卓越課程教學(xué)建設(shè)論文

時間:2022-11-24 05:01:28

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卓越課程教學(xué)建設(shè)論文

1卓越課程課內(nèi)實驗建設(shè)

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(shè)計性實驗

傳統(tǒng)DSP技術(shù)實驗教學(xué)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(xué)過程中的結(jié)論,驗證性實驗較多不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,要想培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力,首要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對DSP技術(shù)的興趣。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就需要改革實驗教學(xué),在驗證性實驗的基礎(chǔ)上添加要求學(xué)生自主設(shè)計并完成的擴展功能,抓住每一個小點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如在定時器實驗中,學(xué)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(yīng)用。學(xué)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(xué)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(xué)生清楚算法,而且要求學(xué)生在了解DSP特點的基礎(chǔ)上實現(xiàn)該算法。綜合性的實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),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(xué)習(xí)DSP技術(shù)除了要求學(xué)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(xué)生掌握數(shù)字信號處理算法,進一步要求學(xué)生能在一個DSP開發(fā)板上進行相應(yīng)的拓展開發(fā)。對于大部分學(xué)生來說,在進行DSP實驗時,除了學(xué)習(xí)復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)以外,還要學(xué)習(xí)很多生澀難懂的匯編指令,使用匯編指令要求非常嚴(yán)格,任何細小問題會導(dǎo)致程序出錯,而問題的查找同樣困難,學(xué)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(xué)生產(chǎn)生挫敗感,進而失去興趣,嚴(yán)重影響教學(xué)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(shè)備相關(guān)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(xué)生已具備了C語言的基礎(chǔ),有利于學(xué)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(shè)

實驗是理論學(xué)習(xí)的延生,學(xué)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(xué)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(xué)效果,進而影響到人才培養(yǎng)質(zhì)量,要培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新精神,那么實驗教材也要根據(jù)學(xué)生的情況進行創(chuàng)新。傳統(tǒng)的實驗指導(dǎo)書注重知識的傳遞,忽視對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、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(yīng)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(xué)習(xí)的同學(xué)固然是好,但對于另一部分缺乏學(xué)習(xí)主動性的學(xué)生來說,既不學(xué)習(xí)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(xué)生只是被動地參與實驗,因為都是根據(jù)實驗指導(dǎo)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(xué)習(xí)、獨立思考的情況下,出了問題只有問老師或同學(xué),很多同學(xué)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(dǎo)書的問題,卓越課程的實驗指導(dǎo)書在形式和內(nèi)容上均進行較大改進。(1)實驗指導(dǎo)書中實驗原理部分,在講述實驗原理的過程中,巧妙設(shè)置填空題、問答題、思考題,要求學(xué)生在實驗之前完成,由此可強迫學(xué)生在實驗前的對實驗原理進行預(yù)習(xí),學(xué)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(xué)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(xué)生預(yù)習(xí)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(guān)鍵是在對硬件結(jié)構(gòu)的理解的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)如何利用程序去控制硬件或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的算法,所以實驗程序部分,應(yīng)逐步提高學(xué)生編程能力,進而提高學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力,DSP技術(shù)卓越課程實驗指導(dǎo)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(xué)生能根據(jù)程序流程圖寫出實驗程序。實驗報告要求學(xué)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(dǎo)學(xué)生科學(xué)地進行實驗,并養(yǎng)成勤于思考的習(xí)慣,有利于培養(yǎng)學(xué)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(xué)生的差異性,在一次課內(nèi),必然有的學(xué)生提前完成,而在課后又沒有得到進一步的訓(xùn)練,知識不能鞏固和深入。有的學(xué)生到下課都沒有做出來,達不到實驗教學(xué)的效果,導(dǎo)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(chǔ)上,給每個學(xué)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(xué)得慢的學(xué)生完成課內(nèi)要求的實驗內(nèi)容,也能幫助學(xué)生們進行創(chuàng)新設(shè)計和開發(fā),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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

卓越課程是以提升學(xué)生的應(yīng)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(xué)生對DSP技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)能力并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

4.1增加課程設(shè)計

在理論課程結(jié)束后進行為期一周的DSP的課程設(shè)計,要求學(xué)生以組為單位,利用DSP進行開發(fā)。學(xué)生自主選題,小組合作完成,這兩年來學(xué)生的選題多樣,有算法類的濾波器設(shè)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(dǎo)教師的引導(dǎo)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(shè)計。通過課程設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)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(xué),以單獨的課程教學(xué)為主,學(xué)生雖然掌握了理論,卻不知如何應(yīng)用,知識僅僅停留在理論層面,對于自己能做什么學(xué)生很茫然,缺乏自信。為拓展學(xué)生的專業(yè)能力,鍛煉學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力,我校通信工程專業(yè)從第二學(xué)期到第七學(xué)期在開放實驗室的開展課外能力拓展課程,而第六學(xué)期的拓展課程則專門安排自主選題,利用DSP完成相應(yīng)的設(shè)計。學(xué)生從選題,選擇方案,論證方案具體實施,調(diào)試,書寫設(shè)計報告等過程,提高學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力,也增加學(xué)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(xué)生對后續(xù)課程理論的理解并加深DSP技術(shù)的應(yīng)用,也提高了學(xué)生應(yīng)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(xué)生的開發(fā)能力進一步加強,每年都會有一些關(guān)于DSP應(yīng)用開發(fā)的題目供學(xué)生選擇,學(xué)生依托畢業(yè)論文進行進一步的應(yīng)用開發(fā),創(chuàng)新設(shè)計。提高學(xué)生應(yīng)用開發(fā)能力的同時,也能幫助學(xué)生滿意就業(yè)。為獲取學(xué)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(xué)生設(shè)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(xué)生認為DSP技術(shù)不難且有趣,75%的學(xué)生能夠自己編寫代碼實現(xiàn)一定的功能,65%的學(xué)生有興趣利用DSP設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品。卓越課程建設(shè)后,獲得了學(xué)生和領(lǐng)導(dǎo)的認可,學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力明顯提升,獲取多項省級電子設(shè)計競賽獎項,并且這一能力明顯帶動學(xué)生更好地就業(yè)。

作者:武良丹江金龍單位:九江學(xué)院電子工程學(xué)院通信教研室