易吉良　谭会生　石伟　李中启　李军军

摘要：为解决“DSP原理与应用”课程教学内容多而课时少、实践性强而实验机会有限等问题，通过提炼课程关键知识点设计全局及局部问题，开展基于问题（Problem）的理论教学方式；采用小组学习并配发DSP开发板拓展学生实验时间和空间，开展基于项目（Project）的实验教学方法，使实践教学与理论教学同步；利用信息化（Informatization）平台共享学习资源并增强互动，引导学生主动性学习；经过改革实践，教学效果提升明显。

关键词：DSP课程；问题式；项目驱动；信息化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）52-0180-02

“DSP原理与应用”是电类专业的重要课程，主要介绍DSP芯片原理及其在功率器件控制和信号处理应用系统等领域的软硬件设计技术，培养满足相关行业发展需求的新工科人才。国内外已有的DSP课程教学改革针对该课程知识结构复杂、实践性强的特点，从教学内容和形式、实践教学组织以及考核方式等方面进行了大量的探索。

一、传统DSP课程教学存在的问题

“DSP原理与应用”课程以电子技术、单片机和数字信号处理等课程为基础，课程涉及知识面广。核心内容包括DSP芯片内部的硬件资源及软件开发，逐一讲解需要大量的时间。传统的DSP课程理论教学一般是教师讲学生听的单向知识传输模式，学生缺乏主动性与参与性。而在实践教学环节，一般以验证性实验为主，实验内容缺乏创新性因素，学生只知其然，不知其所以然。另外，DSP课程一般开设在大三下学期或大四上学期，学生面临找工作或考研压力，心态发生了变化，导致到课率低、到而不学问题严重。破解这些问题，需要将课程学习与学术水平及工作技能相结合，同时增强课堂趣味性和互动，把学生吸引到课堂中来。一般DSP课程学时为32个理论学时加8实验学时，理论课时少，实验的次数少，传统的教学模式难以达到教学目标。因此，让学生在短课时条件下较好地掌握DSP的基本知识并具备初步开发能力，需要对课程教学方式和内容进行改革。

二、教学改革措施

本教学改革通过提炼DSP课程核心知识点，设计基于问题的理论教学和基于项目的实践教学模式，采用小组学习形式和配发DSP开发板，打破理论教学和实践教学的界限；采用信息化教学平台共享资源和增强互动，实现让学生在短学时情况下初步具备DSP系统开发能力，对接社会用人需求。

1.基于问题的理论教学。针对DSP课程教学内容，通过理清课程关键知识点，将授课内容按照课时分配到每讲，设计基于问题的各讲核心知识的思维导图（图1），清晰地描述每讲的重点和难点所在，并形成课程知识链，阐明每讲知识在整个课程中的地位和作用，让学习生明确学习方向。设计的问题包括局部问题和全局问题。局部问题为理解每讲核心内容而设计，故需要分析每讲的知识结构和知识点，提炼其关键核心知识点，再针对其设计问题和精选案例。全局问题在课程的开始就提出，但需要学习完本课程后才能很好完成。全局性问题来源教师科研课题或实际工程案例，包括软件系统、硬件系统、接口使用等，设计时注意问题的难易程度和学生可接受程度，把握原理性和工程性尺度。

2.實践教学改革。本课程的教学目标是培养学生的DSP硬件及软件设计能力，这些能力需要不断实践才能掌握。通过成立DSP学习小组，每个小组配发一块DSP开发板，每讲的课后练习除理论作业外，还必须在开发板上完成相关实践项目，在理论教学的同时让学生得到实践锻炼，使实践教学和理论教学同步。

实践环节的任务包括个人项目和小组项目，个人项目主要完成基本实验，主要完成图1中的局部问题，让学生熟悉DSP的硬件及CCS开发环境，这些实验在完成基本功能的基础上还需实现差异性功能，如显示个人信息等。在解决图1中的全局问题时，以学习小组合作完成实验项目，如利用开发板实现直流电机或步进电机控制，规定实现电机启停、加减速和小组信息显示等基本功能，还必须自由开发创新性功能作为加分项。为保证实验效果，加强对实验项目的验收环节的管理。老师对每个学生个人项目的实验结果进行验收，并随机提问检查学生对相关知识的掌握程度，作为实践考核的重要组成部分。

3.引入信息化教学平台。本课程在教学改革过程中引入信息化技术，一方面，采用微信公众号扩展教学区间。考虑到课程课时少，教学区间短，为让学生对课程有初步的认识，在开课之前，让学生提前关注自建的微信公众号，不定期推送课程的背景知识、社会应用、工作薪酬和学习方法等相关信息，吸引学生的关注度，使学生在正式上课前对课程就有了一定程度的认识。同时通过公众号进行学习调查，了解学生更希望采用怎样的教学过程，并通过留言管理精选学生留言进行发布，提高互动积极性。在教学过程中对各小组的学习效果和互动成绩在公众号及时公布，提高其学习积极性。另一方面，采用超星“学习通”贯穿教学全过程。学生在课前预习核心知识、课中研究讨论、课后作业等环节均有效利用“学习通”。通过将具体软件应用和实验步骤环节预录视频发布在学习平台，学生结合DSP开发套件跟随视频学习，节省课堂时间。对于课程的全局任务问题和局部任务问题，将课程PPT发布在学习平台上，让学生提前思考与预习。学生对不理解的内容可以在平台上留言，个别学生的问题直接在平台回复，普遍性问题在课堂上统一讨论和解答。在平台上建立作业库，课堂考勤、作业布置和批改、平时成绩统计也借助学习平台完成。本课程的学习平台主页和公众号部分界面如图2所示。

三、改革效果

通过梳理关键核心知识点，构建PPI的DSP课程教学方法，扭转了高年级学生特别是大四学生到课率低、到而不学的现象，实现了让学生在短学时情况下掌握课程核心知识，初步具备DSP系统开发能力。通过精心设计问题，引导学习小组的合作交流学习，培养学生分析问题和解决问题的能力，激发学生学习兴趣。所有问题针对每讲核心知识点或共性知识设计，让学生不仅从原理思路掌握DSP工作原理，也使学生在面对纷繁复杂的各类应用时能够以不变应万变。

四、结语

通过PPI的DSP课程教学改革实践，证明了基于问题的理论教学模式能够抓住课程核心知识主线，引导学生主动思考，理清课程知识脉络。基于项目的实践教学能够扩展实验时空，激发学生的创新性思维。

参考文献：

[1]肖永江，张兴娇，马文科，柯月琴.DSP技术课程教学要点及教学方法探讨[J].实验技术与管理，2017，34（4）：205-206，211.

[2]仲元红，谢礼莹，吴华，陈礼，朱斌.面向应用的DSP技术课程改革研究与探索[J].教育教学论坛，2018，（30）：86-87.