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1卓越課程課內(nèi)實驗建設

1.1精選課內(nèi)實驗內(nèi)容，改進驗證性實驗增加綜合性、設計性實驗

傳統(tǒng)DSP技術(shù)實驗教學內(nèi)容偏重于驗證性實驗，如，DSP的存儲器實驗、外中斷實驗、定時器、計數(shù)器等實驗，這些實驗主要是驗證教學過程中的結(jié)論，驗證性實驗較多不利于激發(fā)學生的學習興趣和熱情，要想培養(yǎng)學生的應用開發(fā)能力，首要任務是培養(yǎng)學生對DSP技術(shù)的興趣。激發(fā)學生的學習興趣，就需要改革實驗教學，在驗證性實驗的基礎上添加要求學生自主設計并完成的擴展功能，抓住每一個小點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。如在定時器實驗中，學生可以自己編寫程序添加外中斷，通過自主選擇控制交通燈或LED屏幕等硬件，從而比較兩種中斷的優(yōu)先級，并總結(jié)中斷的觸發(fā)，以及中斷的應用。學生通過獨立思考解決問題，掌握了知識點，也鍛煉自己解決問題的能力，還能增加學生的成就感，從而激發(fā)對課程的興趣。除改進驗證性實驗之外，增加綜合性實驗，如將DSP與數(shù)字信號處理相結(jié)合進行FIR、IIR濾波器實驗、LMS濾波器實驗，與通信原理相結(jié)合進行數(shù)字幅度調(diào)制、頻率調(diào)制，與語音相結(jié)合進行實時語音信號壓縮及解壓實驗，實時語音FIR濾波實驗，實時頻譜分析實驗等，不僅要求學生清楚算法，而且要求學生在了解DSP特點的基礎上實現(xiàn)該算法。綜合性的實驗有助于培養(yǎng)學生自主學習，綜合運用已有的知識解決實際問題的能力。

1.2調(diào)整實驗結(jié)構(gòu)，先易后難D

SP是DigitalSignalProcessor的縮寫，即數(shù)字信號處理器，實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法的專用或通用芯片。學習DSP技術(shù)除了要求學生掌握DSP硬件結(jié)構(gòu)、匯編指令系統(tǒng)和開發(fā)平臺外，還要求學生掌握數(shù)字信號處理算法，進一步要求學生能在一個DSP開發(fā)板上進行相應的拓展開發(fā)。對于大部分學生來說，在進行DSP實驗時，除了學習復雜的硬件結(jié)構(gòu)以外，還要學習很多生澀難懂的匯編指令，使用匯編指令要求非常嚴格，任何細小問題會導致程序出錯，而問題的查找同樣困難，學生很難很快上手。傳統(tǒng)實驗一開始就使用匯編指令，會讓很多學生產(chǎn)生挫敗感，進而失去興趣，嚴重影響教學效果。調(diào)整后實驗的編程部分先從C語言入手，逐步過渡到匯編，根據(jù)匯編語言方便操作硬件、效率高而C語言編程容易等特點，將兩者進一步融合進行混合編程。如在完成ccs入門實驗之后，先利用C語言進行外中斷實驗、定時器實驗、模數(shù)/數(shù)模實驗以及與外圍設備相關的實驗，逐步熟悉匯編，最后進行純匯編的濾波器實驗，以及FFT實驗。由于學生已具備了C語言的基礎，有利于學生熟悉了DSP的硬件結(jié)構(gòu)，在熟悉DSP的硬件結(jié)構(gòu)過程中，逐步熟悉匯編。

2卓越課程實驗教材建設

實驗是理論學習的延生，學生通過實驗不僅能夠驗證理論知識，反過來也加深對理論知識的理解，進而能利用已學的理論知識解決實際中的問題。實驗教材的好壞也直接影響到教學效果，進而影響到人才培養(yǎng)質(zhì)量，要培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新精神，那么實驗教材也要根據(jù)學生的情況進行創(chuàng)新。傳統(tǒng)的實驗指導書注重知識的傳遞，忽視對學生自主學習、獨立思考能力的培養(yǎng)。從內(nèi)容的組織上，不僅詳細描述實驗原理，給出了詳盡的程序代碼，而且寫出了詳細步驟，每一個步驟應出現(xiàn)什么樣的結(jié)果都描述得非常清晰。這種形式對于能自主學習的同學固然是好，但對于另一部分缺乏學習主動性的學生來說，既不學習實驗原理，也不看程序代碼，直接按照實驗步驟一步一步做，如果得到正確結(jié)果則好，如果不是正確結(jié)果，很少自己去思考為什么是這樣的結(jié)果，或者如果失敗，那么失敗的原因是什么。學生只是被動地參與實驗，因為都是根據(jù)實驗指導書步驟進行的，不知道為什么要按照這個步驟，如果不按照這個步驟會出什么問題，在缺乏自主學習、獨立思考的情況下，出了問題只有問老師或同學，很多同學下次若遇到類似的問題仍然不知如何解決。針對傳統(tǒng)實驗指導書的問題，卓越課程的實驗指導書在形式和內(nèi)容上均進行較大改進。（1）實驗指導書中實驗原理部分，在講述實驗原理的過程中，巧妙設置填空題、問答題、思考題，要求學生在實驗之前完成，由此可強迫學生在實驗前的對實驗原理進行預習，學生一邊看一邊思考，最后對實驗原理有較深的理解。（2）實驗程序部分，逐步要求學生自己編寫。僅靠實驗課的時間是完全不夠的，所以程序的編寫也作為學生預習的一部分，在課前完成。有了實驗程序后，DSP實驗的步驟就很簡單，主要就是將程序編譯鏈接后下載到DSP芯片運行，調(diào)試解決實驗中出現(xiàn)的問題。實驗的關鍵是在對硬件結(jié)構(gòu)的理解的基礎上學習如何利用程序去控制硬件或?qū)崿F(xiàn)相應的算法，所以實驗程序部分，應逐步提高學生編程能力,進而提高學生的應用開發(fā)能力，DSP技術(shù)卓越課程實驗指導書的程序部分這樣處理：依照實驗的順序，先給出程序，逐步改為給出部分程序，最后要求學生能根據(jù)程序流程圖寫出實驗程序。實驗報告要求學生寫出算法流程、程序代碼、實驗結(jié)果，并且分析實驗結(jié)果的原因，如果正確，為什么是這個結(jié)果，如果不正確，問題出在哪里，通過修改后結(jié)果如何，對于這個實驗還能從什么方面進行改進，從而引導學生科學地進行實驗，并養(yǎng)成勤于思考的習慣，有利于培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。

3卓越課程實驗方式———實驗課程實驗室和口袋

實驗室相結(jié)合傳統(tǒng)的實驗課程是集中在實驗室內(nèi)進行，大多在一次課內(nèi)完成，由于學生的差異性，在一次課內(nèi)，必然有的學生提前完成，而在課后又沒有得到進一步的訓練，知識不能鞏固和深入。有的學生到下課都沒有做出來，達不到實驗教學的效果，導致實驗效果參差不齊。為改善實驗效果，本卓越課程實驗在傳統(tǒng)實驗箱的基礎上，給每個學生配置了一塊DSP的開發(fā)板以及仿真器，只要安裝了CCS軟件，就能在宿舍或開放實驗室進行實驗了。不僅能夠幫助學得慢的學生完成課內(nèi)要求的實驗內(nèi)容，也能幫助學生們進行創(chuàng)新設計和開發(fā)，提高學生的創(chuàng)新能力。

4與課外實踐體系相結(jié)合培養(yǎng)學生應用開發(fā)及創(chuàng)新能力

卓越課程是以提升學生的應用能力，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力為目的，若只靠單獨的一門幾十課時的課程，很難達到卓越課程的目的。為此，改革培養(yǎng)方案與課外實踐體系相結(jié)合從以下幾方面繼續(xù)加強學生對DSP技術(shù)的應用開發(fā)能力并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

4.1增加課程設計

在理論課程結(jié)束后進行為期一周的DSP的課程設計，要求學生以組為單位，利用DSP進行開發(fā)。學生自主選題，小組合作完成，這兩年來學生的選題多樣，有算法類的濾波器設計，游戲類的貪食蛇、推箱子，也有計算器、萬年歷、電子照片顯示等。大部分小組能夠在指導教師的引導下，通過查找資料，確定實施方案，小組內(nèi)分工環(huán)節(jié)的圓滿完成設計。通過課程設計可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力以及團隊合作的能力。

4.2增加課外能力拓展課程

傳統(tǒng)的教學，以單獨的課程教學為主，學生雖然掌握了理論，卻不知如何應用，知識僅僅停留在理論層面，對于自己能做什么學生很茫然，缺乏自信。為拓展學生的專業(yè)能力，鍛煉學生的開拓創(chuàng)新能力，我校通信工程專業(yè)從第二學期到第七學期在開放實驗室的開展課外能力拓展課程，而第六學期的拓展課程則專門安排自主選題，利用DSP完成相應的設計。學生從選題，選擇方案，論證方案具體實施，調(diào)試，書寫設計報告等過程，提高學生的應用開發(fā)能力，也增加學生的成就感，使其更有自信。

4.3與后續(xù)的課程進行結(jié)合

DSP技術(shù)是一門課程，更是一種技術(shù)，是可以實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法的處理器。將DSP技術(shù)和后續(xù)的課程有機聯(lián)系起來，如數(shù)字語音處理，實現(xiàn)語音的錄放，語音的壓縮編碼等。在實現(xiàn)過程中，既能加深學生對后續(xù)課程理論的理解并加深DSP技術(shù)的應用，也提高了學生應用開發(fā)能力和實踐創(chuàng)新能力。

4.4畢業(yè)論文加強

到了大四，學生的開發(fā)能力進一步加強，每年都會有一些關于DSP應用開發(fā)的題目供學生選擇，學生依托畢業(yè)論文進行進一步的應用開發(fā)，創(chuàng)新設計。提高學生應用開發(fā)能力的同時，也能幫助學生滿意就業(yè)。為獲取學生對卓越課程的反饋，針對2009和2010級兩年電子信息工程和通信工程專業(yè)學生設計了調(diào)查問卷，調(diào)查問卷發(fā)出了200份，收回195份。92.3%的學生認為DSP技術(shù)不難且有趣，75%的學生能夠自己編寫代碼實現(xiàn)一定的功能，65%的學生有興趣利用DSP設計開發(fā)產(chǎn)品。卓越課程建設后，獲得了學生和領導的認可，學生的應用開發(fā)能力明顯提升，獲取多項省級電子設計競賽獎項，并且這一能力明顯帶動學生更好地就業(yè)。

作者:武良丹江金龍單位:九江學院電子工程學院通信教研室