數(shù)字信號處理課程創(chuàng)新性教學(xué)模式實踐與研究

蘇金善

摘要：數(shù)字信號處理主要利用數(shù)字方法對信號進(jìn)行分析、變換、濾波、調(diào)制和解調(diào)，其已經(jīng)在數(shù)字控制、馬達(dá)控制、機(jī)器人控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有較強(qiáng)的實踐性和實用性。傳統(tǒng)數(shù)字信號處理多為理論教學(xué)、課堂教學(xué)，不能夠滿足社會政企單位對操作性、應(yīng)用性需求，為了提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果，論文基于筆者多年的實踐創(chuàng)新性教學(xué)模式，開展虛擬化教學(xué)、微信教學(xué)、互動式教學(xué)，以便在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境、校企項目合作中提高學(xué)習(xí)效果，掌握數(shù)字信號處理理論知識、操作技能。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；虛擬教學(xué)；微信教學(xué)；互動式教學(xué)

中圖分類號：G642.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2095-9214（2016）08-0124-01

一、引言

數(shù)字信號處理是電子信息學(xué)科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，已經(jīng)在雷達(dá)導(dǎo)航控制、電力線信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛普及和應(yīng)用。傳統(tǒng)的數(shù)字信號處理課程教學(xué)采用教師講授、學(xué)生被動聽的模式，偏重于課堂教學(xué)、理論教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生通常掌握較多的理論知識，不能夠?qū)⒗碚撝R轉(zhuǎn)換為創(chuàng)作型、應(yīng)用型實踐操作，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)需求[1]。隨著虛擬現(xiàn)實、云計算、微信平臺等技術(shù)的快速發(fā)展，可以將其應(yīng)用到數(shù)字信號處理課程教學(xué)過程中，開發(fā)模擬真實教學(xué)訓(xùn)練場景的系統(tǒng)，并且實現(xiàn)校企合作開展互動式教學(xué)模式，在此基礎(chǔ)上實施分層教學(xué)，能夠結(jié)合學(xué)生實際情況、企業(yè)需求進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和效果，具有重要的作用[2]。

二、數(shù)字信號處理課程創(chuàng)新性教學(xué)模式

（一）虛擬化教學(xué)模式

虛擬化教學(xué)模式是指利用增強(qiáng)現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、3D建模、自然手勢識別等技術(shù)開發(fā)一種仿真教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠模擬真實的數(shù)字信號處理開發(fā)環(huán)境，按照基礎(chǔ)課程理論一步步的指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐操作[3]。仿真教學(xué)系統(tǒng)為每一個學(xué)生分配一個登錄賬號，學(xué)生可以隨時隨地接入系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，改善了數(shù)字信號教學(xué)的時空環(huán)境、設(shè)備環(huán)境、人文信息環(huán)境，在不增加數(shù)字信號硬件設(shè)備的情況下開展實訓(xùn)操作，滿足企業(yè)實踐創(chuàng)新需求。

（二）微信學(xué)習(xí)服務(wù)模式

微信學(xué)習(xí)服務(wù)模式是指利用現(xiàn)代智能手機(jī)、平板電腦和微信平臺開展服務(wù)號定制，開發(fā)一個微信學(xué)習(xí)服務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)可以為用戶提供多個應(yīng)用目錄，用戶單擊相關(guān)的目錄之后，就可以進(jìn)入到數(shù)字信號處理課程學(xué)習(xí)過程[4]。另外，教師上傳相關(guān)的教學(xué)視頻、習(xí)題資料、學(xué)習(xí)心得和方法之后可以定向發(fā)送給學(xué)生群體，有效地管理在線課程資源。另外，微信學(xué)習(xí)服務(wù)平臺也可以為用戶提供一個直播課堂，即使學(xué)生臨時有事不在課堂，也可以打開手機(jī)進(jìn)入微信直播課堂，同時可以記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的記錄，使用斷點續(xù)傳功能，能夠隨時打開系統(tǒng)繼續(xù)上一次的學(xué)習(xí)。微信學(xué)習(xí)服務(wù)平臺還可以為教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間提供一個答疑交流功能，能夠交流學(xué)習(xí)心得、互相推薦學(xué)習(xí)服務(wù)課程、互相推薦優(yōu)秀課程、請教答疑等問題。

（三）互動式教學(xué)模式

互動式教學(xué)模式可以實現(xiàn)教師、學(xué)生、企業(yè)三方合作互動，創(chuàng)建一個基于實際項目、理論聯(lián)系實踐、融合層次教學(xué)模式[5]。

（1）基于實際項目教學(xué)模式。目前，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中擁有許多的實際項目，可以與教師、學(xué)生和企業(yè)進(jìn)行合作，構(gòu)建一種三方聯(lián)動的實際項目互動教學(xué)模式，可以讓學(xué)生真正的體驗到數(shù)字信號處理課程實踐操作，以便能夠在實踐中檢驗學(xué)到理論知識掌握的程度，提高數(shù)字信號處理課程的應(yīng)用性、實用性。

（2）理論聯(lián)系實踐教學(xué)模式。校企合作建立一個聯(lián)合實驗室，這樣可以為數(shù)字信號處理課程的教師、學(xué)生搭建一個位于學(xué)校的實踐工廠，教師可以在聯(lián)合實驗室講授數(shù)字信號處理的原理、知識，學(xué)生可以在接受理論知識學(xué)習(xí)的同時，可以現(xiàn)場進(jìn)行實訓(xùn)操作，邊學(xué)邊練、學(xué)練結(jié)合，這樣就可以實時的將學(xué)到理論知識理解、消化和吃透，讓學(xué)生真正的掌握實踐操作技能，也可以加深學(xué)生對理論知識的掌握程度。理論聯(lián)系實踐教學(xué)可以實現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐，同時實踐檢驗理論的正確性，理論實踐一體化教學(xué)可以鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)到的理論知識，將其應(yīng)用于實踐中，便于培養(yǎng)拔尖的技能型人才。

（3）融合層次教學(xué)模式。數(shù)字信號處理教學(xué)過程中，我國一些科技單位會定期和專門舉行專業(yè)實操和創(chuàng)新比賽，這樣就可以利用多種形式提升學(xué)生的積極性、主動性，融合多種模式實現(xiàn)層次教學(xué)，這樣就可以讓學(xué)生真正的掌握數(shù)字信號開發(fā)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)數(shù)字信號處理課程后續(xù)學(xué)習(xí)動力。如果某些學(xué)生在各類型的比賽中獲取了較為理想的成績，可以加深這一部分學(xué)生數(shù)字信號學(xué)習(xí)的課程深度，為其提供更多的機(jī)會進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新，為企業(yè)輸送動手能力強(qiáng)、創(chuàng)新水平高的學(xué)生。

三、結(jié)束語

數(shù)字信號處理是一門信號處理的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也是現(xiàn)代智能手機(jī)、CPU、RFID芯片等企業(yè)亟需的一門專業(yè)課，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對實際應(yīng)用的需求，必須引入先進(jìn)的微信、云計算、增強(qiáng)現(xiàn)實等計算機(jī)技術(shù)開發(fā)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，并且與應(yīng)用企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合，實現(xiàn)教師、學(xué)生、企業(yè)三方合作互動，創(chuàng)建一個基于實際項目、理論聯(lián)系實踐、融合層次教學(xué)模式，摒棄傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)模式，大膽提出以理論為先導(dǎo)、實踐操作為中心、課程教學(xué)與實際項目相結(jié)合、教學(xué)與社會職業(yè)考證相結(jié)合的理念，通過多年的教學(xué)實踐，采取這種模式培養(yǎng)的學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實，操作能力較強(qiáng)，創(chuàng)新能力較強(qiáng)，提高教學(xué)水平和質(zhì)量，滿足現(xiàn)代軟件研發(fā)設(shè)計高層次、高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才需求。

（作者單位：伊犁師范學(xué)院電子與信息工程學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]唐建鋒，楊輝，羅湘南.數(shù)字信號處理課程教學(xué)模式創(chuàng)新研究與實踐[J].黑龍江科技信息，2012（7）：234-235.

[2]楊智明，彭喜元，俞洋.數(shù)字信號處理課程實踐型教學(xué)方法研究[J].實驗室研究與探索，2014，33（9）：180-183.

[3]陳迎春，吳瑛，張莉等.《數(shù)字信號處理》研究性網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)的探索[J].高等教育研究學(xué)報，2013（2）：22-23.

[4]李燈熬，張海燕，王華奎.“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)改革與實踐[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2010（8）：76-78.

[5]楊莉，施國勇.基于FPGA的“數(shù)字信號處理”課程設(shè)計教學(xué)實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32（4）：77-78.