shè)計；接著介紹了存儲器和I/O的擴(kuò)展以及DSP與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口；最后通過手機(jī)設(shè)計實例，介紹DSP芯片應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、并詳細(xì)介紹FLASH的燒寫過程等。

在講與學(xué)過程中，充分調(diào)動學(xué)生的自我學(xué)習(xí)積極性，形成濃烈的課堂氛圍，并適當(dāng)參差實現(xiàn)項目，如時鐘電路控制實驗，I/O控制實驗等，解決課堂中教師講授難，學(xué)生無法理解或理解困難的問題，這樣在讓學(xué)生形成系統(tǒng)思維的同時，講授了專業(yè)知識，提高學(xué)生的興趣，讓學(xué)生切實感覺到自己學(xué)到了有用的知識，最終達(dá)到教學(xué)目的[5]。

表1 逆向驅(qū)動教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式對比分析表

序號 內(nèi)容 逆向驅(qū)動教學(xué)模式 傳統(tǒng)教學(xué)模式

1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識綜合應(yīng)用能力，形成系統(tǒng)思維，突出學(xué)以致用的教育培養(yǎng)原則 傳授知識和技能，強(qiáng)調(diào)本門課程的掌握程度

2 學(xué)習(xí)內(nèi)容 將課程計劃、工程實踐與學(xué)生自身能力等相結(jié)合，針對性培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力和應(yīng)用能力 將課程計劃、教學(xué)大綱、教材等相結(jié)合，注重理論科學(xué)的培養(yǎng)

3 教學(xué)方式 “以學(xué)生為中心”，采用學(xué)生熟悉“最小系統(tǒng)”引入，運(yùn)用系統(tǒng)—理論—系統(tǒng)的教學(xué)新模式 “以教師為中心”，采用教材章節(jié)及內(nèi)容的順序教學(xué)方法

4 學(xué)習(xí)形成 采用課堂上教師和學(xué)生分析討論，共同解決問題，實驗驗證上學(xué)生自我解決問題、教師答疑相結(jié)合 學(xué)生單一接受知識，訓(xùn)練教師規(guī)定的習(xí)題和驗證實驗

5 成績考核 綜合設(shè)計型及知識應(yīng)用型考核 平時成績30%+筆試成績70%，實驗單獨(dú)考核

6 效果分析 學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，能解決簡單的應(yīng)用問題，具備一定的知識綜合運(yùn)用能力，已形成系統(tǒng)思維 知識點(diǎn)掌握較好，應(yīng)用能力差，“高分低能”

4 結(jié)語

為了積極響應(yīng)教育部提出的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)改革計劃，培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)需要的應(yīng)用型人才、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，需要就高校教學(xué)方法和手段等進(jìn)行一系列的改革與創(chuàng)新[6]?；凇澳嫦蝌?qū)動教學(xué)法”的“DSP原理及應(yīng)用”課程教學(xué)的應(yīng)用探索，有效地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性，提高了教學(xué)效率，提高了學(xué)生對已學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力，鍛煉了學(xué)生自我分析、自我解決、自我學(xué)習(xí)的應(yīng)用能力，為本門課程向教學(xué)應(yīng)用型模式的改革提供了依據(jù)，為本科教育其它綜合性課程的教學(xué)改革提供參考[7]。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒彥.DSP原理及應(yīng)用（修訂版）[M].電子工業(yè)出版社，2012.

[2] 溫如春，王祖麟，張振利.項目驅(qū)動教學(xué)法在“嵌入式系統(tǒng)技術(shù)”課程中的改革探索[J].中國電力教育，2012（8）：77-78.

[3] 張耀民.“項目驅(qū)動+案例教學(xué)”模式在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)教育，2012（8）：57-60.

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