“DSP及其在通信中的应用”课程教学方法探索

摘要：“DSP及其在通信中的应用”课程是一门集理论性、技术性和实践性于一体的专业课程。针对该课程的教学现状和课程特点，从理论教学和实验教学两个方面对该课程进行了改革，突出通信理论与实际应用的结合，达到了理论教学与实践教学紧密结合的目的。在教学效果上取得培养能力与提高素质的统一。

关键词：DSP课程；教学方法；教学实践

作者简介：窦高奇（1981-），男，山西长治人，海军工程大学通信工程系，讲师；高俊（1957-），男，江苏泰兴人，海军工程大学通信工程系，教授。（湖北 武汉 430033）

基金项目：本文系海军工程大学研究生专业课程建设基金资助项目的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）04-0074-02

数字信号处理（DSP）技术的发展极大地改变了通信系统的体系结构和设计理念，使得通信系统的数字化成为可能。为了紧跟通信技术和装备发展，笔者所在学校于2008年在通信工程专业开设了“DSP及其在通信中的应用”课程，该课程作为一门重要的专业课，自开设以来，课程的重要地位始终没有改变。

通过本课程的学习，可以使学生系统掌握DSP硬件和软件设计方法，同时结合当前数字通信接收机设计实例，使学生能够将所学的通信理论知识和数字通信系统的DSP实现紧密联系起来，极大地提高科研动手能力。然而该课程理论枯燥，若采用填鸭式的教学方式，势必很难取得较好的教学效果。如何开展特色教育，培养具有学科特色的DSP技术人才是通信专业在教学过程中值得思考的问题。几年来，笔者一直积极探索该课程的教学改革，着力提高学生对DSP技术的理论理解能力和实际应用能力。

一、课程现状

随着通信技术的普及和军队信息化建设的推进，DSP技术逐步发展为电子、信息类专业必须了解的内容。“DSP及其在通信中的应用”课程的改革与建设是通信技术发展和战争信息化的必然要求，也是培养具有创新能力的高素质军事通信人才的保证。

本课程是学历教育通信工程专业学科的必修课程。该课程注重理论知识，其基本概念、基本理论是通信工程专业学生所学专业基础知识中的重要组成部分，同时也兼顾实际应用。通过学习本课程，学生应掌握DSP技术的基础知识，硬件结构、指令系统和开发平台，掌握数字信号处理的基本理论和算法，学会使用汇编语言、C/C++语言、DSP代码生成与调试等相关工具，并要求学生把学到的理论和方法在实验中加以验证。培养学生利用DSP技术来实现数字通信中的各种功能，同时也为后续通信装备的学习和任职培训课程的学习奠定一定的理论基础。

二、课程特点

1.前期课程预备知识支撑

DSP应用技术教学需要学生具有较扎实的前期课程理论知识，学生要掌握随机信号处理、通信原理、数字信号处理等课程的理论知识和相关算法，同时还应该具有C语言和汇编的编程基础。

2.课程学时少，内容多

“DSP及其在通信中的应用”课程内容多、信息量大，包括基础知识、硬件结构、指令系统和开发平台等几大部分。教学过程中需要对其丰富的硬件资源、特殊的指令系统以及汇编程序设计、高级语言编程、开发工具CCS的使用进行一一讲解，因此必须对教学内容进行整合，争取用最少的学时达到最佳的效果。

3.实践性和应用性强

本课程以实验教学为主，要求学生从实践中掌握DSP的集成开发环境CCS的使用、DSP汇编指令、DSP片内片外资源的初始化和驱动程序、通信信号处理各种算法的实现。因此该课程实验教学的开设需要提供DSP开发板、DSP仿真器和计算机，学生才可以在DSP实验室完成各种实验。

4.DSP芯片种类繁多，更新速度快

DSP芯片种类繁多，更新速度快，不仅不同公司芯片的硬件结构、汇编指令都不通用，即使是同一个公司不同系列的DSP在系统结构、内存规模、片内外设种类、指令系统等方面都各不相同。为了及时跟踪新技术，授课内容需要随时更新，这无疑对教师提出了更高的要求。

5.要有较好的专业外语基础

每一系列的DSP都配套相应的英文说明书，虽然目前市面上有关DSP的中文书籍种类繁多，但大部分只是英文说明书的硬性翻译，且错误百出，极易给初学者以误导。因此采用英文原版书籍应是最佳选择，前提是要求学生要有较好的外语基础及相关知识。

基于DSP应用技术的上述特点，如何在有限的教学时数内高质量地完成DSP课程大量内容的教学任务，使该课程与实际应用相结合，使学生掌握用理论分析处理实际信号、设计实际系统的方法，是当前该课程教学改革研究的一个热点，是提高教学质量必须解决的问题。

三、课程教学方案

1.课程教学目标定位

通过学习本课程，学生应掌握DSP技术的基础知识，了解DSP技术发展动态，掌握DSP的分析与设计方法；具有独立获取知识的能力、科学的思维能力、解决实际问题的能力和创新能力；发展科学探索兴趣，具备敢于创新、乐于实践、善于自学的科学态度及科学素质；努力实现知识、能力、素质的协调发展。

通过实验课程中电路设计、计算、搭建、仿真、验证的过程，调动学生学习主动性、积极性，让学生进行自主研究和探索，锻炼他们的动手能力和科技论文写作能力，培养他们的创新精神和实践能力，适应素质教育的需求。

2.教学过程的设计

（1）教学准备。建立了科学的教学管理规范，有切实可行的教学实施计划，包括教学内容安排、教学进度、教学方法手段的选用、教学准备、辅导、考核等方面；每学期要求教员有完备的教案讲稿，符合教学标准，有创新。坚持教学的过程控制，开学前进行教学检查、过程中跟班听课，召开教学分析会等，课程结束后进行认真总结分析。坚持教学示范活动、集体研究活动、教学反馈制度。

（2）教学实施。坚持按纲施训，并充分利用各种教学手段，尽可能调动学生的学习积极性。严格执行实验预习制度及实验课堂管理及现场操作评分制度等各项教学管理制度，以保证良好的教学效果。

（3）课程考核。“DSP及其在通信中的应用”采用“试卷成绩+实验成绩”的综合评分方式，对学生的知识和能力给予一个全面的较为客观的评价。

（4）课程总结及教学管理。依据教学要求，制订了严格的教学制度。教学档案如教学规划及大纲、教学小结、试讲记录、教学成果、各类规章制度等资料齐全，分类清晰，管理规范，有专人负责管理。

评教评学及教学总结活动经常开展，长期采取专家评教、学生网上评教、内部民主评教相结合的教员评价体系，每学期要求教员的教学活动有正式总结材料；经常安排教学研讨活动，组织教员参加观摩课。

3.教学时间分配情况

课程总学时数为30，其中安排20学时理论学习，10学时实践教学。实践教学中，基础性实验占6个学时，综合设计实验占2个学时，自主创新性实验课外学时数不限，由学生自行安排，课堂验证占2个学时。

四、课程改革方案

1.课程建设具体步骤

（1）重视师资队伍建设，培养优秀的教员人才梯队。师资队伍建设是课程建设的核心，是提高教学质量的关键。因此建设一支教员素质优良、结构层次合理、教学水平高的教员队伍是做好课程建设的前提，也是课程建设的一项长期性工作。以科研促教学，鼓励课程组教员在搞好课程建设的同时，积极参加各类课题研究，用所取得的最新研究成果丰富教学内容，不断提高教学质量和教学水平。

（2）重视教学内容改革，建立与时俱进的课程体系。教学内容建设是课程建设的核心，要精选经典教学内容，删减陈旧过时的教学内容，去掉课程之间重复的内容，注重知识的科学性、先进性和适用性，积极将当今科学技术的发展和本学科领域的最新科技成果引入课程教学，更新和完善课程教学内容。在教学过程中注重强化对学生学习能力和思维技能的培养。

（3）突出网络课程的作用，形成对课堂教学的有益补充。网络课程是网络教学的基本单元，是网络教学的重大支撑条件，网络课程建设是教育信息化工程资源建设的核心。课程组下一步的目标是利用已经建立的网络课程资源，进一步发挥网络课程全天候、海量存储和多种类型的优势；以网络课程的数字化、多媒化、网络化、虚拟化和学习的个性化、自主化、合作化作为切入点，进一步突出网络课程在学科教学中的特点和作用，不断摸索网络教学的新模式。

（4）探索新型实验教学，进行教学方法的创新。依托软件无线电重点实验室，积极开展课外自主实验。由于本课程学时相对较少，要想充分掌握DSP技术及其应用，需进行大量实验。利用软件无线电重点实验室的科研项目平台，将通信理论和DSP实现紧密结合起来，激发学生的创新思维和实践科研能力。

2.课程改革具体措施

为了更好地适应素质教育的需要，融知识传授、能力培养于一体，培养学生分析问题和解决问题的能力，在内容、教学方法、实验教学、考核方式等方面进行了深入改革。

（1）优化课程内容。随着科学技术的飞速发展，“DSP及其在通信中的应用”作为通信专业的专业课程，其内容也需要不断更新，跟踪学科前沿，建设新的课程体系和教材体系，体现知识、能力和素质并重的培养模式。

（2）改革教学方法。积极探索先进的教学方法与手段，采用“启发式、开放式、引导式、讨论式”等多种多样的教学方式，因教学内容的不同而将教学方式互相结合，开展如学生上台讲课、课题小组合作、论文资料交流等活动。灵活运用多种先进的教学方法，能有效地调动学生的学习积极性，促进学生积极思考，激发学生的潜能。

（3）改进实验教学内容。伴随着“DSP及其在通信中的应用”相关知识领域的发展，课程小组不断改进“DSP及其在通信中的应用”实验教学内容，改革演示性、验证性实验，提高综合设计性、自主创新性实验项目的比例，更好地将理论与实践相结合，进一步加强对学生动手能力、创新能力的培养，提高学生实际解决问题的能力。目前，已经初步探索出“教学―创新实验―科研―学术论文”的滚动发展新模式，使实验教学整体水平达到军内领先，国内先进，为培养学生的创新精神和实践动手能力提供良好的条件和环境。

（4）改革考核方式。实现考教分离，加大了平时成绩（包括作业、课堂答题、实验实践等）在课程考核中的比重。任课教员在课程结束后及时作课程总结，分析得失，吸取经验，进一步改进教学。

五、结束语

“DSP及其在通信中的应用”课程的教学模式已从最初“理论教学”，发展成为现在的“理论教学+实验教学+创新实践”。为进一步强化实践教学环节，培养学生的动手能力，现阶段正依托DSP实验室积极筹划自主创新实验平台，将课堂教学和实际装备紧密结合起来，这不但能增加信息量，提高教学效率，而且教学效果将有质的飞跃。

参考文献：

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