數字信號處理課程教學方法改革探究

[摘 要] 首先分析了近幾年數字信號教學過程中遇到的問題，提出了改變教學方法的思路。在教學過程中優化教學內容，借助仿真軟件進行演示，同時提出了如何調動學生的學習積極性以提高他們學習效率的方法。

[關 鍵 詞] 數字信號處理；教學改革；教學模式

[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）28-0172-01

數字信號處理是電子類學生必修的專業基礎課程，主要討論時域離散信號的傅里葉變換及濾波兩大內容。先修課程主要有高等數學、復變函數和信號與系統等。數字信號處理是理論性非常強的一門課程，課程內容比較抽象。多年的教學中都采用傳統模式進行講授，所以學生基本上都是被動接受，這樣的講授方式效果不理想，學生的學習質量也不高。鑒于此，對現狀進行分析，就以后教學如何進行改革提出了一些改進方法。

一、課程現狀分析

在近幾年數字信號處理課程的講授過程中發現了以下問題：

1.課程理論性比較強，有推導和計算。學生對簡單的計算還可以接受。但是對于比較復雜的推導，如離散傅里葉變換的快速算法的推導過程，就難以接受。一般講授到第三章離散傅里葉變換時，大部分學生跟不上進度，難以理解內容，學生會感到內容很枯燥無味，學習興趣不足，學習的積極性和主動性不高。

2.目前，我們學院沒有開設數字信號處理的實驗課程，這樣學生只能學理論，沒有實踐的機會。

3.學生對課程的理解不足，只會做題，不知其物理意義。學生掌握知識不夠靈活，或者把課程當作數學課程來學習，只是會計算傅里葉變換，但是不知道傅里葉變換的作用。

二、課程改革的思路

教學改革是指教師教學改革與學生學習方式的改變，是教師與學生雙向的改變，是教與學的相互溝通。教師要不斷學習，按照學生的特點改變教學內容、教學方法。學生也得養成良好的學習習慣，尊重老師，熱愛自己的專業，提高自己的學習積極性。

1.就理論性比較強、內容比較枯燥的問題。按照學生的特點簡化教學內容，比如比較難推導的部分，講解過程，得出結果，但是有必要的推導不能忽略。數字信號處理有三章都是講解傅里葉變換，對于這個概念學生必須要掌握它的物理意義，而不是只會計算傅里葉變換。

2.教學方法和教學手段并存。采用多媒體教學作為輔助教學，仿真教學和實踐教學并存。在多媒體教學中加入些動畫、語音等，激發學生的學習興趣，幫助學生理解和掌握內容。

3.開設實驗課程，可以采用Matlab軟件和Labview軟件進行仿真1f1a61f5c4f25b654833bdf038ad31db633cbd2364485bc6b02555259c65d69f。Matlab軟件具有可靠的數值計算功能，強大的繪圖功能，最重要的是具有豐富的數字信號處理工具箱。可以開設Matlab仿真相關的題目，也可以把Matlab軟件作為課堂教學的輔助手段，以便學生更好地掌握理論知識。Labview采用的是圖形化語音，通過功能節點結合圖像化的程序流程控制結構實現程序功能，程序設計過程直觀。教學過程中也可以引入Labview，如在講解無限長脈沖響應濾波器的設計時可以采用該軟件，讓學生對整個濾波器的設計更加明了，也省去了用Matlab軟件時復雜的程序講解部分。

4.在學生學習興趣不夠、學習不夠靈活方面可以加強學生互動。講解完重點內容后讓學生做課堂練習，了解學生的掌握情況，再調節教學進度。或者是上課前給學生布置一些與課程相關的思考題，課后學生自己查找資料，互相討論，在下一節課的時候找同學來講解。通過這種方法可以鍛煉學生解決問題的能力，也加強了學生之間的互動。對于提高學生的學習興趣有很好的幫助。

三、考核方式的改革

按照以往的考核方式只注重學生的期末考試成績并不能完全反映學生對課程的掌握程度。所以在以前的考核方式及卷面成績加平時成績的基礎上又加入了學生平時課堂上的表現作為平時成績。由于近年高校擴招，學生的整體水平普遍下降，所以期末考試的時候需要照顧到大部分學生，期末考試題一般都從平時做過的練習題或者作業題中選擇，有些考試型的學生平時不怎么學習，但是期末突擊也能考出好成績，這樣對平時特別努力的學生很不公平。所以按照學院學生的特點，更應該重視平時成績，平時多關注學生，關注學生的課堂表現，多做課堂練習，以便學生及時掌握所學知識，也可更好地了解學生。可以把最后的考核分為4大部分：第一部分為期末卷面成績；第二部分平時的課后作業和出勤率；第三部分：課堂測驗和學生平時的課堂表現（適合小班教學）；第四部分：實踐部分。

數字信號處理是理論性很強的課程，它的理論應用在多個領域。老師如何教好學生，學生如何學好該課程是值得研究的課題。論文總結了筆者在近幾年的教學中遇到的問題，并提出了一些改革建議。在以后的教學中不斷學習，不斷提升自己，爭取取得良好的教學效果。

參考文獻：

[1]劉芳.數字信號處理教學改革的探索[J].教育教學論壇，2015，12（49）：242-243.

[2]郝潤芳，程永強.數字信號處理教學改革探索與實踐[J].教育教學論壇，2017，7（29）：136-137.