论文CDIO教育理念下DSP技术和应用课程教学改革是关于理念方面的论文题目、论文提纲、理念论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
[摘 要] 本文分析通信工程以及电子信息工程专业“DSP技术与应用”课程教学过程中存在的问题并在CDIO教育理念基础上提出针对该课程的教学改革思路.依据CDIO教育理念對“DSP技术与应用”课程教学内容进行重构并在整个教学实施中贯穿CDIO教育理念.
[关键词] DSP；CDIO；教学改革
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2017） 02-0078-02
2000年,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学经历4年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念.该理念就是以产品的研发到运行、废弃全过程为载体,培养学生工程实践能力.学生能力的培养不仅包括学科知识,而且包括学生终身学习能力、团队交流能力和在企业和社会环境下的构思、设计、实施、运行能力,是以主动的、实践的、课程之间有机结合的方式学习并实践工程理论、技术和经验.目前,国内外很多大学已经开始引入CDIO教学理念应用与工科课程教学,取得了良好的教学效果和教学经验.将CDIO教学理念应用于“DSP技术与应用”课程教学在一定程度上可以改变目前DSP技术教学过程中出现的学生入门难、积极性差、动手实践能力低等问题.
一 “DSP技术与应用”课程教学中存在的问题
1 课程内容难度较大、涉及知识面广
DSP技术在电子、通信、计算机、国防等领域应用特别广泛.“DSP技术及应用”课程是面向我校通信工程和电子信息工程本科专业开设的一门重要的专业必修课程.开设学期为大三下学期,总学时为72,其中理论学时54,实验学时18. “DSP技术及应用”课程教学难度较大,主要体现在：
第一,DSP芯片结构较复杂.相比于基于X86结构的“计算机组成原理”课程和基于51单片机的“单片机原理”课程,“DSP技术及应用”课程面向的对象DSP芯片具有结构复杂的特点.DSP芯片内核采用改进的哈佛结构、多总线、多级流水线、外设功能灵活复杂、状态控制寄存器数量多,学生理解学习有一定难度.
第二,课程内容涉及知识面广对先修课程要求较高.“DSP技术与应用”课程涉及知识面较广,要求学生不但具有计算机组成原理、单片机以及数字电路课程先修知识,还应具备高等数学、信号与系统等课程关于信号处理方面的基础理论知识.另外,学习DSP技术的最终目的是要在DSP芯片上进行编程实现数字信号处理算法,因此还需学生具备C语言编程以及数据结构的基础知识.先修课程多,知识基础要求高给该课程的教学和学生的学习带来巨大挑战.
2 实验教学环节较薄弱
传统的高等教育与职业教育不同,强调课堂教学形式,注重学生对知识的理解.近年来,为适应社会发展以及保证大学生就业,普通高等院校普遍加大了专业课实验课程以及创新实践类课程的比例.特别是教育部等三部委印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》以来,地方普通本科高校在培养学生创新实践能力上更加投入教学力度.在此情况下,工科大学生眼高手低、实践能力差的现象有所缓解,但是相对应用型本科教学要求,目前大部分课程实验教学环节还是相对薄弱和欠缺的.
“DSP技术与应用”课程是一门工程实践性很强的课程,其教学目的就是在真正的DSP芯片上运行数学算法,这是目前企业采用DSP进行产品开发的核心内容.从这一方面看,“DSP技术与应用”与目前企业招聘DSP相关岗位的工作内容高度统一.目前的DSP技术教学包括理论教学与实验教学两部分,目前理论学时54,实验学时18,实验教学学时严重不足.在课程理论教学过程中着重DSP内部构成原理以及寄存器的记忆学习,编程方面汇编语言指令的记忆运用学时较大.实验教学环节一般安排少于10个实验,其中演示性实验较多,创新应用性实验比重较低.实验环节的薄弱造成学生学习DSP技术后不能真正将DSP学以致用,学生能力与企业需求差距较大.
3 国内缺乏优秀教材
“DSP技术与应用”课程一般作为高年级专业课开设,目前国内该课程优秀教材较少.多数教材在介绍DSP结构方面强调面面俱到,有的直接照搬器件数据手册.内容从内核到各种外部设备都进行介绍,造成学生疲于理解记忆各种单元结构以及相应寄存器.在介绍DSP编程方面很多教材都从DSP指令集出发,先介绍汇编指令集再介绍基于汇编语言的DSP编程.基于汇编指令集的讲解其实还是没有脱离DSP结构理解记忆的范畴,另外目前实际运用中流行的DSP编程方法都是采用C语言等高级语言编程.基于汇编语言的DSP编程造成学习与实际应用相割裂,学生很难学以致用.在DSP算法实现方面,很多教材都是以经典FIR滤波器和FFT算法进行讲解,但是对于算法推导以及算法思想介绍很少.学生在不了解算法的情况下很难看懂基于汇编语言的算法实现,这无疑增加了教师教学难度和学生的学习难度.
二 CDIO模式下“DSP技术与应用”教学方式的重构与实施
针对目前“DSP技术与应用”课程教学过程中存在的一系列问题,采用CDIO教学模式对课程教学方式进行重构,并在教学过程中实施CDIO教学理念,力图提高该课程的实际教学效果和教学质量.重构和实施包括教学过程重构、教学内容重构、教学评价方式的研究与探索、引入企业现有项目流程管理经验、采用“互联网+”模式提高项目实施效果.
1 CDIO模式下“DSP技术与应用”教学过程重构
为使CDIO工程教学理念在DSP课程中得以发挥和体现,坚持理论和实践相结合,注重理论知识向能力培养的转向,其教学方式需要进行重构.依据CDIO理念将整个课程教学过程分为项目构思阶段、设计阶段、实施阶段、运行阶段.在构思阶段,以培养学生理论知识为主,在讲解教材内容基础上给出项目选题和任务,让学生独立思考,提出解决方案；在设计阶段,教师根据学生提出的方案进行评审,最终确定方案并将任务进行分解,学生进行分组并各自独立完成所分模块；在实施阶段,各组学生将所有设计的功能单元集成在一起,解决在联合调试中出现的问题；在运行阶段,对项目作品进行演示答辩以及项目文档的编写与评审,由老师给出评价结果.教学方式力求改变传统的理论教学和实验教学的模式,发挥CDIO理念优势,争取培养效果最优化.
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参考文献：
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