| 标题 | 以“工程认证”为导向的DSP课程教学模式的探索 |
| 范文 | 杨萍 张玉杰 杨勇强 李秦君 本文为陕西科技大学教学改革研究项目（项目编号：17Y064） 【摘 要】 针对DSP课程在教学方法方面存在的诸多不足，应建立以“工程认证”为导向的任务驱动法DSP课程教学新模式，理论教学采用三层递进式教学方法;实践教学采用学生为主、教师为辅的方法;构建新的考核评价体系。 【关键词】 工程认证;DSP课程;教学模式;任务驱动法 随着2013年6月19日加入《华盛顿协议》，标志着中国的高等教育步入国际化的轨道。该协议主要针对国际上本科工程教育学位资格互认，为此中国的通用标准规定了专业在学生能力、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍等方面的要求。[1]DSP课程作为电信专业的主干课程，担任着培养学生能力的重担，也要满足学生毕业能力达成度的要求，因此必须根据工程认证的新要求、新思路对DSP课程的教学模式进行探索和改革。 一、工程认证背景下電信专业对本科生毕业能力的要求 在华盛顿协议中提出的工程认证对学生能力的国际化认证有着非常重要的意义，电子信息类专业对学生毕业能力有工程知识、问题分析、设计/开发解决方案等十几种要求，[2]归纳为：第一，面向内/外部技术问题，模拟解决现代复杂工程问题的能力，即学生运用专业知识、技能和学以致用的能力。第二，面向从事解决复杂工程问题毕业生应具有的社会能力，即学生应具有的综合素质和职业发展能力，而DSP课程无疑扮演者举足轻重的作用。 二、DSP课程的特点和教学现状 DSP课程涉及的知识面非常宽，主要有 DSP的硬件结构以及数字信号处理的算法等，而且近年来新型号芯片不断涌现，新的开发工具层出不穷，相反理论教学只有32学时，如果还采用传统的教学模式，以教师为中心，只注重教师的“教”，给学生满堂灌，不考虑学生学习的效果，只能适得其反，学生不愿意听课，甚至是抵触，更谈不上满足工程认证对毕业生能力的要求，因此，改变现有的教学方法，探索新的教学模式势在必行。 三、根据工程认证的新要求，探索新的课程教学模式 1、采用“递进式”新的理论教学方法 DSP课程是一门实践性很强的课程，主要培养学生的系统设计能力。本课程以TI的OMAP138为教学对象，该芯片内部结构复杂，功能强大，资源非常丰富，如果仅依靠32学时的理论教学，很难达到课程开设的目的，也不能实现该课程在毕业生能力达成度中的作用，因此对该课程传统教学方法的改革迫在眉睫。针对本门课程的特点，经过连续几年的探索，总结出“递进式”新的教学方法，[3]即把DSP课程的32学时划分成三个递进的阶段来完成。 第一阶段：主要采用讲授法。讲授法是教师通过口头语言向学生传授知识的方法。学生在刚开始学习DSP课程的时候，教师可以通过讲授法介绍DSP的概述、发展历程、内部结构和存储器分布等知识点，为后面的学习打下基础。工程认证提倡的是以学生为中心，即教学设计（学什么）、教学过程（怎么学）、教学评价（学得如何），改变传统工科专业教育中的以教师为中心的教学理念。因此，应用讲授法教学就不再是主要的教学手段，只用4学时，占总学时的1/8。 第二阶段，主要采用演示法。演示法是教师在教学时，通过现场给学生演示实验，让学生对所学知识建立感性的认识。演示法教学能引起学习的兴趣，集中学生的注意力，有助于学生对所学知识的巩固。 本阶段在实验室授课，教师可以采用该教学方法给学生讲解DSP的开发环境、DSP的片内外设等内容。例如教师首先讲授DSP片内外设的结构、功能和使用方法，教师现场利用DSP开发板给学生演示相关的功能和用法，学生就可以跟着教师的节奏在DSP开发板上进行调试和操作，不断修改程序中的不同参数，分析实验结果，从而增加学生动手的机会，使学生对所学知识加深理解，增强学生实践能力，从而满足电信专业工程认证中对学生毕业达成度的要求。同时教师在现场给学生指导、答疑，也可以全面了解学生对知识点的掌握情况，再反馈到教学方法中，在后续的教学中根据学生掌握的情况做到有的放矢，如此以来就真正做到以学生为中心，强调学生学到了哪些能力，而不仅仅追求教师教了哪些知识。本阶段占用20学时，占总学时的5/8，也是教学环节中非常重要的一个阶段。 第三阶段，采用任务驱动法。任务驱动法以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念，形成了“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征，教师就从讲授、灌输，转变为组织、引导，使学生在学习过程中处于主导地位，这也符合工程认证中“以学生为主”的指导思想。 在本阶段教师应结合学生的认知规律和DSP课程的特点，教师精心设计任务，使学生觉得该任务具有可操作性、挑战性和综合性，学生通过查阅大量资料，每一组学生经过讨论，提出设计方案，每组的组长再把任务细化，让每个组员负责具体的一个模块，组员就会按照任务的要求，去完成模块设计，在设计的过程中肯定会遇到各种各样的问题，这样就将以往的学习习惯“要我学”变成了“我要学”，学生成为学习的主体，学习的主动性就大大提高了，为了解决问题，学生再去翻阅教材，或去网络查找资料，也可以小组范围内讨论。设计好后进行调试分析，课上每组选出代表对设计方案进行讲解和论述，最后由教师进行点评和总结，教学相长，不断提高教师的教学水平和学生的学习效果，最后使学生受益。解决问题的过程就是学生能力的培养和提高，同时也让学生感受了团队之间协作的重要性，真正有了团队精神。该阶段能让学生对DSP从验证性学习逐步过渡到设计性的学习，真正会使用DSP进行系统设计，该阶段共8学时，占总学时的1/4。 2、实践教学的改革 DSP的实践课程是检验理论课中所学的算法，也是加深对理论知识的理解，培养学生的系统设计能力和解决复杂问题的能力，因此，实验环节必须增加设计性和综合性的实验，但这务必增加学生在实验的时间，因此如果全天开放DSP实验室，让学生有机会多进实验室，则实验的效果会大大提高。[4] 工程認证的指导思想是以学生为中心，注重学生学得效果，因此实践教学也必须强调以学生为中心，使其能积极参与实验的分析和设计。在实验的初期，教师只给出实验要求，学生根据需求分析，自己查阅文献资料，提出系统的设计方案，教师可以给学生的设计方案把把关，最后由学生完成实验内容。在实验过程中，教师进行答疑，从而提高学生的自学能力和参与感，磨练团队精神，实验完成后学生的获得感大大增加，更好地激发学生对这门课程的兴趣，和理论教学形成良性互补，提高学生毕业达成度，以满足工程认证的要求。 3、重新构建DSP课程的评价体系 重新构建DSP课程的评价体系，期末成绩由平时成绩、笔试和实验成绩按照一定的权重共同构成。平时成绩最主要的来源就是学生平时上课的表现，以及上课讨论的完成情况。笔试就是考查学生对DSP的概念、内部结构、编程思想和片内外设应用的掌握程度。实验考试就是让学生在做过的实验中，随机抽取一个实验，并且给一定的准备时间，考核学生DSP系统设计的能力。 四、结语 为了满足工程认证对学生毕业达成度的要求，对DSP课程的教学模式连续三年进行了探索和改革，理论教学采用三层递进式教学方法，实践教学采用学生为主，教师为辅的方法，同时利用新的考核评价体系。最明显的收效是学生的学习积极性空前高涨，三年来学生该门课程的成绩比对表明，成绩提高20%左右，在与毕业生的座谈中，学生对该门课程反映良好，在本课程中增强了嵌入式系统的设计能力和团队合作能力，达到了预期效果。 【注 释】 [1] 张曼，徐英英，杨勇强.“基于工程教育专业认证的工程制图课程改革[J]. 新西部，2015.35.156-157. [2] 张震宇，郑玉珍，王子辉. 以专业认证为导向的课程教学模式改革——以电子技术课程设计为例[J].浙江科技学院学报，2016.28（3）244-248. [3] 陈朝阳，李小魁，李娜.DSP原理及应用课程的层次递进体系教学方法研究[J].教育教学论坛，2015.28（7）164-165. [4] 熊承义，侯建华.“DSP技术”本科课程教学改革与探索[J].高等理科教育，2008.82（6）94-96. 【作者简介】 杨 萍（1979—）女，汉族，陕西长安人，硕士研究生，陕西科技大学电信学院讲师，主要从事信号检测、数字信号处理等方面的教学与研究. |
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