逆向驱动教学法在“DSP原理及应用”教学中的应用探索

摘 要：结合当前高校倡导向应用型大学模式转型的理念宗旨进行DSP原理及应用课程的逆向驱动式教学研究，打造课程特色，目的是提高大学生的技术应用能力。《DSP原理及应用》是电子信息类专业的专业主干课程，该文基于工学结合、教与学及实践一体的理念，通过合理安排知识点讲授顺序、内容，并结合实践分析及设计为主线，进行逆向驱动式教学研究与实践，培养系统思维，攻克各新知识点，培养学生应用能力，提高了课程的教学效果。

关键词：DSP 逆向驱动 教学研究 实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-02

DSP是数字信号处理技术的简称，它是一门涉及多学科（如高数、线代、物理、计算机等）而又广泛应用于诸多领域的新兴学科。它随着计算机与电子技术的迅速发展而应运而生，应用发展空间非常广阔，广泛应用于航空、军事、通信、语音、工业、医疗、自动控制等重要领域。DSP市场的前景非常广阔，DSP技术已经逐步向民用领域扩展和延伸，如众多的消费电子产品（冰箱、洗衣机、空调、汽车电子等），DSP产业将会成为21世纪最具发展潜力的朝阳产业[1]。

随着DSP理论与技术在我国科学技术界和产业界应用的日益广泛和深入，DSP教育在我国的各级各类高校空前繁荣，课程建设、教材建设、实验室和实验课程建设、有关的科研和开发等，都有了长足的进步。但是还存在很多的不足，比如发展的深度还不够、各校之间的发展还很不平衡、教学体系还不够完善等。目前，我校DSP教育与全国电子类院校相比，还存在较大的不足。结合课程具有综合性强、实践性强、应用性强等显著特点，以及我校创办应用型大学的理念宗旨进行该课程的逆向驱动式教学研究。

在DSP原理及应用课程的教学初期过程中，结合本课程具有综合性强、实践性强、应用性强、抽象性强等显著特点，按照传统的教学方法发现该门课程学生理解起来非常困难，难以找到各个知识点相互联系的切入点，只有极少数学生能够找到切入点，但是理解相对比较浅显。通过课程上课情况以及与学生的交流中发现学生是真正的想要学好这门课程，知道DSP课程对于他们以后就业的重要性，同时也找到了学生学习存在问题的关键点，首先是学生对于DSP技术知识了解还是较少，对该门技术的系统思维存在严重欠缺，其次是传统的教学方法显然不能适应本门课程，需要探索与改进，这样就导致学生学习起来困难，理论知识掌握很不扎实。通过与学生的共同交流过程中，学生一致要求从系统知识的讲解入手，尽可能找一些比较典型的DSP系统图片，结合图形进行讲解，通过实验跟进，学生学习起来有生气，易于形成系统思维，这样学生学习针对性强，理解相对容易；同时学生还一致要求要适当找一些实物以及做一些实验，提高学生的认识能力和实践水平等相互结合，学好DSP课程。在接下来的教学过程中，采用“逆向驱动式”教学思路进行教学，发现学生学习兴趣明显浓厚，系统思维在潜移默化的形成，一些新的知识点学生学习起来也相对容易，并推动学生设计能力的提高，形成良性循环，推动教学。

1 “DSP原理及应用”课程教学的新模式―系统―理论―系统的逆向驱动教学

逆向驱动式教学法适用于综合性强、实践性强、应用性强、学科交叉相对较多的课程教学，学生需具备一定的专业基础。它是教师通过合理安排教材知识点讲授顺序、内容，并结合实践分析及设计为主线，由易到难并有针对性地结合实际分析信号系统的功能、特点，从而引入设计思路及原理，采用的计算方法，相关交叉学科的引入等，诱导学生的思维跟进等，以此为基础突破新知识点，形成系统思维，并通过实验教学结合，逐步加深学生的理解，简要概括是一种系统―理论―系统的新的教学手段和方法。

逆向驱动式教学还需具备可持续教学的新思想，即以市场地位和社会动态为导向，以DSP技术岗位必备的能力和基本素质为主线，以培养DSP技术应用型人才为根本任务，以构建完整的DSP课程教学体系为契机，逐步实践并运用到专业教学的应用型教学体系中[2]，突出逆向驱动式教学在创办应用型大学中的重要作用。

2 “DSP原理及应用”课程逆向驱动式教学改革目标

基于“DSP原理及应用”课程综合性强、学科交叉强、应用性强等特点，本课程注重理论与实践相结合，重点在于培养学生的实践能力和应用能力。逆向驱动教学法针对性强，针对日常应用的DSP最小系统，如手机、空调、洗衣机等合理有序设置教学内容，利用已有的知识和思维逐步引入“DSP原理及应用”课程，改变过去简单传授知识的传统教学模式，实现分析、诱导、融合已有知识的基础上来解决问题、学习融合新知识的多维互动式教学，这样有效高质地实践本门课程的教学目标。

具体教学目标主要包含以下几个方面。一是准确实现教学定位，通过调研企业人才需求情况，调研DSP课程教育的知名培训机构；调研在DSP技术教育培养有一定特色的知名电子类高校的教育模式，以及我校多年教育实践经验，学校实践教学资源（设施及师资）校情和学生自身水平诸多因素相结合，培养学生基本理论知识的综合应用能力，根据学生掌握情况作适当的加深；二是修订完善课程培养方案，拟定课程教学内容和实践教学内容等，建立DSP技术逆向驱动式实践教学模式[3]；三是实现教学方式和教学手段的改进创新，破除传统的“以讲为主、单一理论知识点教学、理论与应用系统脱节”的教学模式；四是改进完善学生评价体系，这是逆向驱动教学成功的保障，主要进行教学过程控制和考核体系等方面的创新发展；五是加强教师自身管理，强化教师自身专业知识的不断加深与发展，进一步促进专业教学水平，推动本专业教学应用型的转型[4]。

3 “DSP原理及应用”课程逆向驱动教学实践

在教学之前，学生已经对本门课程涉及的其它基础和专业知识均有了一定的基础，首先引入大家都熟悉的手机DSP最小系统为例，和学生一起分析手机具备的基本功能、特点等，逐步引入所需解决的问题和运用的知识，如运用基础的单片机知识分析DSP最小系统所需的扩展接口知识，运用简单的计算机及微机原理等知识分析系统的控制原理、运用数学基础知识分析系统的计算方法，以及其他的编程方法等，由易到难有顺序熟悉相关知识点以及引入DSP的知识点：讲述DSP芯片的电源电路、复位电路和时钟电路的设计方法，介绍SCI接口的设计；接着介绍了存储器和I/O的扩展以及DSP与模/数转换器的接口；最后通过手机设计实例，介绍DSP芯片应用系统的设计、并详细介绍FLASH的烧写过程等。

在讲与学过程中，充分调动学生的自我学习积极性，形成浓烈的课堂氛围，并适当参差实现项目，如时钟电路控制实验，I/O控制实验等，解决课堂中教师讲授难，学生无法理解或理解困难的问题，这样在让学生形成系统思维的同时，讲授了专业知识，提高学生的兴趣，让学生切实感觉到自己学到了有用的知识，最终达到教学目的[5]。

表1 逆向驱动教学模式与传统教学模式对比分析表

序号 内容 逆向驱动教学模式 传统教学模式

1 学习目标 强调学生知识综合应用能力，形成系统思维，突出学以致用的教育培养原则 传授知识和技能，强调本门课程的掌握程度

2 学习内容 将课程计划、工程实践与学生自身能力等相结合，针对性培养学生的知识综合运用能力和应用能力 将课程计划、教学大纲、教材等相结合，注重理论科学的培养

3 教学方式 “以学生为中心”，采用学生熟悉“最小系统”引入，运用系统―理论―系统的教学新模式 “以教师为中心”，采用教材章节及内容的顺序教学方法

4 学习形成 采用课堂上教师和学生分析讨论，共同解决问题，实验验证上学生自我解决问题、教师答疑相结合 学生单一接受知识，训练教师规定的习题和验证实验

5 成绩考核 综合设计型及知识应用型考核 平时成绩30%+笔试成绩70%，实验单独考核

6 效果分析 学生自我学习能力强，能解决简单的应用问题，具备一定的知识综合运用能力，已形成系统思维 知识点掌握较好，应用能力差，“高分低能”

4 结语

为了积极响应教育部提出的应用型本科人才培养改革计划，培养适应社会经济需要的应用型人才、提升人才培养质量，需要就高校教学方法和手段等进行一系列的改革与创新[6]。基于“逆向驱动教学法”的“DSP原理及应用”课程教学的应用探索，有效地提高了学生自主学习的主动性，提高了教学效率，提高了学生对已学知识的综合运用能力，锻炼了学生自我分析、自我解决、自我学习的应用能力，为本门课程向教学应用型模式的改革提供了依据，为本科教育其它综合性课程的教学改革提供参考[7]。

参考文献

[1] 邹彦.DSP原理及应用（修订版）[M].电子工业出版社，2012.

[2] 温如春，王祖麟，张振利.项目驱动教学法在“嵌入式系统技术”课程中的改革探索[J].中国电力教育，2012（8）：77-78.

[3] 张耀民.“项目驱动+案例教学”模式在软件工程教学中的应用[J].中国职业教育，2012（8）：57-60.

[4] 翁国庆，张有兵.“电气控制及PLC技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育，2010（6）：143-145.

[5] 束长宝.“电气控制及可编程控制器”教学改革初探[J].电气电子教学学报，2005，27（6）：82-85.

[6] 殷建国.电气控制与PLC应用课程教学模式与考试改革探索[J].辽宁高职学报，2007（4）：19-19.

[7] 张仁西.谈项目教学法的实施[J].镇江高专学报，2008（10）：86-88.