導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)字信號(hào)處理專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程理論性強(qiáng)，可適用專(zhuān)業(yè)多，不同專(zhuān)業(yè)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置應(yīng)差別化，青年教員實(shí)踐教學(xué)水平有待提升等問(wèn)題，提出了該專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)探索方法．通過(guò)強(qiáng)調(diào)針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的背景課題庫(kù)設(shè)置，學(xué)員和教員不同要求的實(shí)踐任務(wù)設(shè)置，以研促教和數(shù)學(xué)概念物理化，提升教員的實(shí)踐教學(xué)能力，增強(qiáng)數(shù)學(xué)信號(hào)處理這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的整體教學(xué)效果．

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)

1針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)，建立背景課題庫(kù)

在講授第一堂課時(shí)，任課教師一般都會(huì)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在是數(shù)字時(shí)代，并對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的前沿領(lǐng)域，包括圖像處理、語(yǔ)音音頻、無(wú)線(xiàn)電通信、生物醫(yī)學(xué)、移動(dòng)電話(huà)、數(shù)字電視等進(jìn)行介紹．以提高學(xué)生對(duì)該課程的興趣，同時(shí)幫助他們更好地認(rèn)識(shí)該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容．但是，在數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，盡管教員在教學(xué)中舉例強(qiáng)調(diào)了這門(mén)課的相關(guān)重要應(yīng)用，但由于這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)設(shè)在專(zhuān)業(yè)課程之前，學(xué)員在學(xué)習(xí)這門(mén)課的具體專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，還是不知道哪里能用，應(yīng)該如何用，不能夠理論聯(lián)系實(shí)際．從而造成學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，等到學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課需要用時(shí)才發(fā)現(xiàn)“書(shū)到用時(shí)方恨少”的問(wèn)題．面向不同專(zhuān)業(yè)，數(shù)字信號(hào)處理有不同的教學(xué)應(yīng)用特點(diǎn)．為突出數(shù)字信號(hào)處理專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)用性，依據(jù)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，有必要尋找建立專(zhuān)業(yè)背景強(qiáng)、與數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系緊密的背景課題庫(kù)，為實(shí)踐教學(xué)打牢例證基礎(chǔ)．如在涉及FIR濾波器頻率采樣型結(jié)構(gòu)時(shí)，梳狀濾波器構(gòu)成了它的第1項(xiàng)級(jí)聯(lián)部分，可以將雷達(dá)原理中的動(dòng)目標(biāo)指示內(nèi)容作為這部分內(nèi)容的背景課題；在涉及抽樣定理時(shí)，可將通信原理中的脈沖編碼調(diào)制內(nèi)容作為這部分內(nèi)容的背景課題．

2針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)，設(shè)置學(xué)員、教員實(shí)踐任務(wù)

2.1設(shè)置學(xué)員實(shí)踐任務(wù)

選定專(zhuān)業(yè)課背景課題的一個(gè)重要目的，是使學(xué)員明晰數(shù)字信號(hào)處理課程在處理許多實(shí)際專(zhuān)業(yè)問(wèn)題中的重要性和有效性，提升學(xué)員對(duì)該專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣．然而，選定的這些專(zhuān)業(yè)背景課題必定需要后續(xù)才開(kāi)始學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)．如果讓學(xué)員提前對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行全面深入學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)精力、知識(shí)架構(gòu)上看顯然不合理，必然會(huì)給學(xué)員帶來(lái)更沉重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)．為此，在厘清背景課題要解決的問(wèn)題后，需要對(duì)這些專(zhuān)業(yè)背景課題進(jìn)行必要的刪繁就簡(jiǎn)，把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理專(zhuān)業(yè)知識(shí)和處理步驟，僅把這些學(xué)員能迅速上手的部分內(nèi)容設(shè)置為需要學(xué)員自主完成的課內(nèi)實(shí)踐任務(wù)，提高實(shí)踐教學(xué)的趣味性和可操作性．如在用動(dòng)目標(biāo)指示作為梳狀濾波器的一個(gè)應(yīng)用背景時(shí)，需要把一些關(guān)于動(dòng)目標(biāo)指示的基本原理、基本方法等作為基礎(chǔ)知識(shí)提前梳理出來(lái)，給學(xué)員設(shè)置成可以上手實(shí)踐的任務(wù)；在用脈沖編碼調(diào)制作為實(shí)踐內(nèi)容時(shí)，需要把調(diào)制的基本概念、脈沖編碼調(diào)制的概念和原理簡(jiǎn)要總結(jié)出來(lái)作為學(xué)員的實(shí)踐基礎(chǔ)．

2.2設(shè)置教員實(shí)踐任務(wù)

面對(duì)同樣的專(zhuān)業(yè)背景課題，相較學(xué)員，對(duì)教員理應(yīng)有更高的要求．青年教員大都存在一個(gè)基本問(wèn)題，即對(duì)諸多專(zhuān)業(yè)課缺乏系統(tǒng)性的掌握，從而在數(shù)字信號(hào)處理這樣的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中難以做到融會(huì)貫通，不能像老教員那樣對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和課堂教學(xué)掌控自如．為此，青年教員需要對(duì)專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，提高認(rèn)識(shí)，可以有針對(duì)性地依據(jù)選定的專(zhuān)業(yè)背景課題，把握經(jīng)典專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的背景意義、問(wèn)題源起的來(lái)龍去源、問(wèn)題解決方法的梳理對(duì)比．籍此設(shè)置適宜于青年教員提升授課能力的教學(xué)實(shí)踐任務(wù)，提高青年教員對(duì)代表性的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的認(rèn)知深度和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的例證授課效果．例如：在進(jìn)行雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)指示內(nèi)容實(shí)踐時(shí)，教員需要學(xué)習(xí)掌握雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)指示，動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的背景、原理，不同方法及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及以其為背景實(shí)現(xiàn)的一些可視化仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)試；在進(jìn)行脈沖編碼調(diào)制時(shí)，教員要掌握信源編碼的背景意義、基本方法，脈沖編碼調(diào)制與其它調(diào)制的區(qū)別，以及不同信源編碼方法的應(yīng)用等． 

3以研促教，拓展實(shí)踐教學(xué)研究?jī)?nèi)容

科研是教學(xué)的“源頭活水”，課堂中應(yīng)適當(dāng)引入科研的應(yīng)用成果，淡化公式的推導(dǎo)，強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．為此，青年教員在開(kāi)展專(zhuān)業(yè)背景課題的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，應(yīng)同時(shí)以研究的態(tài)度對(duì)待實(shí)踐教學(xué)，注重從這些基本問(wèn)題的物理本質(zhì)、解決方案上提煉出科學(xué)問(wèn)題，找到科研點(diǎn)，加以拓展，開(kāi)辟科研方向并提高自己的科研水平，增強(qiáng)科研效率．同時(shí)，注重歸納對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)原理，從而有效反哺專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)．例如：雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)指示與檢測(cè)一直是雷達(dá)信號(hào)處理的一個(gè)研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)，教員可以跟蹤國(guó)內(nèi)外該方面的最新研究成果，從中提煉出相關(guān)研究方法，深入進(jìn)行研究；在脈沖編碼調(diào)制方法中，教員可以從不同編碼算法的原理出發(fā)，仔細(xì)研究，尋找可以進(jìn)行改進(jìn)的方向，從而提高自己的研究水平，同時(shí)也可以作為一些優(yōu)秀的例證在教學(xué)中給學(xué)員展示，做到教學(xué)相長(zhǎng)．

4數(shù)學(xué)概念物理化，提升實(shí)踐教學(xué)理論認(rèn)知水平

從素質(zhì)培養(yǎng)的角度上看，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的全面發(fā)展，注重在以探索和研究為基礎(chǔ)的教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的研究能力與創(chuàng)新能力；從傳統(tǒng)的單向知識(shí)傳授的教學(xué)型教學(xué)向知識(shí)傳授與探索相結(jié)合的探索型教學(xué)發(fā)展，以正確的教學(xué)理念來(lái)指導(dǎo)具體的課程教學(xué)實(shí)踐．如一些拋錨式教學(xué)方法從錨的設(shè)置和相關(guān)教學(xué)組織實(shí)施可以有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、知識(shí)建構(gòu)和能力培養(yǎng)．不管采用何種教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索、創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)是對(duì)相關(guān)問(wèn)題物理本質(zhì)的深入認(rèn)識(shí)．?dāng)?shù)字信號(hào)處理中涉及的數(shù)學(xué)公式確實(shí)比較多，這給學(xué)員理解起來(lái)帶來(lái)了一定難度．然而，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的好處就是如果能給學(xué)員找到公式的一些專(zhuān)業(yè)背景或合理的物理解釋?zhuān)瑢W(xué)員理解起來(lái)就很輕松．在課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)該注重將數(shù)學(xué)概念物理化，以學(xué)員很易理解的日常物理現(xiàn)象予以解釋?zhuān)鏩變換里涉及收斂域時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到級(jí)數(shù)求和的問(wèn)題，高等數(shù)學(xué)里的解釋是絕對(duì)可和能保證級(jí)數(shù)收斂，可以將這個(gè)級(jí)數(shù)求和看成拔河比賽，絕對(duì)求和（即絕對(duì)值之和）就是心往一處想，勁往一處使，此時(shí)力量之和最大，非絕對(duì)求和就是方向不盡一致的拔河，絕對(duì)可和指拔河最大力量是個(gè)有限值，學(xué)員聽(tīng)起來(lái)就很生活化和物理化；在解釋傅里葉變換的問(wèn)題時(shí)，可以先從大家在初中物理時(shí)就已學(xué)過(guò)的力的分解開(kāi)始，給大家逐步解釋清楚只要找到一組完備的正交集，將信號(hào)進(jìn)行完備分解就可以了，而傅里葉變換正是找到了這樣一個(gè)完備集而已．如此，不僅便于學(xué)員消化知識(shí)點(diǎn)，而且在無(wú)形中提升了理論和實(shí)踐教學(xué)的理論認(rèn)知水平．

5結(jié)語(yǔ)

數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)踐教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)員動(dòng)手能力，提升整體教學(xué)效果的一個(gè)重要手段．從針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)背景課題庫(kù)選擇，針對(duì)教員和學(xué)員不同要求標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐任務(wù)設(shè)置，以研促教，物理化數(shù)學(xué)概念等方面，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索，以期對(duì)該門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果的提升有所幫助．

參考文獻(xiàn)：

[1]程佩青．?dāng)?shù)字信號(hào)處理教程經(jīng)典版[M]．4版．北京：清華大學(xué)出版社，2015

[2]錢(qián)莉．關(guān)于《數(shù)字信號(hào)處理》的教學(xué)研究[J]．教育現(xiàn)代化，2018，5（7）：238-239

[3]李繼猛，謝平，江國(guó)乾，等．基于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字信號(hào)處理課程模塊化教學(xué)改革[J]．教學(xué)研究，2016，39（4）：61-65

[4]李洪均，李蘊(yùn)華，陳俊杰，等．?dāng)?shù)字信號(hào)處理實(shí)踐型教學(xué)改革研究[J]．中國(guó)教育技術(shù)裝備，2017（24）：156-158

[5]楊秋菊，馬曉．?dāng)?shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)探索[J]．大學(xué)教育，2016（6）：163-164，175

[6]盧光躍，黃瓊丹，黃慶東，等．凸顯“數(shù)字信號(hào)處理”課程通信特色的教學(xué)探索與實(shí)踐[J]．科技資訊，2017，15（33）：180-183

作者:金偉 張峰干 沈曉衛(wèi) 賈維敏 李義紅 單位: