马骏杰 张思艳 孙轶男 张媛媛

哈尔滨理工大学荣成学院 山东威海 264300

随着信息技术的发展，21世纪已成为互联网的时代。在互联网技术迅速发展的今天，基于信息交互式的学习模式已经越来越多的应用于教育教学环境中。它是指按照课程目标及实践要求，采用多媒体技术及信息技术针对某个知识点或教学环节而开展的教与学活动的组合[1]。

电气专业是信息科学技术发展迅猛并极具活力的一个领域，其要求本专业学生具备设计、研究、应用与开发电子设备和信息系统的基本工程应用能力。同时，数字信号处理作为电子信息工程专业一门重要的基础课程，具有极为重要的现实意义[2,3]。数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门实践性和应用性极强的专业课程，它的基本概念、基本分析方法已经从军事、航空航天领域迅速扩大到信号处理、通信、雷达、手机、消费等诸多领域[4,5]。数字信号处理的问题无处不在，渗透到现代自然科学和社会科学领域之中。因此，该课程的教学、课程建设和学生实践，需要紧跟DSP技术的发展前沿，并与工程实践应用相结合，才能培养出业界亟须的DSP应用人才。

在互联网教学平台和信息技术工具的支持下，利用“互联网+”优化DSP应用技术课程教学内容，将成为DSP课程教学的一种有效改革途径[6]。本文将“互联网+”与DSP教学相结合，取代传统的教学模式，借助“互联网+”下的工具，将其应用于课堂之中，以提高课堂效果。

1 DSP教学现状分析

1.1 理论教学现状

鉴于DSP课程难度较大，并且在教学过程中存在着教学学时有限而知识点繁多、教学内容陈旧、教学方法单一、理论考核形式古板等多种问题，一定程度上限制了DSP相关课程的教学效果，造成学生对此课程的畏惧和胆怯心理，进而不能良好的完成教学任务和要求。

1.2 实验教学现状

目前，由于DSP的实验内容单调乏味，课前预习时缺乏新鲜感，面对实验指导书没有吸引力，导致学生在课前预习方面敷衍了事[7]。

由于课上时间紧张，学生在DSP实验课上遇到问题无法当堂解决，课下师生之间缺乏交流，致使学生的动手能力较弱。

DSP的实验过程比较烦琐，学生要在CCS软件平台里进行相关参数的设置，包括工程文件的组成、端口的设置、数据的存储空间分配和配置程序等才能进行实验[8]。

2 DSP教学模式改革

针对DSP课程教学中存在的问题，基于“互联网+”的DSP应用技术课程建设研究与实践，将从DSP教学内容、教学方法以及考核形式三方面加以改革。

2.1 教学内容

TI公司的DSP芯片已经广泛应用于自动化、电气控制等场合，为使学生掌握目前最新的DSP控制器的原理及应用，在教学内容上采用TI公司目前最为代表性的，同时也是市场主流的TMS320F28335作为主讲芯片。

在理论教学上，我院教师编写的《DSP控制器原理与应用教程—基于TMS320F28335及CCS5》(高等教育出版社)和已出版并实现互联网销售的《嵌入式DSP的原理与应用—基于TMS320F2833》(北京航空航天大学出版社)正是以F28335为核心，先围绕其内部结构和特点分析讲解，后对芯片的ePWM模块、eCAP模块、ADC模块、通信单元等外设部分加以重点阐述，最后将电气专业的几个典型应用收入书中附录部分，对学生实践调试程序将起到必要的参考指导作用。

在实验教学上，自主开发TMS320F28335开放性应用实验系统并编写相应实验指导书。该系统预留充足的接口，并实现软件的完全开放。除了保证GPIO、定时器、中断、PWM、捕获、AD采样等基本实验外，学生可在此系统上独立地进行软、硬件更改，继而实现后续的电机拖动、交流调速、数字信号处理等专业课实验。一方面，增强了DSP实验设置的合理性，极大降低了购置价格昂贵的试验设备而不能解决的实验开放性较弱、实验课程衔接性较差等缺点，最大可能地提升了工科实验的“设计性”，降低传统实验的“验证性”，有效增加了学生的动手调试机会；另一方面，加强DSP与电力电子技术、交流调速等专业课的紧密联系，使学生能够学以致用并做到理论联系实际。我院开发的DSP实验板如图1所示。

图1 DSP核心实验板

2.2 教学方法

在理论课程教学中，针对教学难点和重点提出问题，进行不定期的课堂讨论，使学生积极参与其中并独立思考，培养探究问题的意识和学习习惯，加深对所学知识的理解。采用多媒体结合板书的教学手段，充分利用多媒体的声音、图像、视频、动画等进行互动教学，生动的展现教学要点。教学流程图如图2所示。

图2 教学流程图

2.2.1 微课

教师可以通过互联网教学平台将教学重点、难点和实验内容与DSP相关的系统设计的软硬件资料(如：电动机控制器硬件设计系统、软件控制算法等)及目前国内外主流的DSP设计方案录制成教学微课视频，并且适时发布给学生。学生在预习过程中，可向教师提出关于DSP课堂教学、实验过程和自主系统设计时遇到的问题。这要求教师需要将与DSP相关的电子技术、计算机技术、控制技术等相关课程和理论进行总结和分析，对授课教师提出了更高的要求。

在高等院校中推广微课，极大地丰富了课堂形式和课堂内容，和传统的课堂相结合，使学生在选择学习资源和渠道时更加丰富。同时对于课堂上的重点和难点，在微课上可以重复观看，直至完全消化为止，这也有效地培养了学生的自主学习能力。高校学生对于网络授课的形式是比较感兴趣的，正如很多国外著名院校的网课一样，都受到国内外高校学生的青睐，因此微课作为依托于互联网技术的课程，以互联网作为媒介，促进了互联网与课堂教学结合的进程，进一步拓宽了学生的知识面，同时也增强了学生学习的趣味性和娱乐性[9,10]。

2.2.2 微信平台

微信是伴随着“互联网+”时代下涌现出的现代化交流工具之一，被广大用户所青睐。将微信引入高等教育教学环节，是体现信息时代教学的特色之处。

相对于网站而言，微信公众号能够实现在线答疑、课后交流、下发紧急信息等功能，学生可以通过公众号向教师咨询课上难点、课后习题解题思路和反馈问题等。

除了在微信公众账号上实时发布如图3所示的教学文件、复习资料外。教师也可以更加细致地了解每一位学生，进而更加具有针对性的 “因材施教”，拉近师生之间的距离。同时，学生可以在微信平台向教师咨询问题，利用微信大数据处理功能，将每位学生的学习过程记录下来(如图4所示)。其中，将提问次数大于等于5次的问题标记为高频问题，低于5次的为中低频问题。从横向观察，通过提问次数可以反映学生的学习态度以及学习主动性；纵向观察，对于提问高频问题次数较多的学生，说明该学生对DSP知识掌握地相对透彻，可将此作为平时成绩的参考依据，同时教师可以有针对性地对高频问题在课堂中仔细讲解并逐渐调整教学方法至最佳。

图3 微信公众平台

图4 学生学习过程记录示意图

在DSP教学的课堂中应用微信公众号，为学生和教师创造了良好的交流平台，缓解了教师与学生之间缺少沟通的问题，增加师生之间的交流。与此同时，可以帮助教师广泛了解大学生的思想，有利于教师在遇到问题时，针对每个学生“对症下药”，对学生的学习积极性起到促进作用[11,12]。

2.3 考核形式

传统考核方式采用较为机械的笔试形式，无法对学生进行系统考核。为此，采用“笔试+实际操作”相结合的考核形式：将需记忆的内容进行笔试考核，对应用部分采用开发实验室进行实际操作加以考核，考核学生DSP学习过程中软、硬件的掌握程度。在考试比重上，采用笔试占40%，微信平台作业上交情况占20%，平时实验及出勤占40%。

3 结语

根据DSP教学现状指出存在的问题，结合“互联网+”的时代背景，将教学中的不足进行教学内容、方法以及考核形式的改革。经实践证明，基于“互联网+”的DSP教学改革，能够使学生借助互联网工具和网络平台进行DSP的学习，积极拓宽自己的知识面，同时利用网络平台与老师交流与合作，进而提升了自己的专业技能。充分利用互联网资源丰富自己的专业知识，为以后走向社会奠定坚实的基础。

参考文献

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[3]夏春华,王金庭.电子信息工程专业课程教学方法及内容改革初探[J].武汉科技学院学报,2010,23(6):58-60.

[4]王典,刘财,刘洋.数字信号处理课程分类和分层教学模式探索[J].实验技术与管理,2013,30(2):31-32.

[5]杨智明,彭喜元,俞洋.数字信号处理课程实践型教学方法研究[J].实验室研究与探索,2013,30(2):31-32.

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[8]俞一彪,孙兵,曹洪龙.电子信息类本科DSP教学实践与探索[J].理工高教研究,2006,25(4):111-112.

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[10]李自海.微课在高职教育教学改革中的应用探索[J].亚太教育,2016(25):172-172.

[11]柴阳丽.基于微信的非英语专业大学生英语听说学习诉求的调查研究[J].外语电化教学,2014(5):34-39.

[12]谢宇.基于微信的教学管理平台设计与实现[J].自动化与仪器仪表, 2016(3):223-225.