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【摘要】電子信息類專業(yè)中，最重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課之一就是《數(shù)字信號處理》這門課。本文基于長期的課堂教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合工科學(xué)生學(xué)習(xí)本課程難于理解的現(xiàn)狀，對《數(shù)字信號處理》課程的特點進(jìn)行了分析梳理，并對課程的重難點提出了具體的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號處理;教學(xué)方法;電子信息專業(yè)

一、《數(shù)字信號處理》課程的教學(xué)內(nèi)容

1.1合理處理教材內(nèi)容

目前，有關(guān)《數(shù)字信號處理》課程的參考教材很多，有些教材不僅理論性強(qiáng)，而且難度也比較大，很難適用于工程教育為背景的學(xué)習(xí)能力相對較弱的學(xué)生。依據(jù)具體的教學(xué)需求，需要有目的、合理的選用教材內(nèi)容。具體而言，為適應(yīng)學(xué)生的特點，課程講解需要從離散時間信號處理內(nèi)容講起，并且在課程復(fù)習(xí)的過程中重點強(qiáng)調(diào)離散時間信號的知識點。依據(jù)講解濾波器的設(shè)計，講授有限沖激響應(yīng)等，以求幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容，彌補(bǔ)課程學(xué)時少、內(nèi)容多的缺陷。

1.2精心組織教學(xué)內(nèi)容

《數(shù)字信號處理》的內(nèi)容理論性較強(qiáng)，晦澀難懂，大多數(shù)的概念涉及到了大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，此外，學(xué)生們普遍的反映教學(xué)內(nèi)容枯燥無味、難以接受。為了讓學(xué)生在有限的課時內(nèi)理解掌握好數(shù)字信號處理的基本知識點，并且重點對信號處理授課內(nèi)容進(jìn)行了精心的選擇及安排，對部分詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行精簡，重點講授關(guān)鍵的理論和重點的內(nèi)容。最后采用專題的形式講解數(shù)字信號處理在實際工程信息處理中的應(yīng)用，這一做法避免大量冗長復(fù)雜的推導(dǎo)公式，豐富了教學(xué)內(nèi)容，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.3實驗教學(xué)和理論教學(xué)同步進(jìn)行

數(shù)字信號處理課程教學(xué)中只有理論和實踐同步進(jìn)行才能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。針對課程具體內(nèi)容涉及信號的產(chǎn)生與采集、信號的FFT(FastFourierTransformation即快速傅氏變換)分析、濾波器設(shè)計等等。這要求學(xué)生在熟悉數(shù)學(xué)處理工具M(jìn)atlab軟件的情況下對圖像信號進(jìn)行采集，并且對信號進(jìn)行回放、顯示、縮小及放大。而后對不同頻率、不同幅值的信號進(jìn)行FFT譜分析，針對圖像的內(nèi)容、畫圖說明譜的含義，最后對信號進(jìn)行濾波，并比較信號在濾波前后的頻譜的變化。

二、提高學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)字信號處理》課程的興趣

2.1多元化教學(xué)手法的應(yīng)用

《數(shù)字信號處理》課程在長久以來因內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，常常采用“灌輸式”的課堂教學(xué)方式進(jìn)行授課。這種“灌輸式”的教學(xué)方式使得學(xué)生處于被動的接受地位，缺乏積極學(xué)習(xí)的主動性。因此，在具體的教學(xué)過程中一方面應(yīng)當(dāng)重視問題的難以程度，注重啟發(fā)式的教學(xué)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲；另一方面注重理論結(jié)合實際，學(xué)生密切聯(lián)系實際應(yīng)用，通過具體的實驗和實際案例對問題進(jìn)行探究，盡量減少課堂上繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，采用板書加多媒體輔助式的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，由淺入深進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生只有聽得明白，才會有成就感、才會感興趣。

2.2將理論內(nèi)容可視化

目前，國際上許多學(xué)校采用Matlab的仿真方法來完成數(shù)字信號處理教學(xué)的相關(guān)理論教學(xué)，Matlab仿真方法的運用能夠?qū)⒗碚撆c實踐教學(xué)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，可做到基本原理和基本運算可視化、可操作化。這里所提到的可視化及可操作化是國外大學(xué)中所提供出的一種可以在我們理工科教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用的、很好的思路及解決方法。對于課程布置的具體實驗而言，具有大型化、系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢，難度比較大，可使得學(xué)生對復(fù)雜的理論進(jìn)行動手操作，可提供具體的解決問題的方法和能力，這一做法能夠促使學(xué)生較為深刻地掌握和理解信號處理課程中所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容。

2.3從工程中來到工程中去

具體舉例而言，實際工程中DFT（DiscreteFourierTransform即離散傅里葉變換）和FFT技術(shù)在電話撥鍵的雙音頻號的具體應(yīng)用，讓學(xué)生找出學(xué)習(xí)的重難點，建立學(xué)習(xí)目標(biāo)。這一做法被看作為從工程中來；此外，大學(xué)生的電子制作競賽中，DSP競賽或?qū)W生科研立項中選擇與數(shù)字信號處理相關(guān)的課題去進(jìn)行開發(fā)研究，由學(xué)生進(jìn)行全程參與，這就是到工程中去。

三、結(jié)語

數(shù)字信號處理課程因其理論性強(qiáng)，一直以來不受學(xué)生喜愛，因此要想提高教學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就需要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及實驗教學(xué)上不斷進(jìn)行嘗試與探索。此外，還要不斷地完善理論教學(xué)內(nèi)容，更好地應(yīng)用于實踐中。

作者:王崢 劉盾 單位:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)

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