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民族院校DSP原理及应用课程教学改革浅析

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摘 要 为在新形势下培养高质量、高素质的DSP技术人才,以DSP原理及应用课程为背景,结合民族院校的办学特色,围绕课程“厚基础,强能力,求创新”的教学目标,对该课程教学内容、教学方法等方面进行改革探索。两届教学实践证明,课程教学改革措施和方法具有良好的教学效果。

关键词 民族院校;dsp;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)22-0118-03

Analysis on Teaching Reform of DSP Principle and Application Course for Ethnic Colleges//PAN Juntao, LIU Fang, NIU Yong, ZHOU Chunyan

Abstract In order to train high-quality DSP talent for society, this paper proposed several educational reforms on the teaching content and teaching method for the course named DSP Principle and Application. Those reform measures should center on the training objective of the course, i.e. Thick Foundation, Strong Capability, Strives for Innovation. Two-year teaching results show that the proposed reform measures possess excellent effect in teaching.

Key words ethnic colleges; DSP; educational reform

1 前言

DSP(Digital Signal Processor)[1],即数字信号处理器,指针对数字信号处理技术而设计的一种可编程的高速、高性能处理器,是现代计算机技术和信息处理技术相结合的产物[2]。近年来,全球信息技术日新月异,DSP技术作为信息技术的重要内容之一,其迅猛的发展势头极大地推进了社会生产力的进步。过去的20年里,DSP芯片的应用已经从军事、航空航天等领域扩大到信号处理、通信、电子消费等诸多领域,如信号处理、仪器仪表、自动控制、家用电器、医疗、全球定位GPS、自助银行、图形/图像等。可以说,从军用到民用,从航空航天到居民生产生活,DSP芯片几乎应用到人们生活的每一个角落[3]。

在全社会对DSP相关技术人才需求日益增长的形势下,全国各高校在相关专业的人才培养方案里相继开设DSP原理应用这门课程,且根据自身的办学定位制定了相应的教学大纲。由于DSP芯片众多,不同系列DSP产品具有不同的特色及应用领域,因此,各专业根据其自身的人才培养目标,在DSP原理及应用课程中须选择不同的DSP芯片进行讲解。

在众多DSP芯片产品中,美国TI公司开发生产的一系列DSP芯片无疑是当今世界上最有影响的DSP处理器。TI公司生产的TMS320系列DSP芯片凭借其强大的数字信号运算能力,使得诸多复杂的数字信号处理算法的实现成为可能。目前,该公司在DSP芯片市场份额已占全世界份额近50%[3]。有鉴于此,国内各高等院校和高新技术企业都将TI公司TMS320系列DSP产品作为其科研、应用开发的首要选择。考虑到北方民族大学自动化专业以“控制”为主要核心的人才培养理想,该专业的DSP原理及应用课程选用TI公司中控制性能最为突出的TMS320LF240x系列DSP芯片为代表,对学生进行讲解。

目前,北方民族大学自动化专业本科人才培养方案对DSP原理及应用课程分配的课时数为50,其中理论课时数为42,实验课时数为8。鉴于该课程具有涉及知识面广、实践性强等特点,如何在有限的教学课时内高质量地完成教学任务,并培养出符合社会需求的合格DSP技术人才,是摆在任课教师面前亟待解决的重要难题之一。因此,针对DSP原理及应用课程教学内容、教学方法、课程评价体系的改革探索研究具有重要意义。

本文以北方民族大学自动化专业开设的DSP原理及应用课程为背景,结合民族院校的办学特色,围绕课程教学目标为指导,针对课程教学过程中存在的若干问题,提出一种以任务驱动法[4]为核心思想的DSP原理及应用课程教学改革方法,以进一步改善现有DSP原理及应用课程的教学效果。

2 课程特点及教学现状分析

课程特点 DSP原理及应用是北方民族大学自动化专业人才培养方案中开设的一门重要的专业课。鉴于民族院校服务少数民族地区,培养少数民族优秀人才的办学定位,学校将该课程的教学目标定为了解DSP基本原理,掌握其内部硬件资源构成及相应的指令系统,使学生具有一定运用C语言和汇编语言解决基本实验问题的实践动手能力,为今后从事DSP技术相关的工作奠定基础。相比其他专业课程,该课程具有如下特点。

1)教学内容涉及知识面广。DSP原理及应用是一门综合性非常强的课程[3]。其先修课程包括微机原理与接口技术、单片机原理及应用、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、数字信号处理、C语言程序设计。这就要求学生在课程的学习过程中必须具备数电、模电、微机原理、单片机技术、C语言、汇编语言、数字信号处理技术等方面的基本知识,同时兼顾系统软硬件设计的基本能力。

2)教学内容更新速度快。全球信息技术日新月异,作为信息技术的重要内容之一,DSP技术的发展速度也越来越快。特别是近年来大规模集成电路技术的发展极大地促进了DSP芯片更新换代的速度。相应的,其运算速度、存储容量、片内外设种类、生产成本等方面都得到极大的提高。为在新形势下更好地适应社会对DSP技术人才的需求,授课内容需要随时更新。