湖北分中心數字訊號處理程班級討論總結

2021-12-25 12:23:05 字數 4286 閱讀 1129

第一題:如何引起學生對學習和研究演算法的興趣?

答:要想提高學生學習演算法的興趣,首先要讓學生認識到學習演算法的重要性和必要性,在心裡能夠接受演算法、理解演算法,使學生要學。在演算法教學中,不是單純地介紹演算法的概念、步驟等知識,而是結合生活當中的例子、身邊發生的事情來解釋演算法,從最簡單的案例學起。

充滿生活氣息的例項是學生的興趣所在,通過引導學生在自主思考的基礎上對演算法進行改進,簡化整個運算過程。學生由此產生了極強的好奇心,學習興趣高漲,渴望馬上就開始動手,立即就能掌握這些技能。在這種情境下進行教學,毫無疑問會取得事半功倍的教學效果。

另外,傳統的演算法課堂教學模式,一般都在教室黑板進行教學,老師講、學生聽,其教條性漸使學生不擅於主動思考,處於被動接受狀態。學生是無條件地吸收教師講授的知識,求異思維得不到發展,創新意識得不到培養。學生對講過的演算法和例項可能印象不是很深刻,甚至全無,如何讓課堂活起來,學生動起來,也是教學中急待解決的問題。

我們應當打破常規,不完全照搬照抄,不完全按教材內容逐章深入,力求探索新的教學思路,大膽放手,開放學生的思維空間,鼓勵學生從不同角度思考演算法,尊重學生的個性差異,提倡思維方法的多樣化。學生會更深刻理解演算法的思想,動手操作會也更有信心,興趣也會更大。

第二題:如何使學生認識演算法的工程實現的重要意義和作用?

答:dsp演算法的工程實現是將先進的計算機技術、半導體技術、電子技術與各個行業的具體應用相結合後的產物,是乙個技術密集、高度分散、不斷創新的知識整合系統,被廣泛應用於通訊裝置、資訊家電、工業控制和交通等方面。作為「dsp演算法的工程實現」的教學應是以應用為中心,結合實踐與應用的教學,它是本科生在四年學習中進行創新性實踐的有力保證。

因此,在以「應用型」人才培養為目標的理工科院校的數字訊號處理實踐教學中應特別重視學生dsp演算法的工程實現能力的培養,加強實踐教學環節,讓學生充分認識到提高實踐能力、職業技能與就業能力的重要性。在教學中,雖然dsp晶元數量繁多,但是教學指導思想不是定位在簡單地介紹一款徽處理器,而是通過介紹dsp晶元的結構,說明其最適合訊號處理中的大資料量的乘加運算,並結合以《數字訊號處理》理論,對比同一演算法,用不同的手段實現,體現dsp的特點與應用。

為拓寬學生在dsp工程實踐方面的知識,激發其學習興趣。還應結合一些科研課題,以講座形式介紹給學生。如軟體處理上有影象、語音的應用實現等;在硬體開發上。

有**採集系統、dsp與pc介面的驅動裝置等。並將科研成果展示給學生。同時還針對dsp演算法實現中遇到的問題和解決方案貫穿課程的教學。

為學生今後從事dsp開發工作的學生提供一些寶貴的經驗。

第三題:如何合理安排本課程和「訊號與系統」、「通訊原理」等課程的傳承和交疊?

答:「訊號與系統」是「數字訊號處理」的先修課程,「訊號與系統」、「數字訊號處理」是「通訊原理」的先修課程。

在課程組織上,將「數字訊號處理」與 「訊號與系統」「通訊原理」作為系列課程整體規劃。在「數字訊號處理」課程教學中,注重以數碼訊號分析為基礎,以數字濾波為手段,以數字訊號處理為目的。強調dft、數字濾波的物理概念和工程概念,淡化其數學技巧和運算。

同時,加大這門課程前後的課程(例如前面的訊號與系統,後面的通訊原理)之間的銜接,使其與其他課程融合為乙個有機的整體,調整與另外兩門課程的關係,避免內容上的重複。例如,「訊號與系統」研究較多的是模擬訊號,從模擬訊號得到數碼訊號,模擬訊號的傅利葉變換與離散時間訊號的傅利葉變換的關係,先設計模擬濾波器經變換得到數字濾波器,等等,這樣就將「數字訊號處理」與 「訊號與系統」銜接起來了;「數字訊號處理」中取樣定理是針對帶限訊號的,在「通訊原理」只需講解帶通訊號的取樣定理即可。這樣處理既將這些課程很好地銜接起來,又避免了重複。

第四題:如何處理「dsp技術」和其他嵌入式技術類課程的關係?

答:嵌入式系統設計是複合型的新興技術。基於嵌入式系統設計的課程既與計算機、電子、通訊、自動控制技術相關的專業課程有關,又與具體的應用背景有關。

理工科各專業需結合專業特點和嵌入式系統在專業中的應用進行嵌入式系統設計的研究與教學,使學生具備創新能力和解決實際問題的能力。要從嵌入式系統設計動態發展出發,開設具有嵌入式系統設計體系的課程,開設有關含資訊理論、系統理論及控制理論等基本內容交叉融合的課程,拓寬學生在專業學習中視野與思維的深度和廣度,這樣才能培養出學生的創新能力。具體的要求可分為以下三個層次:

首先是培養學生具備能夠針對某個具體嵌入式系統軟、硬體平台進行二次開發的能力。在此方面以dsp技術、微控制器晶元及其開發應用、和arm微處理器及其開發應用等課程展開教學,並在實踐環節要求學生動手製作自已所期望的微控制器、dsp 和arm 的應用系統。

其次是培養學生具備能夠進行嵌入式系統平台設計與開發的能力。不僅要求學生掌握硬體系統的設計與開發技能,還應該掌握軟體系統的設計與開發技能。在已有基礎上進行嵌入式作業系統及應用軟體開發的相關課程教學,並在實踐環節要求學生動手製作自已所期望的具有圖形介面操作、外設驅動和資料資訊管理等功能的微控制器、dsp 和arm 應用系統。

最後是培養學生具備能夠進行基於sopc 嵌入式系統ip 核心設計和開發的能力。要求學生能夠進行基於fpga 的soc 系統的設計與開發訓練,並結合嵌入式系統的發展進行有關計算機體系結構等理論研究。促使學生結合eda 設計、嵌入式系統優化、計算機體系結構理論、微電子等課程知識。

實踐環節要求學生參加嵌入式系統設計競賽、科研創新、發明製作。

第五題:根據各學校的具體情況,是否進行雙語教學?如果進行,會有哪些困難和問題?

答:雙語教學要根據學校的實際情況來安排。像電子科技大學這樣的一流高校,師資力量雄厚,學生人數多,在這種情況下開展雙語教學應該是水到渠成的事情。

而對於二本院校來說,一方面學生的英語水平普遍不高,另一方面大部分教師的英語水平也不足以支撐雙語教學。所以,在二本院校開展雙語專業課程教學存在一定的難度。可能需要對老師進行專門的培訓,並且對根據學生的英語水平進行分類教學,根據學校課程建設的具體情況逐步開展。

總的來說,雙語教學對於學生來說是提高綜合能力的乙個有效途徑。因為,對於經常和dsp打交道的技術人員來說,大量的datasheet都是英文的,如果能從本科階段就打下乙個比較好的專業基礎,自然對學生以後的就業有很大的幫助。二本院校也要加強自身的實力,多從一流高校吸取經驗。

如可引進一些國外著名高校的教材作為參考,引導學生在網路上學習一些國外著名高校的公開課程。

第六題:「數字訊號處理」是一門學術性和工程性都很強的課程,如何在課程設計和教學中給以保證?

答:數字訊號處理這門課程是理論性很強的學科,概念比較抽象,其工程應用背景也十分明確。為使學生能夠充分體會到本課程的特性,教師在上課可以從形式上建立理論教學與實踐教學分開授課,但在內容上互相交叉和融合,分層次按需靈活設定的完整的理論和實踐教學體系;比如可以把課程設計的要求及內容貫穿到平時的理論教學的各章節中去,加強理論聯絡實際,加大實踐教學的力度。

結合當前發展趨勢,運用matlab或ccs**環境進行授課,淡化理論教學與實踐教學的界限。同時可以根據不同專業學時不同、要求有差異等實際情況,比如說對通訊及電子類專業,所設計的課設內容盡量反映新技術發展及應用,以工程實踐作為主要內容的相關的dsp技術內容,以及其在工程應用中有限字長效應對硬體設計的影響,這樣增加課程設計的工程性、設計性及綜合性。

第七題:數字訊號處理的演算法發展很快,應用越來越廣泛,dsp處理器及以dsp核為中心的soc也在長足地進步。我們的課程如何應對這樣的形勢,保證學生能夠適應技術的進步?

答:目前數字訊號處理的演算法發展很快,dsp處理器及以dsp核為中心的soc都有長足的進步,主要表現在:處理器的主頻越來越高;處理核的個數由單核向多核發展;外部的介面資源越來越豐富-尤其是以dsp核為中心的soc。

這些發展趨勢使用dsp處理器和soc的處理能力越來越強,處理範圍越來越廣泛。學生面臨這些眼花繚亂的新技術新產品,可能一時接受不了,這就要求我們老師在課堂上進行正確的教學引導,可以從以下三個方面做做工作:

1. 要讓學生知道,雖然現在外面有這樣那樣的新東西,但是基本的東西還是沒有變;所以還是要認真學好《數字訊號處理》這門課程,把一些經典的處理方法搞清楚。

2. 要強調學生的動手能力的培養,哪怕不是最新的處理器,但是動手做過事情以後,對dsp處理器的理解會更加深刻的!要讓學生知道我們學的這些東西是做什麼的,有什麼用。

3. 老師還是要與實俱進,多讀一些最新的文獻,把dsp處理領域的一些新的研究成果和研究方向在課堂教學的過程中灌輸給學生,讓學生知道我們數字訊號處理這個方向現在還有那些東西是沒有做透的,需要進一步的研究。

結語:在此次數字訊號處理精品課程培訓班討論過程中,我們湖北省分中心各位學員結合自己的教學實踐活動,積極參與,踴躍發言,一致認為:

通過這幾天的培訓學習,我們都領略到了名師的風采,彭教授及其教學團隊的教授們淵博的學識、嚴謹的態度。這些名師是我們學習的榜樣和努力的方向,其經驗和心得對我們今後的教學工作很有指導意義,希望教育部網培中心今後能經常舉行這樣的精品課程培訓班,讓同行之間充分交流教學心得,取長補短,共同提高數字訊號處理及實驗的教學水平。最後,我代表我們湖北分中心全體學員向彭教授及其教學團隊學習、致敬;向教育部網培中心辛勤工作的老師們表示衷心的感謝!

湖北分中心班長:周城

二〇一〇年十月二十三日

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