面向電力應(yīng)用的《DSP原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究論文
實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，是指 學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，使用一定的設(shè)備和材料，通過(guò)控制條件的操作過(guò)程，引起實(shí)驗(yàn)對(duì)象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識(shí)或驗(yàn)證知識(shí)的教學(xué)方法。在物理、化學(xué)、生物、地理和自然常識(shí)等學(xué)科的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是一種重要的方法。一般實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室、生物或農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)園地進(jìn)行的。有的實(shí)驗(yàn)也可以在教室里進(jìn)行。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：面向電力應(yīng)用的《DSP原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
面向電力應(yīng)用的《DSP原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究全文如下：
0 引言
電子信息科學(xué)與技術(shù)這個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是系統(tǒng)掌握電子信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐能力，能夠在電子信息領(lǐng)域及相關(guān)部門從事科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)的應(yīng)用型人才。作為電力院校的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必然要以電力系統(tǒng)為依托服務(wù)于電力生產(chǎn)中，具有以能源電力監(jiān)控為背景，注重學(xué)科基礎(chǔ)教育，強(qiáng)化以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具、以電子科學(xué)和信息處理科學(xué)為基礎(chǔ)的實(shí)踐能力培養(yǎng)，作為主要專業(yè)課的《DSP原理及應(yīng)用》應(yīng)該突出這個(gè)特點(diǎn)，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用DSP解決電氣工程中的實(shí)際問(wèn)題的能力。
1 現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足
目前我國(guó)電類學(xué)科高等教育的教學(xué)中存在著課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐學(xué)科分立，缺乏和諧與連通;局部知識(shí)過(guò)深過(guò)細(xì)過(guò)難，缺乏整體性、前沿性和發(fā)展性;教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的背景知識(shí)相比顯得過(guò)于陳舊;教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，知識(shí)型教學(xué)多于研究型教學(xué)，所培養(yǎng)的電子信息與電氣學(xué)科人才還不能很好地滿足社會(huì)的需求[1]。從《DSP原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中也會(huì)發(fā)現(xiàn)存在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)具有兩個(gè)方面的不足：一個(gè)在于與電氣類工程應(yīng)用結(jié)合程度不夠，不能反映DSP技術(shù)在電氣類工程中的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，讓這個(gè)專業(yè)的學(xué)生無(wú)法認(rèn)識(shí)到DSP技術(shù)應(yīng)用的重要性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更類似于《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，也體現(xiàn)不出DSP的優(yōu)越性能，這就需要設(shè)計(jì)和安排能夠體現(xiàn)DSP技術(shù)在電氣工程應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方面需要改革的方面在于硬件電路方面，一個(gè)是能夠完成面向電氣類專業(yè)工程應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)電路的缺少;另一個(gè)方面在于隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，DSP技術(shù)更新和升級(jí)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中不能回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，需要升級(jí)控制芯片，使DSP技術(shù)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)直接面向?qū)嶋H應(yīng)用[2]。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究?jī)?nèi)容
項(xiàng)目主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件電路設(shè)計(jì)和制作，用于進(jìn)行設(shè)計(jì)面向電氣工程應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和升級(jí)DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)兩個(gè)方面，用口袋化的實(shí)驗(yàn)板卡取代實(shí)驗(yàn)室中原有的大箱子，使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更加便利和簡(jiǎn)單，使基本理論教學(xué)實(shí)驗(yàn)更加有效、有趣和易管理，研發(fā)具有電氣工程專業(yè)特點(diǎn)的綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，鍛煉學(xué)生的綜合性、系統(tǒng)性的電子技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，能夠提供課程設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及電子競(jìng)賽等實(shí)踐環(huán)節(jié)硬件平臺(tái)，開發(fā)意義在于能夠讓學(xué)生直接應(yīng)用DSP技術(shù)解決電氣工程中的實(shí)際問(wèn)題，真正做到依托優(yōu)勢(shì)專業(yè)，培養(yǎng)電氣工程中有素質(zhì)有技術(shù)的電子信息人才。在大大調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于《DSP原理及應(yīng)用》這門課的學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)也能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電氣類專業(yè)相關(guān)課程時(shí)會(huì)使用DSP技術(shù)來(lái)解決面對(duì)的問(wèn)題，有更多的設(shè)計(jì)方法和解決方案 [3]。
《DSP原理及應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，要做的改革也體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)內(nèi)容是DSP實(shí)驗(yàn)裝置的升級(jí)設(shè)計(jì)和制作;另一個(gè)設(shè)計(jì)并制作具有電氣類專業(yè)課程特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(1)口袋化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的更新：采用新型DSP芯片如TMS320F2808和Piccolo系列DSP芯片TMS320F28027作為控制芯片取代原有已經(jīng)不再生產(chǎn)的TMS320F2407，用結(jié)合靈活的核心板、功能板和連接板板卡模式取代實(shí)驗(yàn)室原有的大箱子，方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)和設(shè)備維護(hù)，更便于學(xué)生自學(xué)將實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)室引申至實(shí)驗(yàn)室外，同時(shí)也會(huì)大大降低實(shí)驗(yàn)裝備的損耗率。
(2)設(shè)計(jì)具有電氣工程特點(diǎn)的硬件平臺(tái)：結(jié)合DSP在電力電子、自動(dòng)控制、電機(jī)學(xué)以及數(shù)字信號(hào)處理等課程中的應(yīng)用的成功案例，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)供學(xué)生課程設(shè)計(jì)、電氣綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及電子競(jìng)賽等。
3 主要思路和研究方法
應(yīng)用DSP最新應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)口袋化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使實(shí)踐教學(xué)更有效管理更規(guī)范，使學(xué)生容易入門，喜歡鉆研，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，制作能夠體現(xiàn)DSP應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目讓學(xué)生真正能夠利用自身所學(xué)專業(yè)技能服務(wù)于電氣工程應(yīng)用。參考具有電氣專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用案例，選取符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制作和測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作，通過(guò)課程設(shè)計(jì)和電子競(jìng)賽等實(shí)踐活動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的合理性和應(yīng)用性能。
(1)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，選取TMS320F28027做為控制核心做成核心控制板，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模塊化并分解為電路模塊做成獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)板卡，采用標(biāo)準(zhǔn)端口設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)中選取核心板和該項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的板卡采用連接母板進(jìn)行連接。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能如圖1所示。
圖1 DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能框圖
(2)設(shè)計(jì)電氣信息采集、智能電源和直流電機(jī)調(diào)速等具有電力應(yīng)用特點(diǎn)的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生使用。制作一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)套件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課堂，這個(gè)環(huán)節(jié)中可以讓學(xué)生參與設(shè)備的設(shè)計(jì)和制作當(dāng)中，結(jié)合電子工藝實(shí)現(xiàn)和Protel課程設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽來(lái)檢驗(yàn)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的可行性和應(yīng)用性能，并調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和完善實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
4 結(jié)論
設(shè)計(jì)并制作新型DSP芯片核心控制板、合理的功能模塊和靈活的連接方式更便于學(xué)生學(xué)習(xí)，將實(shí)驗(yàn)引申到實(shí)驗(yàn)室外，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)設(shè)計(jì)和制作電氣工程應(yīng)用特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，培養(yǎng)直接面向工程應(yīng)用的技能，使學(xué)生畢業(yè)后具備應(yīng)用DSP解決電氣工程中應(yīng)用的能力，體現(xiàn)專業(yè)特色。
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