逆向驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“DSP原理及應(yīng)用”教學(xué)中的應(yīng)用探索

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(dòng)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?！禗SP原理及應(yīng)用》是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課程，該文基于工學(xué)結(jié)合、教與學(xué)及實(shí)踐一體的理念，通過(guò)合理安排知識(shí)點(diǎn)講授順序、內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)踐分析及設(shè)計(jì)為主線，進(jìn)行逆向驅(qū)動(dòng)式教學(xué)研究與實(shí)踐，培養(yǎng)系統(tǒng)思維，攻克各新知識(shí)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(dòng) 教學(xué)研究 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（a）-0-02

DSP是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是一門(mén)涉及多學(xué)科（如高數(shù)、線代、物理、計(jì)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(jì)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(yǔ)音、工業(yè)、醫(yī)療、自動(dòng)控制等重要領(lǐng)域。DSP市場(chǎng)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(chē)電子等），DSP產(chǎn)業(yè)將會(huì)成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ某?yáng)產(chǎn)業(yè)[1]。

隨著DSP理論與技術(shù)在我國(guó)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(guó)的各級(jí)各類(lèi)高?？涨胺睒s，課程建設(shè)、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)、有關(guān)的科研和開(kāi)發(fā)等，都有了長(zhǎng)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(guó)電子類(lèi)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(shí)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(dòng)式教學(xué)研究。

在DSP原理及應(yīng)用課程的教學(xué)初期過(guò)程中，結(jié)合本課程具有綜合性強(qiáng)、實(shí)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(mén)課程學(xué)生理解起來(lái)非常困難，難以找到各個(gè)知識(shí)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(duì)比較淺顯。通過(guò)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(mén)課程，知道DSP課程對(duì)于他們以后就業(yè)的重要性，同時(shí)也找到了學(xué)生學(xué)習(xí)存在問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，首先是學(xué)生對(duì)于DSP技術(shù)知識(shí)了解還是較少，對(duì)該門(mén)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(mén)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(lái)困難，理論知識(shí)掌握很不扎實(shí)。通過(guò)與學(xué)生的共同交流過(guò)程中，學(xué)生一致要求從系統(tǒng)知識(shí)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(guò)實(shí)驗(yàn)跟進(jìn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有生氣，易于形成系統(tǒng)思維，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)針對(duì)性強(qiáng)，理解相對(duì)容易；同時(shí)學(xué)生還一致要求要適當(dāng)找一些實(shí)物以及做一些實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力和實(shí)踐水平等相互結(jié)合，學(xué)好DSP課程。在接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程中，采用“逆向驅(qū)動(dòng)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(shí)點(diǎn)學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)也相對(duì)容易，并推動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提高，形成良性循環(huán)，推動(dòng)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(dòng)教學(xué)

逆向驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法適用于綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)、學(xué)科交叉相對(duì)較多的課程教學(xué)，學(xué)生需具備一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。它是教師通過(guò)合理安排教材知識(shí)點(diǎn)講授順序、內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)踐分析及設(shè)計(jì)為主線，由易到難并有針對(duì)性地結(jié)合實(shí)際分析信號(hào)系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)，從而引入設(shè)計(jì)思路及原理，采用的計(jì)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(shí)點(diǎn)，形成系統(tǒng)思維，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合，逐步加深學(xué)生的理解，簡(jiǎn)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(dòng)式教學(xué)還需具備可持續(xù)教學(xué)的新思想，即以市場(chǎng)地位和社會(huì)動(dòng)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(shí)踐并運(yùn)用到專(zhuān)業(yè)教學(xué)的應(yīng)用型教學(xué)體系中[2]，突出逆向驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)踐相結(jié)合，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。逆向驅(qū)動(dòng)教學(xué)法針對(duì)性強(qiáng)，針對(duì)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(shí)和思維逐步引入“DSP原理及應(yīng)用”課程，改變過(guò)去簡(jiǎn)單傳授知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)分析、誘導(dǎo)、融合已有知識(shí)的基礎(chǔ)上來(lái)解決問(wèn)題、學(xué)習(xí)融合新知識(shí)的多維互動(dòng)式教學(xué)，這樣有效高質(zhì)地實(shí)踐本門(mén)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(gè)方面。一是準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)教學(xué)定位，通過(guò)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(lèi)高校的教育模式，以及我校多年教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)校實(shí)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(shí)的綜合應(yīng)用能力，根據(jù)學(xué)生掌握情況作適當(dāng)?shù)募由睿欢切抻喭晟普n程培養(yǎng)方案，擬定課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容等，建立DSP技術(shù)逆向驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)模式[3]；三是實(shí)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(shí)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(píng)價(jià)體系，這是逆向驅(qū)動(dòng)教學(xué)成功的保障，主要進(jìn)行教學(xué)過(guò)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(zhuān)業(yè)知識(shí)的不斷加深與發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)水平，推動(dòng)本專(zhuān)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(dòng)教學(xué)實(shí)踐

在教學(xué)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)本門(mén)課程涉及的其它基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(wèn)題和運(yùn)用的知識(shí)，如運(yùn)用基礎(chǔ)的單片機(jī)知識(shí)分析DSP最小系統(tǒng)所需的擴(kuò)展接口知識(shí)，運(yùn)用簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)及微機(jī)原理等知識(shí)分析系統(tǒng)的控制原理、運(yùn)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)分析系統(tǒng)的計(jì)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(shí)點(diǎn)以及引入DSP的知識(shí)點(diǎn)：講述DSP芯片的電源電路、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)方法，介紹SCI接口的設(shè)計(jì)；接著介紹了存儲(chǔ)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(guò)手機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹DSP芯片應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、并詳細(xì)介紹FLASH的燒寫(xiě)過(guò)程等。

在講與學(xué)過(guò)程中，充分調(diào)動(dòng)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(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，如時(shí)鐘電路控制實(shí)驗(yàn)，I/O控制實(shí)驗(yàn)等，解決課堂中教師講授難，學(xué)生無(wú)法理解或理解困難的問(wèn)題，這樣在讓學(xué)生形成系統(tǒng)思維的同時(shí)，講授了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的興趣，讓學(xué)生切實(shí)感覺(jué)到自己學(xué)到了有用的知識(shí)，最終達(dá)到教學(xué)目的[5]。

表1 逆向驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)比分析表

序號(hào) 內(nèi)容 逆向驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)和技能，強(qiáng)調(diào)本門(mén)課程的掌握程度

2 學(xué)習(xí)內(nèi)容 將課程計(jì)劃、工程實(shí)踐與學(xué)生自身能力等相結(jié)合，針對(duì)性培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力和應(yīng)用能力 將課程計(jì)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(wèn)題，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上學(xué)生自我解決問(wèn)題、教師答疑相結(jié)合 學(xué)生單一接受知識(shí)，訓(xùn)練教師規(guī)定的習(xí)題和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

5 成績(jī)考核 綜合設(shè)計(jì)型及知識(shí)應(yīng)用型考核 平時(shí)成績(jī)30%+筆試成績(jī)70%，實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題，具備一定的知識(shí)綜合運(yùn)用能力，已形成系統(tǒng)思維 知識(shí)點(diǎn)掌握較好，應(yīng)用能力差，“高分低能”

4 結(jié)語(yǔ)

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(jì)劃，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)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]。基于“逆向驅(qū)動(dòng)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(dòng)性，提高了教學(xué)效率，提高了學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)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(mén)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)

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