《数字信号处理》课程教学方法分析

【摘要】电子信息类专业中，最重要的专业基础理论课之一就是《数字信号处理》这门课。本文基于长期的课堂教学经验，结合工科学生学习本课程难于理解的现状，对《数字信号处理》课程的特点进行了分析梳理，并对课程的重难点提出了具体的教学方法。

【关键词】数字信号处理;教学方法;电子信息专业

一、《数字信号处理》课程的教学内容

1.1合理处理教材内容

目前，有关《数字信号处理》课程的参考教材很多，有些教材不仅理论性强，而且难度也比较大，很难适用于工程教育为背景的学习能力相对较弱的学生。依据具体的教学需求，需要有目的、合理的选用教材内容。具体而言，为适应学生的特点，课程讲解需要从离散时间信号处理内容讲起，并且在课程复习的过程中重点强调离散时间信号的知识点。依据讲解滤波器的设计，讲授有限冲激响应等，以求帮助学生掌握课程内容，弥补课程学时少、内容多的缺陷。

1.2精心组织教学内容

《数字信号处理》的内容理论性较强，晦涩难懂，大多数的概念涉及到了大量数学公式的推导，此外，学生们普遍的反映教学内容枯燥无味、难以接受。为了让学生在有限的课时内理解掌握好数字信号处理的基本知识点，并且重点对信号处理授课内容进行了精心的选择及安排，对部分详细内容进行精简，重点讲授关键的理论和重点的内容。最后采用专题的形式讲解数字信号处理在实际工程信息处理中的应用，这一做法避免大量冗长复杂的推导公式，丰富了教学内容，在一定程度上提高了学生的学习兴趣。

1.3实验教学和理论教学同步进行

数字信号处理课程教学中只有理论和实践同步进行才能够达到理想的教学效果。针对课程具体内容涉及信号的产生与采集、信号的FFT(FastFourierTransformation即快速傅氏变换)分析、滤波器设计等等。这要求学生在熟悉数学处理工具Matlab软件的情况下对图像信号进行采集，并且对信号进行回放、显示、缩小及放大。而后对不同频率、不同幅值的信号进行FFT谱分析，针对图像的内容、画图说明谱的含义，最后对信号进行滤波，并比较信号在滤波前后的频谱的变化。

二、提高学生学习《数字信号处理》课程的兴趣

2.1多元化教学手法的应用

《数字信号处理》课程在长久以来因内容抽象、理论性强，常常采用“灌输式”的课堂教学方式进行授课。这种“灌输式”的教学方式使得学生处于被动的接受地位，缺乏积极学习的主动性。因此，在具体的教学过程中一方面应当重视问题的难以程度，注重启发式的教学，进而激发学生的求知欲；另一方面注重理论结合实际，学生密切联系实际应用，通过具体的实验和实际案例对问题进行探究，尽量减少课堂上繁琐的数学推导，采用板书加多媒体辅助式的教学方式进行教学，由浅入深进行教学，学生只有听得明白，才会有成就感、才会感兴趣。

2.2将理论内容可视化

目前，国际上许多学校采用Matlab的仿真方法来完成数字信号处理教学的相关理论教学，Matlab仿真方法的运用能够将理论与实践教学进行有机地结合，可做到基本原理和基本运算可视化、可操作化。这里所提到的可视化及可操作化是国外大学中所提供出的一种可以在我们理工科教学中进行应用的、很好的思路及解决方法。对于课程布置的具体实验而言，具有大型化、系统化的发展趋势，难度比较大，可使得学生对复杂的理论进行动手操作，可提供具体的解决问题的方法和能力，这一做法能够促使学生较为深刻地掌握和理解信号处理课程中所学习到的内容。

2.3从工程中来到工程中去

具体举例而言，实际工程中DFT（DiscreteFourierTransform即离散傅里叶变换）和FFT技术在电话拨键的双音频号的具体应用，让学生找出学习的重难点，建立学习目标。这一做法被看作为从工程中来；此外，大学生的电子制作竞赛中，DSP竞赛或学生科研立项中选择与数字信号处理相关的课题去进行开发研究，由学生进行全程参与，这就是到工程中去。

三、结语

数字信号处理课程因其理论性强，一直以来不受学生喜爱，因此要想提高教学水平，增强学生的学习兴趣，就需要在教学内容、教学手段及实验教学上不断进行尝试与探索。此外，还要不断地完善理论教学内容，更好地应用于实践中。

作者:王峥 刘盾 单位:天津职业技术师范大学

参考文献

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[2]曾伟梁;刘颖;鲍曼;徐宏艳;赵沛丰.用MATLAB实践数字信号处理课程的辅助教学[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2014（1）.

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