数字信号处理课程教学改革的探索

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1、数字信号处理课程教学改革的探索【】本文针对数字信号处理课程理论性强、抽象概念多等特点，结合我校该课程实际教学情况，从课程体系、教学模式、实验教学和考核方式四个方面进行改革、研究。通过多媒体教学和试验教学的结合，收到了较好的教学效果。【关键词】数字信号处理；教学改革；教学方法一、引言数字信号处理作为高等院校电子信息类专业的一门专业必修课，随着全球信息化的飞速发展，其应用日益广泛。在本课程的教与学的过程中，普遍反映该课程理论性很强，抽象概念多，难以理解和掌握。尤其是对三本学生来说，学生数学基础相对薄弱，且未开设实验课，学习本课程有一定困难，导致

2、学生怕学、厌学、学不懂、学习兴趣不高。因此如何帮助学生理解与掌握该课程的基本理论、并能够综合运用相关知识解决实际问题是本课程的首要任务。本文结合平顶山学院电气信息工程学院数字信号处理的教学现状，对课程体系、课堂教学模式、实践教学和考核方式进行积极探索。二、课程体系的优化数字信号处理课程作为信号处理学科一门重要的专业基础课，覆盖我院电子信息工程和测控技术与仪器两个专业，通过几届授课及与学生的课堂交流发现存在以下问题：学生在接收到相关课程的学习时仅能理解和掌握每一门课程中的一些理论知识，而且都是分散、凌乱的，甚至一部分学生仅仅为了期末考试过关，

3、无法形成一个完成的课程体系，提高自身的分析问题、解决问题的能力，导致学生被动学习、目标不明确，缺乏积极性，从此恶性循环。针对这些问题，入学时教师的引导十分重要，这就要求每一门课程的授课老师不仅对自身专业领域非常熟悉，还需要站在信号处理这门学科的角度去考虑，做到自然衔接，让学生能逐渐建立自己的知识体系，提高学习积极性和信心。同时需要进行合理的课程结构设置，整合教学内容，优化课程体系。使几门相关的课程组成一个结构合理、层次清晰、相互连接的课程群体，进而获得整体优势。数字信号处理课程其先修课程有信号与系统，高等数学、矩阵分析、MATLAB应用等。

4、后续课程有DSP技术及应用、通信原理等。就目前我院相关专业的开设情况进行分析。其一在课程内容的选择上无法实现很好的衔接，比如高等数学中的傅里叶级数，不管是对连续信号还是离散信号的分析，都具有很重要的地位，但是目前我院电子与测控两个专业所开设的高等数学课程中竟然把傅里叶级数这一章节删掉不讲。造成同学们对信号分解这部分的概念理解非常困难。高等数学工科专业上的第一门基础课，学习目的是为了以后能在相关专业课程中有所应用，目前我校基础课课程的内容选择上无法以专业课为导向，不能把相关知识应用到专业课中去，造成学习基础课时感觉枯燥、难懂；学习专业基础课时

5、重要的知识点没有学到或者十分生疏，不利于后续课程的开展。针对这种情况应该通过相关学科教师之间进行交流，通过对内容调整使基础课与专业课都能达到很好的教学效果。其二在课程的安排顺序上需要进行调整。MATLAB是一种仿真软件，在数字信号处理课程中应用很广泛，无论是对信号进行谱分析还是滤波器的设计都采用该软件进行实现，作为一种功能强大的计算工具，学生需要掌握MATLAB软件的应用来处理专业课中所遇到的问题。目前我院MATLAB课程作为考查课在大四上学期开设，而考研的同学却没法在这学期投入较多的精力去学习，在某种程度上也影响到其他专业课程相关知识点的

6、展开，如果能把该软件的学习作为一门基础课开设在大二上学期，则能使教育资源得到更好的利用。在数字信号处理这门课程的学习中得心应手，游刃有余。三、教学模式的更新数字信号处理存在概念多、不直观且非常抽象、公式推导繁琐等问题。在学习这门课程时，学生普遍感到数字信号处理的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，是数字信号处理课程教学所要解决的关键问题。首先，要转变教学思想。在教学过程中，强调基本内容的深刻理解和基本概念的建立，

7、淡化公式的推导和解题技巧，强化所学知识的综合应用与创新能力的培养；以培养学生的能力为核心，打破理论教学与实践教学的界限，在多媒体教室将课堂教学与上机实验融为一体，边理论教学边上机实验，从而实现理论与实践的有机结合。其次，教师必须不断地更新教学手段。数字信号处理课程中有许多抽象的数学概念，可以通过MATLAB演示实验，揭示其物理概念，帮助学生理解与掌握，从而提高学生的学习效率与学习积极性，利用启发式的教学方法和个性化教学方法使学生有更多的发现问题、思考问题和解决问题的空间。下面举例说明MATLAB在频域采样理论验证中的应用。例：长度为26的三

8、角形序列x（n），分别对序列x（n）进行16点32点的离散傅里叶变换（DFT），分别对16点和32点频域采样进行离散傅里叶反变换（IDFT），并绘制波形图验证频域采样理论。%频域