《數(shù)字信號處理》課程教學(xué)方法分析

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1、 《數(shù)字信號處理》課程教學(xué)方法分析 【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(yàn)，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(diǎn)進(jìn)行了分析梳理，并對課程的重難點(diǎn)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

2、內(nèi)容。具體而言，為適應(yīng)學(xué)生的特點(diǎn)，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(diǎn)強(qiáng)調(diào)離散時間信號的知識點(diǎn)。依據(jù)講解濾波器的設(shè)計(jì)，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(diǎn)，并且重點(diǎn)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(diǎn)講授關(guān)鍵的理論和重點(diǎn)的內(nèi)容。最后采用專題的形式講解數(shù)字信號

3、處理在實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)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

4、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(shí)際，學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，通過具體的實(shí)驗(yàn)和實(shí)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

5、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(yùn)用能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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

6、到工程中去 具體舉例而言，實(shí)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(diǎn)，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(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(shí)

7、踐中。 參考文獻(xiàn) [1]梁快;趙明富.“信號與系統(tǒng)”與“數(shù)字信號處理”兩課教學(xué)整合[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007（5）. [2]曾偉梁;劉穎;鮑曼;徐宏艷;趙沛豐.用MATLAB實(shí)踐數(shù)字信號處理課程的輔助教學(xué)[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（1）. [3]趙婷婷;劉紹丹;教峻嘉;劉嵩.“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”優(yōu)化整合的實(shí)踐與探索[J].價值工程，2013（3） 4 1、最靈夢想是一個天真的詞，實(shí)現(xiàn)夢想是個殘酷的詞。。。21.2.82.8.202109:5309:53:382月-2109:53 2

8、、只有收獲，才能檢驗(yàn)耕耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價值。。二〇二一二〇二一年二月八日2021年2月8日星期一 3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負(fù)了所受的苦難。。09:532.8.202109:532.8.202109:5309:53:382.8.202109:532.8.2021 4、找一個理由，否認(rèn)憂傷，笑容就會燦爛到無所不在。。2.8.20212.8.202109:5309:5309:53:3809:53:38 5、成功與不成功之間有時距離很短——只要后者再向前幾步。。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/2021 6、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你

9、。。9時53分9時53分8-2月-212.8.2021 7、青春如此華美，卻在煙火在散場。。21.2.821.2.821.2.8。2021年2月8日星期一二〇二一二〇二一年二月八日 8、真正沒有資格談明天的人，是那個不懂得珍惜今日的人。。09:5309:53:382.8.2021星期一, 二月 8, 2021 1、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。。21.2.82.8.202109:5309:53:382月-2109:53 2、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。。二〇二一二〇二一年二月八日2021年2月8日星期一 3、你是唯一的，你是十分獨(dú)特的，你就是你生

10、命中的第一名。。09:532.8.202109:532.8.202109:5309:53:382.8.202109:532.8.2021 4、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動。。2.8.20212.8.202109:5309:5309:53:3809:53:38 5、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/2021 6、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。9時53分9時53分8-2月-212.8.2021 7、自知之明是最難得的知識。21.2.821.2.821.2.8。2021年2月8日星期一二〇二一二〇二一年

11、二月八日 8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。09:5309:53:382.8.2021星期一, 二月 8, 2021 1、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.82.8.202109:5309:53:382月-2109:53 2、最困難的事情就是認(rèn)識自己。二〇二一二〇二一年二月八日2021年2月8日星期一 3、有勇氣承擔(dān)命運(yùn)這才是英雄好漢。09:532.8.202109:532.8.202109:5309:53:382.8.202109:532.8.2021 4、與肝膽人共事，無字句處讀書。2.8.20212.8.202109:5309:5309:53:3809:53:38 5、閱讀使人充實(shí)，會談使人敏捷，寫作使人精確。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/2021 6、最大的驕傲于最大的自卑都表示心靈的最軟弱無力。9時53分9時53分8-2月-212.8.2021 7、自知之明是最難得的知識。21.2.821.2.821.2.8。2021年2月8日星期一二〇二一二〇二一年二月八日 8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。09:5309:53:382.8.2021星期一, 二月 8, 2021