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

摘要：針對數(shù)字信號處理課程理論性強(qiáng)，可適用專業(yè)多，不同專業(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)水平有待提升等問題，提出了該專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)探索方法．通過強(qiáng)調(diào)針對不同專業(yè)的背景課題庫設(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)信號處理這門專業(yè)基礎(chǔ)課的整體教學(xué)效果．

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

1針對不同專業(yè)，建立背景課題庫

在講授第一堂課時，任課教師一般都會強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在是數(shù)字時代，并對數(shù)字信號處理的前沿領(lǐng)域，包括圖像處理、語音音頻、無線電通信、生物醫(yī)學(xué)、移動電話、數(shù)字電視等進(jìn)行介紹．以提高學(xué)生對該課程的興趣，同時幫助他們更好地認(rèn)識該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容．但是，在數(shù)字信號處理課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，盡管教員在教學(xué)中舉例強(qiáng)調(diào)了這門課的相關(guān)重要應(yīng)用，但由于這門專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)在專業(yè)課程之前，學(xué)員在學(xué)習(xí)這門課的具體專業(yè)基礎(chǔ)知識時，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)動力不足，等到學(xué)習(xí)專業(yè)課需要用時才發(fā)現(xiàn)“書到用時方恨少”的問題．面向不同專業(yè)，數(shù)字信號處理有不同的教學(xué)應(yīng)用特點(diǎn)．為突出數(shù)字信號處理專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)的針對性和實(shí)用性，依據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)，有必要尋找建立專業(yè)背景強(qiáng)、與數(shù)字信號處理相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識聯(lián)系緊密的背景課題庫，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，梳狀濾波器構(gòu)成了它的第1項級聯(lián)部分，可以將雷達(dá)原理中的動目標(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，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針對不同專業(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)

選定專業(yè)課背景課題的一個重要目的，是使學(xué)員明晰數(shù)字信號處理課程在處理許多實(shí)際專業(yè)問題中的重要性和有效性，提升學(xué)員對該專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣．然而，選定的這些專業(yè)背景課題必定需要后續(xù)才開始學(xué)習(xí)的專業(yè)知識．如果讓學(xué)員提前對這些知識進(jìn)行全面深入學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)精力、知識架構(gòu)上看顯然不合理，必然會給學(xué)員帶來更沉重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)．為此，在厘清背景課題要解決的問題后，需要對這些專業(yè)背景課題進(jìn)行必要的刪繁就簡，把問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號處理專業(yè)知識和處理步驟，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．如在用動目標(biāo)指示作為梳狀濾波器的一個應(yīng)用背景時，需要把一些關(guān)于動目標(biāo)指示的基本原理、基本方法等作為基礎(chǔ)知識提前梳理出來，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，需要把調(diào)制的基本概念、脈沖編碼調(diào)制的概念和原理簡要總結(jié)出來作為學(xué)員的實(shí)踐基礎(chǔ)．

2.2設(shè)置教員實(shí)踐任務(wù)

面對同樣的專業(yè)背景課題，相較學(xué)員，對教員理應(yīng)有更高的要求．青年教員大都存在一個基本問題，即對諸多專業(yè)課缺乏系統(tǒng)性的掌握，從而在數(shù)字信號處理這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中難以做到融會貫通，不能像老教員那樣對專業(yè)知識和課堂教學(xué)掌控自如．為此，青年教員需要對專業(yè)課進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，提高認(rèn)識，可以有針對性地依據(jù)選定的專業(yè)背景課題，把握經(jīng)典專業(yè)問題的背景意義、問題源起的來龍去源、問題解決方法的梳理對比．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)，提高青年教員對代表性的專業(yè)問題的認(rèn)知深度和專業(yè)基礎(chǔ)課的例證授課效果．例如：在進(jìn)行雷達(dá)動目標(biāo)指示內(nèi)容實(shí)踐時，教員需要學(xué)習(xí)掌握雷達(dá)動目標(biāo)指示，動目標(biāo)檢測的背景、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)測數(shù)據(jù)測試；在進(jìn)行脈沖編碼調(diào)制時，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)研究內(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，青年教員在開展專業(yè)背景課題的教學(xué)實(shí)踐活動中，應(yīng)同時以研究的態(tài)度對待實(shí)踐教學(xué)，注重從這些基本問題的物理本質(zhì)、解決方案上提煉出科學(xué)問題，找到科研點(diǎn)，加以拓展，開辟科研方向并提高自己的科研水平，增強(qiáng)科研效率．同時，注重歸納對應(yīng)的基礎(chǔ)原理，從而有效反哺專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)．例如：雷達(dá)動目標(biāo)指示與檢測一直是雷達(dá)信號處理的一個研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)，教員可以跟蹤國內(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．

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)過程中應(yīng)注重學(xué)生知識、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)的單向知識傳授的教學(xué)型教學(xué)向知識傳授與探索相結(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)是對相關(guān)問題物理本質(zhì)的深入認(rèn)識．?dāng)?shù)字信號處理中涉及的數(shù)學(xué)公式確實(shí)比較多，這給學(xué)員理解起來帶來了一定難度．然而，專業(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業(yè)背景或合理的物理解釋，學(xué)員理解起來就很輕松．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．如Z變換里涉及收斂域時經(jīng)常會遇到級數(shù)求和的問題，高等數(shù)學(xué)里的解釋是絕對可和能保證級數(shù)收斂，可以將這個級數(shù)求和看成拔河比賽，絕對求和（即絕對值之和）就是心往一處想，勁往一處使，此時力量之和最大，非絕對求和就是方向不盡一致的拔河，絕對可和指拔河最大力量是個有限值，學(xué)員聽起來就很生活化和物理化；在解釋傅里葉變換的問題時，可以先從大家在初中物理時就已學(xué)過的力的分解開始，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完備集而已．如此，不僅便于學(xué)員消化知識點(diǎn)，而且在無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

數(shù)字信號處理的實(shí)踐教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)員動手能力，提升整體教學(xué)效果的一個重要手段．從針對不同專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)背景課題庫選擇，針對教員和學(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，對數(shù)字信號處理的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索，以期對該門專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果的提升有所幫助．

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作者:金偉 張峰干 沈曉衛(wèi) 賈維敏 李義紅 單位: