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      2. DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討論文

        時(shí)間:2021-06-12 08:13:35 論文 我要投稿

        DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討論文

          DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討

        DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討論文

          摘要:本文闡述了DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)思想和原則,,給出了DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法,提出了改革DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本思路。通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱中課程實(shí)驗(yàn)的開展及擴(kuò)展部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)深度結(jié)合,既能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力,又能進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)DSP原理及應(yīng)用課程的理解,為其課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ),更有助于學(xué)生提高基本技能,鞏固專業(yè)知識(shí)。

          關(guān)鍵詞:DSP原理及應(yīng)用;深度結(jié)合;改革

          一、引言

          近年來(lái),DSP技術(shù)在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展,在數(shù)字通信、數(shù)字圖像處理、語(yǔ)音信號(hào)處理、家電醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。多年來(lái),我校電子信息工程學(xué)院開設(shè)了“DSP原理及應(yīng)用”課程以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,掌握了基本的編程技巧和實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及處理算法的能力,具備了系統(tǒng)開發(fā)的能力,為以后的工作和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。[1]“DSP原理及應(yīng)用”課程實(shí)踐性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)部分尤為重要。本文主要分析目前的“DSP原理及應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些問(wèn)題,并提出了一些改善教學(xué)方法的建議。

          二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的總體結(jié)構(gòu)

          DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐性很強(qiáng),主要包括設(shè)計(jì)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。[2]學(xué)生能夠自己動(dòng)手設(shè)計(jì)電路,編寫程序,下載運(yùn)行,自己獨(dú)立完成各種競(jìng)賽,為學(xué)生就業(yè)提供有力的保障。

          總體框圖如圖1所示。以5000系列DSP芯片為CPU,可完成鍵盤、LCD顯示、電機(jī)控制部分、溫度檢測(cè)、交通燈實(shí)驗(yàn)、語(yǔ)音測(cè)試、溫度檢測(cè)、無(wú)線通信等實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱的操作,學(xué)生很直觀地觀察、優(yōu)化程序,下載運(yùn)行,得到結(jié)果。

          主控制板的硬件提供實(shí)驗(yàn)箱的CPU模塊,程序通過(guò)仿真機(jī)下載運(yùn)行,直接查看結(jié)果。硬件擴(kuò)展方面的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單直觀,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,學(xué)生可以進(jìn)行I/O口的實(shí)驗(yàn)操作,交通燈實(shí)驗(yàn)的控制,學(xué)生很直觀地通過(guò)改變代碼得到四個(gè)方向的不同顏色的燈交替閃亮,也可以改變延時(shí)來(lái)得到不同的結(jié)果。

          三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些主要問(wèn)題

        1. 實(shí)驗(yàn)題目單一


          對(duì)于部分驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),由教師講解實(shí)驗(yàn)的工作原理并提供程序,學(xué)生驗(yàn)證結(jié)果。比如,在FIR濾波器的設(shè)計(jì)中,學(xué)生通過(guò)程序運(yùn)行觀看各種波形,通過(guò)觀察窗口得到的時(shí)域和頻域的濾波效果比較直觀,但是很多學(xué)生對(duì)程序的設(shè)計(jì)和自己的編程能力并不是很了解,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后部分學(xué)生并沒(méi)有掌握實(shí)驗(yàn)和編程技能,甚至讀不懂程序。

          2.教材與實(shí)驗(yàn)設(shè)備不協(xié)調(diào)

          學(xué)生在理論教學(xué)當(dāng)中還在沿用TMS320C5402為CPU的設(shè)計(jì)、指令系統(tǒng)等。但是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備和廠家的不同,比如C55xx系列的CPU,指令系統(tǒng)的不統(tǒng)一和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的區(qū)別,要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)的指令系統(tǒng)要熟知。而很多學(xué)生看不懂例子程序,編程時(shí)頻繁出錯(cuò),需要在教材選定時(shí)注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的協(xié)調(diào)。

          3.整體規(guī)劃的'匱乏

          實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)沒(méi)有做到很好的統(tǒng)一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該由專門從事該專業(yè)的教師來(lái)教授。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一,新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒(méi)有得到很好的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該與科研、應(yīng)用結(jié)合起來(lái),一些相關(guān)科研教師可以將科研中的新技術(shù)和方向帶給學(xué)生,讓學(xué)生真正了解該門課程的重要性,增加一些算法的研究,將圖像處理以及語(yǔ)音信號(hào)處理等課程結(jié)合起來(lái),真正做到學(xué)以致用。DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中更多地是把它作為一個(gè)16位的單片機(jī)來(lái)用,而忽略了它作為數(shù)字信號(hào)處理的真正的使用價(jià)值。[3]

          四、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議

          1.統(tǒng)一規(guī)劃

          實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)統(tǒng)一,精選教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了學(xué)生更好地理解理論知識(shí),真正做到學(xué)以致用,DSP課程是一門設(shè)計(jì)性和實(shí)用性比較強(qiáng)的課程。[4]為了便于學(xué)生設(shè)計(jì)和應(yīng)用,理論課程應(yīng)該稍微超前實(shí)驗(yàn)課程,設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該排在稍后。學(xué)生對(duì)整門課程有一個(gè)更深的了解后進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),效果會(huì)更好。學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和綜合復(fù)習(xí),對(duì)課程的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)會(huì)更加深刻,可以提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的效果。

          2.設(shè)計(jì)性的題目實(shí)用化

          DSP實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生完成一些比較直觀的硬件設(shè)計(jì),要求學(xué)生具備初步開發(fā)系統(tǒng)的基本能力,為了這個(gè)目標(biāo),實(shí)驗(yàn)的題目應(yīng)該更實(shí)用化,與學(xué)生的就業(yè)聯(lián)系起來(lái)�!癉SP原理及應(yīng)用”課程是為大四學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該本著實(shí)用性強(qiáng)、達(dá)到一定的應(yīng)用效果為目的來(lái)開設(shè)。大四學(xué)生已經(jīng)開始找工作,作為實(shí)用性較強(qiáng)的專業(yè)課,學(xué)生和工作崗位更傾向于一些關(guān)于科研、生產(chǎn)一線的課題,設(shè)計(jì)性的課題可以將種類和難度都多樣化,給不同基礎(chǔ)、愛(ài)好不同的學(xué)生提供自由的選擇。我校的很多課題都與“DSP原理及應(yīng)用”課程有關(guān),比如數(shù)學(xué)圖像處理、各種數(shù)字調(diào)制、語(yǔ)音信號(hào)處理等都可以作為設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。

          3.網(wǎng)絡(luò)資源的使用

          開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,可以增加一些前沿課題的研究及發(fā)展和應(yīng)用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,DSP原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程可以借助網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)學(xué)習(xí)和提高自身技能。實(shí)驗(yàn)教師可以利用校園網(wǎng)來(lái)更新最新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和應(yīng)用,激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成相關(guān)內(nèi)容的查找和預(yù)習(xí)過(guò)程。教師也可以錄制實(shí)驗(yàn)教程視頻,便于學(xué)生學(xué)習(xí)和操作。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前,可以到網(wǎng)上查閱了解關(guān)鍵芯片、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有關(guān)知識(shí)和題目的發(fā)展、應(yīng)用背景。通過(guò)網(wǎng)上選課或預(yù)約實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以根據(jù)自身需要做多個(gè)設(shè)計(jì)性的題目?jī)?nèi)容,也可以自行選擇合適時(shí)間和實(shí)驗(yàn)教師。根據(jù)大四學(xué)生的本身問(wèn)題,有些學(xué)生要考研或找工作或出國(guó),改變以往的硬性安排,體現(xiàn)比較人性化的新教學(xué)理念。[5]

          五、結(jié)論

          對(duì)于DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究和探討,我們提出幾點(diǎn)建議和看法,在以后的教學(xué)當(dāng)中要進(jìn)一步實(shí)踐、總結(jié)和完善。[6]本著加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中的創(chuàng)新性,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,學(xué)生不僅學(xué)到了一門知識(shí)更是一門技術(shù)、一個(gè)工具。DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和研究,需要考慮學(xué)生的就業(yè)要求,突出學(xué)生的綜合能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)由單一的教學(xué)功能向著科研和實(shí)踐的高水平實(shí)用性為目的而發(fā)展。[7]

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          2. DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討論文

              DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討

            DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探討論文

              摘要:本文闡述了DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)思想和原則,,給出了DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法,提出了改革DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本思路。通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱中課程實(shí)驗(yàn)的開展及擴(kuò)展部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)深度結(jié)合,既能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力,又能進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)DSP原理及應(yīng)用課程的理解,為其課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ),更有助于學(xué)生提高基本技能,鞏固專業(yè)知識(shí)。

              關(guān)鍵詞:DSP原理及應(yīng)用;深度結(jié)合;改革

              一、引言

              近年來(lái),DSP技術(shù)在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展,在數(shù)字通信、數(shù)字圖像處理、語(yǔ)音信號(hào)處理、家電醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。多年來(lái),我校電子信息工程學(xué)院開設(shè)了“DSP原理及應(yīng)用”課程以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,掌握了基本的編程技巧和實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及處理算法的能力,具備了系統(tǒng)開發(fā)的能力,為以后的工作和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。[1]“DSP原理及應(yīng)用”課程實(shí)踐性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)部分尤為重要。本文主要分析目前的“DSP原理及應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些問(wèn)題,并提出了一些改善教學(xué)方法的建議。

              二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的總體結(jié)構(gòu)

              DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐性很強(qiáng),主要包括設(shè)計(jì)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。[2]學(xué)生能夠自己動(dòng)手設(shè)計(jì)電路,編寫程序,下載運(yùn)行,自己獨(dú)立完成各種競(jìng)賽,為學(xué)生就業(yè)提供有力的保障。

              總體框圖如圖1所示。以5000系列DSP芯片為CPU,可完成鍵盤、LCD顯示、電機(jī)控制部分、溫度檢測(cè)、交通燈實(shí)驗(yàn)、語(yǔ)音測(cè)試、溫度檢測(cè)、無(wú)線通信等實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱的操作,學(xué)生很直觀地觀察、優(yōu)化程序,下載運(yùn)行,得到結(jié)果。

              主控制板的硬件提供實(shí)驗(yàn)箱的CPU模塊,程序通過(guò)仿真機(jī)下載運(yùn)行,直接查看結(jié)果。硬件擴(kuò)展方面的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單直觀,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,學(xué)生可以進(jìn)行I/O口的實(shí)驗(yàn)操作,交通燈實(shí)驗(yàn)的控制,學(xué)生很直觀地通過(guò)改變代碼得到四個(gè)方向的不同顏色的燈交替閃亮,也可以改變延時(shí)來(lái)得到不同的結(jié)果。

              三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些主要問(wèn)題

            1. 實(shí)驗(yàn)題目單一


              對(duì)于部分驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),由教師講解實(shí)驗(yàn)的工作原理并提供程序,學(xué)生驗(yàn)證結(jié)果。比如,在FIR濾波器的設(shè)計(jì)中,學(xué)生通過(guò)程序運(yùn)行觀看各種波形,通過(guò)觀察窗口得到的時(shí)域和頻域的濾波效果比較直觀,但是很多學(xué)生對(duì)程序的設(shè)計(jì)和自己的編程能力并不是很了解,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后部分學(xué)生并沒(méi)有掌握實(shí)驗(yàn)和編程技能,甚至讀不懂程序。

              2.教材與實(shí)驗(yàn)設(shè)備不協(xié)調(diào)

              學(xué)生在理論教學(xué)當(dāng)中還在沿用TMS320C5402為CPU的設(shè)計(jì)、指令系統(tǒng)等。但是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備和廠家的不同,比如C55xx系列的CPU,指令系統(tǒng)的不統(tǒng)一和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的區(qū)別,要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)的指令系統(tǒng)要熟知。而很多學(xué)生看不懂例子程序,編程時(shí)頻繁出錯(cuò),需要在教材選定時(shí)注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的協(xié)調(diào)。

              3.整體規(guī)劃的'匱乏

              實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)沒(méi)有做到很好的統(tǒng)一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該由專門從事該專業(yè)的教師來(lái)教授。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一,新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒(méi)有得到很好的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該與科研、應(yīng)用結(jié)合起來(lái),一些相關(guān)科研教師可以將科研中的新技術(shù)和方向帶給學(xué)生,讓學(xué)生真正了解該門課程的重要性,增加一些算法的研究,將圖像處理以及語(yǔ)音信號(hào)處理等課程結(jié)合起來(lái),真正做到學(xué)以致用。DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中更多地是把它作為一個(gè)16位的單片機(jī)來(lái)用,而忽略了它作為數(shù)字信號(hào)處理的真正的使用價(jià)值。[3]

              四、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議

              1.統(tǒng)一規(guī)劃

              實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)統(tǒng)一,精選教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了學(xué)生更好地理解理論知識(shí),真正做到學(xué)以致用,DSP課程是一門設(shè)計(jì)性和實(shí)用性比較強(qiáng)的課程。[4]為了便于學(xué)生設(shè)計(jì)和應(yīng)用,理論課程應(yīng)該稍微超前實(shí)驗(yàn)課程,設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該排在稍后。學(xué)生對(duì)整門課程有一個(gè)更深的了解后進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),效果會(huì)更好。學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和綜合復(fù)習(xí),對(duì)課程的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)會(huì)更加深刻,可以提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的效果。

              2.設(shè)計(jì)性的題目實(shí)用化

              DSP實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生完成一些比較直觀的硬件設(shè)計(jì),要求學(xué)生具備初步開發(fā)系統(tǒng)的基本能力,為了這個(gè)目標(biāo),實(shí)驗(yàn)的題目應(yīng)該更實(shí)用化,與學(xué)生的就業(yè)聯(lián)系起來(lái)�!癉SP原理及應(yīng)用”課程是為大四學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該本著實(shí)用性強(qiáng)、達(dá)到一定的應(yīng)用效果為目的來(lái)開設(shè)。大四學(xué)生已經(jīng)開始找工作,作為實(shí)用性較強(qiáng)的專業(yè)課,學(xué)生和工作崗位更傾向于一些關(guān)于科研、生產(chǎn)一線的課題,設(shè)計(jì)性的課題可以將種類和難度都多樣化,給不同基礎(chǔ)、愛(ài)好不同的學(xué)生提供自由的選擇。我校的很多課題都與“DSP原理及應(yīng)用”課程有關(guān),比如數(shù)學(xué)圖像處理、各種數(shù)字調(diào)制、語(yǔ)音信號(hào)處理等都可以作為設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。

              3.網(wǎng)絡(luò)資源的使用

              開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,可以增加一些前沿課題的研究及發(fā)展和應(yīng)用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,DSP原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程可以借助網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)學(xué)習(xí)和提高自身技能。實(shí)驗(yàn)教師可以利用校園網(wǎng)來(lái)更新最新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和應(yīng)用,激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成相關(guān)內(nèi)容的查找和預(yù)習(xí)過(guò)程。教師也可以錄制實(shí)驗(yàn)教程視頻,便于學(xué)生學(xué)習(xí)和操作。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前,可以到網(wǎng)上查閱了解關(guān)鍵芯片、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有關(guān)知識(shí)和題目的發(fā)展、應(yīng)用背景。通過(guò)網(wǎng)上選課或預(yù)約實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以根據(jù)自身需要做多個(gè)設(shè)計(jì)性的題目?jī)?nèi)容,也可以自行選擇合適時(shí)間和實(shí)驗(yàn)教師。根據(jù)大四學(xué)生的本身問(wèn)題,有些學(xué)生要考研或找工作或出國(guó),改變以往的硬性安排,體現(xiàn)比較人性化的新教學(xué)理念。[5]

              五、結(jié)論

              對(duì)于DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究和探討,我們提出幾點(diǎn)建議和看法,在以后的教學(xué)當(dāng)中要進(jìn)一步實(shí)踐、總結(jié)和完善。[6]本著加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中的創(chuàng)新性,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,學(xué)生不僅學(xué)到了一門知識(shí)更是一門技術(shù)、一個(gè)工具。DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和研究,需要考慮學(xué)生的就業(yè)要求,突出學(xué)生的綜合能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)由單一的教學(xué)功能向著科研和實(shí)踐的高水平實(shí)用性為目的而發(fā)展。[7]