逆向驅動教學法在“DSP原理及應用”教學中的應用探索

趙軍 李建華 許明

摘 要：結合當前高校倡導向應用型大學模式轉型的理念宗旨進行DSP原理及應用課程的逆向驅動式教學研究，打造課程特色，目的是提高大學生的技術應用能力?！禗SP原理及應用》是電子信息類專業的專業主干課程，該文基于工學結合、教與學及實踐一體的理念，通過合理安排知識點講授順序、內容，并結合實踐分析及設計為主線，進行逆向驅動式教學研究與實踐，培養系統思維，攻克各新知識點，培養學生應用能力，提高了課程的教學效果。

關鍵詞：DSP 逆向驅動 教學研究 實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-02

DSP是數字信號處理技術的簡稱，它是一門涉及多學科（如高數、線代、物理、計算機等）而又廣泛應用于諸多領域的新興學科。它隨著計算機與電子技術的迅速發展而應運而生，應用發展空間非常廣闊，廣泛應用于航空、軍事、通信、語音、工業、醫療、自動控制等重要領域。DSP市場的前景非常廣闊，DSP技術已經逐步向民用領域擴展和延伸，如眾多的消費電子產品（冰箱、洗衣機、空調、汽車電子等），DSP產業將會成為21世紀最具發展潛力的朝陽產業[1]。

隨著DSP理論與技術在我國科學技術界和產業界應用的日益廣泛和深入，DSP教育在我國的各級各類高?？涨胺睒s，課程建設、教材建設、實驗室和實驗課程建設、有關的科研和開發等，都有了長足的進步。但是還存在很多的不足，比如發展的深度還不夠、各校之間的發展還很不平衡、教學體系還不夠完善等。目前，我校DSP教育與全國電子類院校相比，還存在較大的不足。結合課程具有綜合性強、實踐性強、應用性強等顯著特點，以及我校創辦應用型大學的理念宗旨進行該課程的逆向驅動式教學研究。

在DSP原理及應用課程的教學初期過程中，結合本課程具有綜合性強、實踐性強、應用性強、抽象性強等顯著特點，按照傳統的教學方法發現該門課程學生理解起來非常困難，難以找到各個知識點相互聯系的切入點，只有極少數學生能夠找到切入點，但是理解相對比較淺顯。通過課程上課情況以及與學生的交流中發現學生是真正的想要學好這門課程，知道DSP課程對于他們以后就業的重要性，同時也找到了學生學習存在問題的關鍵點，首先是學生對于DSP技術知識了解還是較少，對該門技術的系統思維存在嚴重欠缺，其次是傳統的教學方法顯然不能適應本門課程，需要探索與改進，這樣就導致學生學習起來困難，理論知識掌握很不扎實。通過與學生的共同交流過程中，學生一致要求從系統知識的講解入手，盡可能找一些比較典型的DSP系統圖片，結合圖形進行講解，通過實驗跟進，學生學習起來有生氣，易于形成系統思維，這樣學生學習針對性強，理解相對容易；同時學生還一致要求要適當找一些實物以及做一些實驗，提高學生的認識能力和實踐水平等相互結合，學好DSP課程。在接下來的教學過程中，采用“逆向驅動式”教學思路進行教學，發現學生學習興趣明顯濃厚，系統思維在潛移默化的形成，一些新的知識點學生學習起來也相對容易，并推動學生設計能力的提高，形成良性循環，推動教學。

1 “DSP原理及應用”課程教學的新模式—系統—理論—系統的逆向驅動教學

逆向驅動式教學法適用于綜合性強、實踐性強、應用性強、學科交叉相對較多的課程教學，學生需具備一定的專業基礎。它是教師通過合理安排教材知識點講授順序、內容，并結合實踐分析及設計為主線，由易到難并有針對性地結合實際分析信號系統的功能、特點，從而引入設計思路及原理，采用的計算方法，相關交叉學科的引入等，誘導學生的思維跟進等，以此為基礎突破新知識點，形成系統思維，并通過實驗教學結合，逐步加深學生的理解，簡要概括是一種系統—理論—系統的新的教學手段和方法。

逆向驅動式教學還需具備可持續教學的新思想，即以市場地位和社會動態為導向，以DSP技術崗位必備的能力和基本素質為主線，以培養DSP技術應用型人才為根本任務，以構建完整的DSP課程教學體系為契機，逐步實踐并運用到專業教學的應用型教學體系中[2]，突出逆向驅動式教學在創辦應用型大學中的重要作用。

2 “DSP原理及應用”課程逆向驅動式教學改革目標

基于“DSP原理及應用”課程綜合性強、學科交叉強、應用性強等特點，本課程注重理論與實踐相結合，重點在于培養學生的實踐能力和應用能力。逆向驅動教學法針對性強，針對日常應用的DSP最小系統，如手機、空調、洗衣機等合理有序設置教學內容，利用已有的知識和思維逐步引入“DSP原理及應用”課程，改變過去簡單傳授知識的傳統教學模式，實現分析、誘導、融合已有知識的基礎上來解決問題、學習融合新知識的多維互動式教學，這樣有效高質地實踐本門課程的教學目標。

具體教學目標主要包含以下幾個方面。一是準確實現教學定位，通過調研企業人才需求情況，調研DSP課程教育的知名培訓機構；調研在DSP技術教育培養有一定特色的知名電子類高校的教育模式，以及我校多年教育實踐經驗，學校實踐教學資源（設施及師資）校情和學生自身水平諸多因素相結合，培養學生基本理論知識的綜合應用能力，根據學生掌握情況作適當的加深；二是修訂完善課程培養方案，擬定課程教學內容和實踐教學內容等，建立DSP技術逆向驅動式實踐教學模式[3]；三是實現教學方式和教學手段的改進創新，破除傳統的“以講為主、單一理論知識點教學、理論與應用系統脫節”的教學模式；四是改進完善學生評價體系，這是逆向驅動教學成功的保障，主要進行教學過程控制和考核體系等方面的創新發展；五是加強教師自身管理，強化教師自身專業知識的不斷加深與發展，進一步促進專業教學水平，推動本專業教學應用型的轉型[4]。

3 “DSP原理及應用”課程逆向驅動教學實踐

在教學之前，學生已經對本門課程涉及的其它基礎和專業知識均有了一定的基礎，首先引入大家都熟悉的手機DSP最小系統為例，和學生一起分析手機具備的基本功能、特點等，逐步引入所需解決的問題和運用的知識，如運用基礎的單片機知識分析DSP最小系統所需的擴展接口知識，運用簡單的計算機及微機原理等知識分析系統的控制原理、運用數學基礎知識分析系統的計算方法，以及其他的編程方法等，由易到難有順序熟悉相關知識點以及引入DSP的知識點：講述DSP芯片的電源電路、復位電路和時鐘電路的設計方法，介紹SCI接口的設計；接著介紹了存儲器和I/O的擴展以及DSP與模/數轉換器的接口；最后通過手機設計實例，介紹DSP芯片應用系統的設計、并詳細介紹FLASH的燒寫過程等。

在講與學過程中，充分調動學生的自我學習積極性，形成濃烈的課堂氛圍，并適當參差實現項目，如時鐘電路控制實驗，I/O控制實驗等，解決課堂中教師講授難，學生無法理解或理解困難的問題，這樣在讓學生形成系統思維的同時，講授了專業知識，提高學生的興趣，讓學生切實感覺到自己學到了有用的知識，最終達到教學目的[5]。

表1 逆向驅動教學模式與傳統教學模式對比分析表

序號 內容 逆向驅動教學模式 傳統教學模式

1 學習目標 強調學生知識綜合應用能力，形成系統思維，突出學以致用的教育培養原則 傳授知識和技能，強調本門課程的掌握程度

2 學習內容 將課程計劃、工程實踐與學生自身能力等相結合，針對性培養學生的知識綜合運用能力和應用能力 將課程計劃、教學大綱、教材等相結合，注重理論科學的培養

3 教學方式 “以學生為中心”，采用學生熟悉“最小系統”引入，運用系統—理論—系統的教學新模式 “以教師為中心”，采用教材章節及內容的順序教學方法

4 學習形成 采用課堂上教師和學生分析討論，共同解決問題，實驗驗證上學生自我解決問題、教師答疑相結合 學生單一接受知識，訓練教師規定的習題和驗證實驗

5 成績考核 綜合設計型及知識應用型考核 平時成績30%+筆試成績70%，實驗單獨考核

6 效果分析 學生自我學習能力強，能解決簡單的應用問題，具備一定的知識綜合運用能力，已形成系統思維 知識點掌握較好，應用能力差，“高分低能”

4 結語

為了積極響應教育部提出的應用型本科人才培養改革計劃，培養適應社會經濟需要的應用型人才、提升人才培養質量，需要就高校教學方法和手段等進行一系列的改革與創新[6]?；凇澳嫦蝌寗咏虒W法”的“DSP原理及應用”課程教學的應用探索，有效地提高了學生自主學習的主動性，提高了教學效率，提高了學生對已學知識的綜合運用能力，鍛煉了學生自我分析、自我解決、自我學習的應用能力，為本門課程向教學應用型模式的改革提供了依據，為本科教育其它綜合性課程的教學改革提供參考[7]。

參考文獻

[1] 鄒彥.DSP原理及應用（修訂版）[M].電子工業出版社，2012.

[2] 溫如春，王祖麟，張振利.項目驅動教學法在“嵌入式系統技術”課程中的改革探索[J].中國電力教育，2012（8）：77-78.

[3] 張耀民.“項目驅動+案例教學”模式在軟件工程教學中的應用[J].中國職業教育，2012（8）：57-60.

[4] 翁國慶，張有兵.“電氣控制及PLC技術”課程實踐教學的改革與優化[J].中國電力教育，2010（6）：143-145.

[5] 束長寶.“電氣控制及可編程控制器”教學改革初探[J].電氣電子教學學報，2005，27（6）：82-85.

[6] 殷建國.電氣控制與PLC應用課程教學模式與考試改革探索[J].遼寧高職學報，2007（4）：19-19.

[7] 張仁西.談項目教學法的實施[J].鎮江高專學報，2008（10）：86-88.