面向企业人才培养的DSP原理和应用教学改革,本文是关于人才培养相关专科开题报告范文和人才培养和企业人才培养和教学改革类本科论文开题报告范文.
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摘 要“DSP 原理与应用”是一门以应用为中心,以计算机技术为基础,综合性、实践性和工程性都很强的课程.在教学过程中,既要让学生掌握基本的课程内容,又要让学生能将所学的理论知识应用于实际的工程项目中.为了提高“DSP 原理与应用”课程的教学质量,分析了该课程存在的一些教学问题,并提出了若干有针对性的改进方法和措施,以期提高学生在DSP 系统方面的动手能力和工程实践能力,使学生具备一定的项目开发经验,从而适应企业发展的人才需求.
关键词DSP 教学改革教学方法
1 引言
科学技术,作为社会生产力发展的动力源,是决定一个企业竞争力的决定性因素.在信息化、网络化、智能化、协同化飞速发展的今天,嵌入式技术发挥着举足轻重的作用.作为嵌入式系统的最重要的核心处理器之一,数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）芯片以其改进的哈佛体系结构和软件流水线技术等优点,可以快速实现各种数字信号处理的算法,广泛应用于数字通信、语音/ 图像/ 视频处理、自动控制、家用电器、医疗器械等众多领域[1].提高人才培养的质量是高等教育教学改革发展中最为紧迫的任务之一,其重要体现在于能够为企业输送其发展需求的人才.虽然不少的高校建设了DSP 实验室,拥有大量的高性能DSP 硬件平台,以及配套的软件平台,但培养出来的学生仍然难以达到企业用人需求的标准,造成了相关专业的学生就业难、企业招工难的矛盾局面[2].这主要是因为企业真正需要的是具备一定的DSP 系统开发经验的人才,而这些刚刚毕业的学生往往只掌握了DSP 方面的理论知识,而没有相关方面的项目开发经验.由此可见,“DSP 原理与应用”课程教学仍需要改进,尤其是加强DSP 的实践教学,让学生具备一定的项目开发经验,使其适应企业发展的人才需求,值得我们深入研究.
2 存在的问题
从整体上分析,“DSP 原理与应用”课程存在的教学问题可以归结如下：
（1）学校安排的教学课时较为有限,无法满足理论教学和实验教学的实际需要.“DSP 原理与应用”课程涉及的内容多、知识面广、综合性强,不但在理论基础方面要求学生较好地掌握数字信号处理的理论,而且在动手能力方面要求学生具有硬件设计和系统开发的能力[3].但另一方面,“DSP原理与应用”课程的课时数通常为理论教学36 课时,实验教学24 课时,有的高校甚至更少.事实上,这样的课时安排不管是对于理论教学还是实验教学都是较为有限的,很难让学生真正掌握DSP 系统的开发,更谈不上能让学生具备一定的项目开发经验.
（2）不少教师仍采用传统的教学模式对“DSP 原理与应用”课程进行授课,以理论课程学习为主,导致学生的实践动手能力欠佳,较难掌握DSP 芯片的应用.由于“DSP原理与应用”课程是一门综合应用型课程,其实践性极强,如果只是单纯地在课堂上讲述DSP 芯片的结构和原理等理论知识,容易造成所学的知识与实际的应用开发脱节,与企业的实际需求相脱节,导致学生对课程失去兴趣,更为严重的是,最终造成了“学生就业难”和“企业招工难”的矛盾局面.
（3）课程的应用性和实践性很强,但不少学生的动手能力较弱,很难做到同时兼顾硬件资源和软件算法.由于DSP芯片结构的复杂性,尤其是DSP 的内部模块多而繁琐,特别是对于刚开始接触DSP 的学生来说,这些模块全都是陌生的,这让许多原本充满兴趣的学生望而却步.更为重要的是,这门课程的学习重点并不仅仅只是理论知识的学习,而是对DSP 各个模块的灵活应用,以及如何通过各个模块的有机结合来完成整个嵌入式系统的设计,从而实现能够满足特定需求的嵌入式产品.但是,对于大部分学生来说,在学习DSP 硬件知识的初级阶段就开始逐渐对这门课程失去了信心,后续的阶段要求设计某些具有特定功能的DSP 系统时,很多学生就变得束手无策.总体来说,只有极少部分的学生能够在掌握DSP 硬件知识的同时,能够结合软件算法对其进行灵活运用.
（4）实验教学中,主要以验证性的实验为主,设计性的实验较少,鲜有与企业项目相结合的实验.验证性实验属于DSP 实验的基础,一般提供实验源代码,学生只需按部就班就可以完成实验,留给学生思考或发挥的空间很小,难以调动学生的主动性,导致有些学生对实验也只是敷衍了事.但由于验证性实验有助于学生了解DSP 各个模块的工作原理,所以在实验教学设计时它又是不可或缺的.与此同时,由于实验教学的课时较为有限,验证性的实验在全部实验中占有着较大的比重,相反,设计性的实验只占有较小的比重.另外一方面,设计性的实验,特别是一些与企业实际项目相结合的实验,通常需要花费数周的时间才能完成,很明显,这种类型的实验在实验课堂上是难以完成的.这也是为什么对于大部分高校设置的DSP 实验教学中,设计性实验普遍偏少的原因.但是,这一现象与“DSP 原理与应用”是一门设计性和应用性极强的课程相违背,同时,也与培养学生的实际动手能力的目标相违背[4].
3 改进方法
（1）改变传统的“以教师为中心,以课本为中心”的教学模式,将“DSP 原理与应用”的教学地点由传统的教室转移到实验室,采用边理论讲解边实验分析的教学方式.教师主要讲解DSP 课程内容的框架,重点和难点,并对一些容易混淆的问题展开讨论,培养学生自主学习的能力,以及发现问题和解决问题的能力.在教学过程中,学生碰到一些不容易理解的问题时,要鼓励学生独立思考,通过上网查阅相关资料或亲自动手实验的方式协助问题的分析和理解,督促学生通过自身努力来解决问题,这样不仅可以让学生体验到解决问题的成就感,从而提高对课程的学习兴趣,而且还可以培养学生的实际动手能力.
（2）增加实验教学的课时,并提高设计性实验的比例.目前大部分高校的“DSP 原理与应用”的实验课时相对偏少,特别是安排的设计性实验比例普遍偏低.作为一门实验性很强的课程,“DSP 原理与应用”通常安排在高年级开设,这时的很多学生已经开始考虑毕业设计或就业的问题,学生自然非常青睐那些与企业研究课题紧密联系的设计性实验.学生希望通过这些实验来提高自身的动手能力和工程实践能力,从而在未来就业时能直接参与企业的科研项目.因此,在规划“DSP 原理与应用”课程时,必须从学生未来就业的角度出发,充分考虑企业对人才的需求,增加DSP 实验的教学环节,特别是增加与企业项目相关的设计性实验,使培养的学生适应企业发展的需求.
（3）实验课题的实用化、多样化.“DSP 原理与应用”课程要求学生全面了解整个DSP 系统的设计,包括DSP 系统的硬件设计、DSP 系统的软件设计,及硬件驱动程序的开发[5],从而初步具备DSP 系统开发的实际经验.为了实现这一目标,就必须保证实验课题的实用化、多样化.当前,有的高校安排的DSP 实验存在目标不明确、题目类型单一、实用性弱等不足,这些实验既不能让学生很好地了解整个DSP 系统的设计,也不利于与企业的实际项目相结合.由于DSP 芯片具有高速的数字信号处理能力,现在很多企业和科研院所的课题都与DSP 技术相关,比如,语音信号处理方面的语音合成、语音识别、语音增强等,图像处理方面的图像增强、人脸识别、指纹识别、虹膜识别等,视频处理方面的视频编码、视频解码,无线数据通信系统方面的各种数字信号编码、解码、调制、解调、滤波等都可以作为设计性实验的课题[6].因此,学校可以组织任课教师到相关企业和科研院所广泛地收集实验课题,这样不仅可以挖掘到很多科研、生产一线的实验课题,而且任课教师也可以实时了解DSP 新技术的发展及其实际应用.最后,任课教师将这些收集到的课题进行整理和筛选,并按照应用领域和难易程度进行分类,便于学生结合自身的基础功底和兴趣爱好进行选题.
（4）加强高校与企业的合作.为了让培养的学生能够适应企业未来发展的需求,高校必须加强与企业的密切合作.（5）建立高素质的教师团队.随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,DSP 技术更新换代的速度不断加快,因此,任课教师必须持续关注DSP 技术的发展以不断地提升自身的知识体系.同时,为了更好地指导学生参与设计性实验,任课教师需要积极参加企业或科研院所举办的关于DSP 技术的项目开发活动或DSP 厂商组织的新产品或新技术培训等,提高自身的项目开发能力.因此,建立一支理论水平扎实和项目开发经验丰富的高素质教师团队是提高“DSP 原理与应用”课程教学质量的重要保障.
4 总结
作为一门理论与实践紧密联系的课程,“DSP 原理与应用”具有课时少、内容多、知识面广、综合性和工程性强等特点,这些给该课程的教学带来了一定的难度.本文从课程教学存在的问题出发,以提高课程的教学质量为基础,以培养学生的自主学习能力、发现问题和解决问题的能力为目标,对课程教学的改革提出了若干有针对性的建议,以期提高学生的动手能力和工程实践能力,在将来就业时能更好地融入企业的科研项目中,从而使高校培养的学生能够较好地满足企业发展对人才的需求.
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