处理技术的数字信号论文(优推5篇)
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数字信号处理论文【第一篇】
关键词:双语教学;数字信号处理课程;课程改革
随着信息化的进程,半个世纪以来,尤其是最近的30年里,作为理论性和工程性都很强的学科,数字信号处理(DSP)的理论、方法和应用实现了飞跃式的发展,其地位和作用也变得越来越重要。社会对既掌握DSP理论和方法,又掌握DSP工程技术的人才的需求,也越来越大。在这样的背景下,国内外各大学的电子信息类学科和专业,纷纷将数字信号处理列为必修课程,并加强了课程的建设与改革。
数字信号处理课程是我校电子信息类专业的必修课程,是一门集理论性、实践性、综合性于一体的主干专业基础课程。课程包括理论教学、课程实验及课程设计教学环节,教学计划大致安排在大学三年级的上或下学期。其目的是使学生获得数字信号分析与处理方面的基础理论、基本知识和基本技能,培养学生的综合素质和创新能力,使学生在基础理论、工程实践、运用现代化技术的创新能力等方面得到全面锻炼,为培养能解决挑战性问题的新一代工程师和学习后续课程打下坚实的基础。
一、以双语教学推进数字信号处理课程改革的必要性
为适应专业发展的需要,也是为不断提高教学水平,同时全面推进以培养创新精神、创新能力和实践能力为重点的素质教育的需要,我校2008年也将数字信号处理课程作为专业主干课程。然而,时代不断发展,技术日新月异,需要对这门专业主干课程进一步优化,以寻求教学质量的提高。作为培养人才的高等院校,采用经典的英文专业教材,开展双语教学成为一种共识和发展趋势。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出:“为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。”教育部已将双语教学列为考核高校教学水平的一项内容,双语教学是当前我国教学改革的研究热点。
“以双语教学推进数字信号处理课程改革”课题的研究,旨在通过双语教学的研究与实践,提高学生阅读和理解英文专业文献的水平,有利于培养应用型人才,满足社会对复合型人才的需求,还有利于挖掘电子信息专业教学的发展潜能,使专业基础教育和市场需求更好地结合,更有利于提高毕业生的就业适应能力,同时也有助于实现学校“技术为先、应用为本”的教育理念。
二、以双语教学推进数字信号处理课程改革的研究思路
课题研究的思路是从电子信息学科的基本任务出发,以信号分析为基础,以系统分析为桥梁,以处理技术为手段,以综合实现为目的,通过突出课程的内在联系和方法的变革来理顺课程双语教学体系。推行数字信号处理双语教学的目标是,将英语学习和专业课学习融为一体,使学生能够用英文熟练地检索、阅读、理解有关的理论、方法以及各种数据手册,并能用英文娴熟地撰写比较好的学术论文、技术报告和文档,掌握最新的专业知识和国际先进科技,逐步实现教学内容与国际接轨,打好扎实的工程基础,从而全面提升学生的综合能力和素质,增强学生的竞争力。
三、以双语教学推进数字信号处理课程改革的主要内容
数字信号处理课程是一门工程背景很强的课程。为使学生能更好地学好本门课程,适应科技界和产业界发展的要求,项目组认真研究分析该课程在人才培养和本学科中的地位、作用以及教学实践的现状,在此基础上收集、参考国内外其他重点大学该课程的双语教学方案,结合我校的具体情况,探索专业课双语教学规律和方法,尝试建立一套适应我院学生实际情况的、较为完整的数字信号处理课程双语教学体系,包括教学大纲、配套的教材和教学团队,形成相应的双语教学模式和教学方法,使学生除了了解和掌握本课程知识体系外,同时通过双语教学,提高学生阅读和理解英文专业文献的水平,有利于应用型人才的培养,满足社会对复合型人才的需求。此次项目改革具体包括以下几个方面:
(1)对我校数字信号处理双语教学进行可行性调研。(2)双语教学体系研究。在教学方法和手段上,要充分激发学生学习的主动性和积极性,并与教学内容相适应,尝试建立与我校学生水平一致的双语教学方案与体系。(3)选择与引导式、启发式、互动式的研究型教学相一致的原版教材与教学内容。(4)尝试挑选部分课时进行双语内容教学,研究教学效果及学生对双语教学的适应性。
以上教学改革内容存在以下难点:(1)数字信号处理是电子信息专业的主干课程,还未有过双语教学的实践,所以建立较完整的双语教学体系是一项新的尝试。(2)数字信号处理课程教学目前仍然普遍采用满堂灌输的教学方式,与引导式、启发式、互动的研究型教学理念和方法之间存在较大的差距。(3)双语教学模式中英语学习与课程学习定位的研究。
四、以双语教学推进数字信号处理课程改革的具体措施与办法
针对上面提到的难点,笔者经过这几个月的多方面调研,总结出以下几点具体措施与方法。
双语教学的可行性方面,这部分的工作由于过去进行过信号系统(双语)课程的重点课程建设,为数字信号处理(双语)理论教学提供较好的基础,特别是信号系统中的离散时间部分的分析方法与数字信号处理的基础部分是重合的。再通过精心的内容筛选与总结,双语教学资料准备是比较充分的。本学期通过试讲,学生反映因为有了信号系统课程基础,数字信号处理理论部分的内容理解比较好,实验部分因为有Matlab的内容,所以采用双语教学适应性更佳。对两个班级76人次进行的问卷调查表明,41%的学生认为双语教学十分必要,28%的学生选择可以尝试,另有20%的学生认为可有可无,11%的学生认为完全没必要。由以上问卷结果可以看出大部分学生对数字信号处理双语教学是支持的。
针对学生学习积极性的问题,笔者选取了部分内容以学生专题报告的形式来进行讲解与阐述,并要求学生查阅一定量的外文文献。对第三章后的滤波器设计等内容以课程设计环节为依托进行资料的梳理及准备,其他学生及教师进行点评或补充,以分组讨论的方式来学习。这方面的工作将在本学期逐步开展。
关于英语学习与专业课学习定位的问题,从专业教师的角度,笔者认为还是要以专业知识为主,从强化文献资料的应用方面入手,对于讨论式及分析报告式的教学方法更强调应用文献的能力。所以,可以督促学生从双语教材及电子资源两方面入手准备汇报时的PPT并进行讲述及总结,而不是单把课本上的条条框框硬塞给学生,这样既提高了学生的兴趣又能取得较好的课程学习效果。
五、结语
数字信号处理是电子信息工程及通信工程的主干课程。对当今国际化人才的培养目标来说,进行双语教学势在必行。通过双语教学推进数字信号处理课程改革是一项艰巨的任务,需要教师和学生的共同努力。下一阶段,笔者将循序渐进地将具体措施应用到教学实际中去,进一步提高课程的教学质量,提高学生的综合素质。
参考文献:
[1]尹霄丽,张健明,李宁,俎云霄,周利清。“数字信号处理”双语教学课程建设[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).
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[4]何培宇,孙明义。“数字信号处理”课程多媒体双语教学的探索与体会[J].高等理科教育,2006,(01).
[5]李勇朝,高新波,石光明。数字信号处理双语教学的探索与实践[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).
[6]余义斌,甘俊英。“数字信号处理”双语教学初探[J].中国电力教育,2010,(32).
[7]王长清,张素娟。“数字信号处理”双语教学实践与探索[J].中国电力教育,2011,(08).
数字信号处理论文【第二篇】
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
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。
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。
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
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。
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。
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
[1]梁快;赵明富。“信号与系统”与“数字信号处理”两课教学整合[J].电气电子教学学报,2007(5).
数字信号处理论文【第三篇】
关键词:《数字信号处理》;教学方法;Matlab;多媒体教学
中图分类号: 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)37-0057-03
《数字信号处理》是电子信息类专业重要的专业基础课,它是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。它的任务是使学生获得数字信号处理方面的基础理论、基本算法和DSP软硬件开发的基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。
《数字信号处理》一般是在大三的第一个学期或第二学期开课,它的先修课程是信号与系统,学生掌握了连续信号与系统的时域、频域及复频域分析方法,进一步掌握和了解数字信号与系统的分析方法,特别是数字滤波的设计以及在MATLAB中的实现。教师在教学过程中,需要把凝聚在课本上的知识、方法、技能深入浅出地传授给学生。同时,为了提高教学效果,教师需要善于抓重点,知识结构层次要分明,对不同的学生,要因材施教。针对这门课程的应用性、创新性、实践性等特点,以及数字信号处理本身的飞速发展,需要对教学大纲的内容进行修改和完善,在不动摇基本理论、基本概念、以及基本分析和设计方法的前提下,优化理论知识结构,加强实验操作技能训练,特别是诸如数字滤波器设计等综合能力的训练。
另外,利用多媒体教学手段和校园网络数字化平台的建设为教学提供新的活力,从而使课堂教学内容更加丰富,增加上课信息量的传递。在课时不断压缩的情况下,提高学生的主观积极性,从而使教学质量和教学效率得以提高。具体可从以下几个方面进行改进。
一、多种教学手段结合使用
1.《数字信号处理》是一门实践性和理论性都很强的专业课,在教学过程中,为提高学生学习的积极性,采取理论教学和实验实训教学相结合的教学方法,使学生真正做到学以致用。传统的理论教学,是以灌输式方法为主要方式进行教学的,为了赶学习进度,老师整堂课都是不断地讲解,这样使学生的积极性得不到充分发挥。为充分发挥学生的主观能动性,应采用启发式教学方式,即老师讲解只占课堂时间的40%,学生和老师的互动(如例题与习题的解答)占30%,课堂上现场实验操作与仿真占30%。通过对基本原理知识的讲解、习题的解答、以及实物仿真操作训练,使学生在掌握基本理论知识的基础上,学会分析和解决问题的方法、能力,同时也调动同学的主动参与意识,让学生亲自享受到自己的学习成果,真正发挥教学相长优势。
2.开展黑板板书、网络资源共享和多媒体课件教学相结合的多形式授课方式。对《数字信号处理》中一些基本定理和基本结论,如DFT的性质,FFT算法原理等,需要利用黑板板书进行推导和证明,让学生一步步沿着老师的思路得以理解和说明;而对于一些需要图示举例、演示、以及形象理解的知识点,如循环移位、循环卷积等,可通过多媒体(声音、图像、视频、动画等多种形式)形象生动的教学方式进行互动教学;而对于课后的习题、相关背景知识的介绍以及课堂内容的扩展部分,则充分利用校园网络教学平台,建立《数字信号处理》课程的主页,上传相关课程资源,建立答疑和讨论空间。
3.将数字信号处理、Matlab语言以及DSP技术有机地结合起来,使同学们在学习了有关信号处理的理论知识后,通过算法语言进行软件仿真,并在DSP硬件平台上得以实现。这样,学生在学习过程中能将所学的知识融会贯通,并将基础课、专业基础课和专业课有机地关联起来,使学生摆脱大学各课程独立性的错误观念,从而提高教学质量。
二、理论算法与工程实践紧密结合
1.实验教学是培养学生理论联系实际,提高自身基本操作技能的重要手段,是培养与就业结合的适用型人才不可缺少的重要部分。在完成了课堂的理论教学内容的学习后,要想真正做到学以致用,学生就必须进行实验学习和训练,把课本中学到的知识用到实际的设计和工程中。实验项目是以工程案例为背景,如:用FFT对信号作频谱分析、人体心电图信号的噪声处理、数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用等,充分发挥学生的主观能动性。实验训练可加深学生对所学课本知识及原理的理解,同时也培养了学生独立分析问题能力,提高编程设计和调试的基本技能,增强学生的动手能力。
2.加强课程设计中数字信号处理与DSP技术的紧密结合。学生灵活运用所学的数字信号课程知识,通过对一个较小的数字信号处理去应用系统的设计与开发,如语音信号的滤波、语音信号频谱分析、电力系统的谐波分析等。在课程设计尾声阶段,教师现场检查学生设计的硬件和软件调试结果,根据学生完成课程设计任务的情况,以评分细则依据公平、客观地评价学生成绩。学生通过某个工程案例的设计、调试和撰写设计报告,掌握信号处理算法设计和DSP软硬件设计的完整过程,学会Matlab和DSP开发坏境的操作、程序编写与调试。对学生进行信号处理方面的工程综合训练,训练学生的综合设计能力、程序设计及调试能力和产品设计的创新能力,培养学生运用所学的理论知识独立地解决实际问题的能力。为学生发挥创造思维能力、解决实际问题提供了广阔的设计舞台。
3.着力培养学生创新实践能力。进行基于DSP处理器的信号处理系统软硬件设计培训,并与全国大学生电子设计竞赛结合,培养学生创新精神及工程设计实践能力。课程由教师讲授、学生课外自学、竞赛实战题目制作、论文写作、题目测试点评等环节组成。
三、现代教育技术的应用
1.让学生通过先进的网络技术学习国外著名大学的相关数字信号处理课程的一些相关知识,同时学习国外课程综合大作业的考核方式,鼓励同学利用业余时间选择合适的课题,利用所学的知识提出问题、分析问题并解决问题,最后写出综合报告,真正做到学以致用。
2.设置不同理论层次和不同知识模块的课程班。在基本要求不降低的条件下,把Matlab仿真语言引入课程中,使学生以一种生动形象的方式练习学到的理论知识,深刻领会基本概念和基本原理。实践课上,分别开设了软件实验项目(以Matlab语言仿真为主的软件实验)、硬件实验项目(以DSP开发为主的硬件实验)以及软硬结合的综合实验(Matlab语软件仿真和DSP硬件开发)等几个层次,保证不同基础的同学能有更好的选择。
四、改革课程的考核方式
改革课程考核方式中的单一性以及先教授再考核的传统方式,变笔试考核为理论考核和设计实践考核的结合,采取边教授边考核的办法。
《数字信号处理》课程教学内容多、时间短,除离散信号与系统的时域、频域、复频域分析外,还重点阐述了数字滤波器设计等综合性知识,这些都需要学生了解、掌握并能利用MATLAB进行仿真试验。要在课堂教学中完成教学大纲要求的基本知识点的训练和应用有一定难度,教学任务很重。如何在有限的教学时间内完成基本教学内容,又兼顾该门课程的专业性、综合性及工程实践性,同时又能考核学生对专业难点、横纵向知识点的逻辑掌握是核心关键的问题。为解决课程教学中的矛盾,在课程考核中,带领学生把部分课堂搬到具体的实际设计中,让学生亲历课程中的理论内容和实际的结合,由此轻松记忆教学中的难点和重点。再从学生“教”和“学”的过程中,解决教学中专业性、综合性及实践性的问题,同时亦可解决时间短、教学内容多的问题。《数字信号处理》是综合性和理论知识特别是数学知识很强的课程,该课程前小半部分的内容已在前修的《信号与系统》中涉及过。但《数字信号处理》是以时域离散信号为处理对象,与连续信号与系统中的计算方法大相径庭。例如,《信号与系统》中大量用到了积分,而在数字信号处理中就是迭分(累加求和),信号与系统中的微分,在数字信号处理中就变为差分等,很多学生很难一下子转变观念。此外,《数字信号处理》中的DFT、DTFT、FFT三者变换之间的联系和区别更是难中之难。
该课程传统的考核办法常常是先讲授所有的知识点再统一综合考核——闭卷考试。这种方法虽能在最后的考试成绩中反映学生对该课程某些难点和重点知识的掌握,却忽略了《数字信号处理》知识多样性的特点,特别是实际设计部分。因此,在考核时,只顾及所谓的“重点、难点”而舍弃“综合性、多样性”是不够完善的。我们应该每讲解一个独立知识点就进行及时的考核检验,这种边讲授边考核的方式既能更好地检验每位学生对小知识点掌握的深度,又不影响该知识点与整个课程的联系。
参考文献:
[1]张丽丽,贾亮。“数字信号处理”课程教学的改革与实践[J].中国电力教育,2012,(34):70-76.
[2]蓝会立,廖凤依,文家燕。“数字信号处理”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2012,(3):86-87.
[3]殷海双,王永安。“数字信号处理”课程教学改革与探索[J].课程教材,2011,(194):75-76.
数字信号论文【第四篇】
电子信息资源类型
根据目前高职院校图书馆的实际情况,所收藏的电子信息资源主要有:电子图书、电子报刊、各种数据库和网络信息资源。电子图书是指各种电子版或光盘版的图书,如光盘版《四库全书》、《百科全书》等。许多图书经数字化之后被收入电子图书数据库,如超星电子图书。另外电子图书有时也泛指所有电子出版物,包括电子图书、电子期刊、电子报纸和软件读物等。电子期刊是指各种电子版或光盘版的期刊,许多电子期刊也同时被收入电子期刊数据库,如《CNKI中国期刊全文数据库》。数据库包括各馆自建或多馆联合建设的馆藏书目数据库、联合书目数据库、各种专题数据库以及社会上公司企业生产的各种数据库产品。网络信息资源则是计算机网络上可以利用的各种电子资源的总称。
高职院校图书馆电子信息资源建设的发展思路
笔者以我校图书馆为例,介绍高职院校图书馆信息资源建设的发展思路。
馆藏书目数据库的建设应放在最优先的位置,它是图书馆自动化、网络化管理的基础。建立馆藏书目数据库并连接校园网,高职院校师生读者就可以通过校园局域网检索图书馆馆藏图书以及查询个人借阅情况,并可以办理预约和续借手续。馆藏书目数据库是由本校图书馆自建,要对图书馆藏书手工输入书目信息,工作量较大,所用时间较长,因此可以利用有关图书数据提取和转换。现在出版社都会定期将新出版的图书书目电邮给图书馆,各图书馆可以将自己所购买的图书书目信息提取出来,添加到本校图书馆的书目数据库中,或从其他有关书目数据库中下载自己所需的书目数据。我校图书馆现已建成23万册馆藏图书的书目数据库。
各馆可以直接购买现成的电子期刊数据库,中文期刊和论文数据库常见的有《CNKI中国期刊全文数据库》、《维普中文科技期刊数据库》、《人大复印资料》、《中国优秀博硕士学位论文数据库》、《万方学位数据库》等;外文期刊常见的有SpringLink英文数据库、EBSCO-ASC外文期刊全文数据库、Elsevier数据库、ProQuest博硕士论文全文数据库等。笔者上网查阅福建交通职业技术学院、福建信息职业技术学院、漳州职业技术学院等3所福建省国家示范性高等职业院校以及福州职业技术学院、黎明职业大学、闽西职业技术学院、福建商业高等专科学校等37所省级示范高职院校的图书馆,有90%的高职院校使用《CNKI中国期刊全文数据库》,72%的高职院校使用《万方学位数据库》,我校图书馆也购买了《CNKI中国期刊全文数据库》。外文期刊数据库使用较少,这与高职院校学生的外语水平较低有一定关系。本科院校常用的是SpringLink英文数据库。
近年来,许多新出的图书都配有随书光盘,包括对本书的作业解答、视频讲解、例子、图文资料等等,随书光盘已经成为图书的重要组成部分,同时市面上还出现许多光盘版图书。由于光盘容易损坏,因此图书馆收藏的随书光盘或光盘版图书一般不能像纸质图书那样借给读者。为了解决这个问题,我校图书馆将光盘制成压缩文件,存放在图书馆光盘镜像数据库中,供读者从校园网上下载观看。同时图书馆还配置了一些刻录机,为师生读者提供光盘刻录服务。
由于音视频文件容量巨大,我校图书馆将其单列出来,建立音视频数据库。各高职院校都拥有大量与本校专业相关的特色专业音视频教学光盘、教学录像带、外语听力磁带等。对于音视频教学光盘,可以将其压缩成RM、MP3等媒体格式,存放在图书馆音视频数据库中。对于教学录像带、外语听力磁带等,需要进行数字化加工,把模拟信号转化为数字信号,并压缩成RM、MP3等媒体格式放到图书馆音视频数据库上,以实现教学音视频资源的共享。我校图书馆购买了一套CanopusDvstorm影视采编设备,已将所有教学录像带和四六级外语听力磁带等影音资源进行数字化加工,转化为RM、MP3等媒体格式,存放在图书馆音视频数据库中,供老师上课时在教室通过校园网进行视频点播,配合课堂教学,改变了以往教室要设置录像机、录音机、VCD机、DVD机才能满足教学需要的状况。同时学生也能在宿舍通过校园网进行视频点播,丰富了校园生活,得到广大师生的好评。
教师成果是高职院校教学质量和教学改革成果的重要体现。我校的教师成果主要体现在教师的精品课程建设上,共有1门部级精品课程、13门省级精品课程、29门院级精品课程。学校高度重视精品课程上网工作,特别为此给图书馆购置了服务器。精品课程建设先是由专业老师组成精品课程建设团队进行建设,完成后交由图书馆收入精品课程数据库中,由图书馆负责管理和维护。精品课程是本校重点学科、重点专业的精华和办学特色的体现,它搜集了该课程的全部资源和内容,如教学大纲、电子教案、教学课件、实验指导、试题库、在线模拟试题、多媒体教学视频等等,是集文字、动画、音频、视频为一体的教学资源,在文件数量、质量、种类等方面形成一定规模,大大方便了师生对精品课程资源的研究和利用,是师生最经常访问的资源,具有很高的利用率。
数字信号处理论文【第五篇】
关键词:数字信号处理;研究性教学;实践教学
随着语音信号及图像信号处理技术的快速发展,数字信号处理技术得到了广泛的应用.同时,数字信号处理课程作为工科专业一门非常重要的专业基础课程,上承高等数学、信号与系统等基础课程,下接语音信号处理、图像信号处理等专业课程,在学生构建专业知识体系的过程中起到非常重要的作用[1].但是,由于该课程理论性与实践性并重、数学公式繁多,学生学习起来难度较大,尤其是在一些应用型本科院校中,学生基础较差,学习能力不强,更容易出现学生怕学、学不好,教师怕教、教不好的怪象.在数字信号处理的教学过程中,如何做到既让学生掌握基本概念和原理,又能帮助学生将所学知识应用于解决实际问题,从而使学生体会到学习的乐趣而激发学生学习兴趣.这一问题的解决必须从实践环节入手,将理论与实验合理结合,帮助学生构建完备的知识体系,使学生学以致用,用以助学.
1研究性教学理论介绍
近年来,研究性教学成为了国内外高校大力倡导的一种教学模式,在高校本科教学中得到了广泛的应用[2].该方法通过在教学过程中引导学生研究特定选题,实现对所学知识的掌握和提高,并在这一过程中培养学生的创新能力及研究品格[3].因而,研究性教学不是简单的“填鸭式”教学,而是学生必须在教师引导下对知识进行反思、批判和探究的过程.在研究性教学过程中,教师的作用不再局限于传授学生知识,而要以学生为中心设计教学过程,为学生提供所需的教学资源[4].在教师讲授过程中,侧重于学习方法的介绍及学生创新思维的培养,同时教师作为主导者控制学生的整个学习过程,对学生的学习效果进行恰当的评价.
2数字信号处理研究性教学的独特性
本文所提出的数字信号处理的研究性教学方法不同于常规课程的研究性教学方法,它特别侧重实践动手能力的提高和创新思维的培养.在该课程中实施的研究性教学要将理论课教学与实践教学结合起来,利用综合设计性实验及大学生全程实践活动来提升理论教学水平,培养学生实践应用能力.
数字信号处理内容体系的独特性
数字信号处理作为电类专业一门非常重要的专业课程,它的重要地位毋庸置疑.但是由于其理论性与实践性要求都很高[5],而且与信号处理类课程群内其他课程联系紧密等特点,其内容体系具有一定的独特性.
学生能力培养的二重性
数字信号处理对于学生能力培养具有二重性,其一是培养学生数学思维能力,利用工程数学相关理论分析信号的生成及变换过程,这有利于培养学生严谨的逻辑思维能力;其二是鼓励学生学以致用,将理论课所学知识应用到解决信号处理实际问题中,如FIR滤波、语音信号采集等.
理论教学与实践教学的并重性
数字信号处理课程理论课概念繁多、公式推导复杂[6],学时紧张(仅为51学时)而内容多的矛盾比较突出.实践教学作为理论课的合理补充及有效升华,其地位显而易见,但其学时数仅为15学时,还承担DSP器件的基本技能训练.所以,二者在教学中的并重地位和学时紧张的问题都同时存在.
研究性教学与数字信号处理结合的独特性
在数字信号处理的研究性教学过程中,必须将理论课与实践课紧密结合,课内学时与课外活动结合起来,这是其他课程的研究性教学中很少采用的方法.这种教学方法的独特性在于对教师的理论与实践教学水平的要求都比较高,要求在教学过程采工程数学、信号与系统、DSP和EDA等多门课程知识,帮助学生在学习本门课程的同时开拓视野.
3理论与实践并重,课内与课外结合的研究性教学实施
以FIR滤波器的设计为例,展开研究性教学过程.
理论课教学过程
在理论课上,教师首先为学生传授数字滤波器,特别是FIR滤波器的理论和设计方法.其次,向学生提出一些具有实际意义的滤波器设计要求.让学生分别从理论与实践的角度设计数字通信系统中常见的截止频率为8000Hz的低通滤波器.学生按照学习小组的模式,多人合作设计该滤波器.设计过程要求学生采用数学推导、查表法及MATLAB软件实现FIR滤波器的仿真设计[7],最后要求学生形成设计报告.最后教师利用课堂时间,对比分析学生的不同设计方案,指出学生在设计过程中的可取之处及待改进的地方.同时,为学生进一步利用DSP实验系统设计该滤波器做知识上及思路上的铺垫.
课内实验教学过程
由于课内实验仅有15学时,其中前6学时用于软件及TI公司5416芯片系统的学习.因而,留给理论知识点的实践反馈学时很少,但诸如快速傅里叶变换、圆周卷积、FIR滤波器及模拟信号数字化等知识点都需要在实践环节加以巩固.所以,常规的基础验证类实验项目无法达到全面培养学生实践能力的目的.采用综合设计类实验代替原有实验项目,力争一个实验项目能从多方面培养学生动手能力,提升理论知识掌握程度.如FIR滤波器的设计要求学生完成语音信号的采集、模/数转换、低通滤波和数/模转换等工作,而不局限于滤波的实现[8].同时,为了激发学生的学习兴趣,增加实验项目的生动性,实验项目选择一些流行乐曲作为语音材料,要求学生经过实验设计完成乐曲的重低音化,滤掉高频分量.
全程实践教学活动过程
为了弥补课内实践学时的不足,充分利用学校开展大学生全程实践活动的有利契机,在学生的全程实践环节开设“基于EDA技术的FIR滤波器的设计”这一实践题目.学有余力的学生可以利用前续课程EDA相关知识在实验室SOPC1C12的平台上实现FIR滤波器的设计.同时,鼓励学生将所设计滤波器应用于程控交换系统中说话人语音的提纯过程.
4结语
数字信号处理是电子信息类专业非常重要的专业课程,本文依据数字信号处理理论与实践并重的特点,将研究性教学方法引入到教学中,并且提出了一些独特的教学方法.这类理论与实践并重、课内与课外结合的方法,符合工科类专业实践性和创新能力培养要求高的特点.在2012—2015年的3个学年,针对电子信息科学与技术和通信工程2个专业开设的数字信号处理课程进行了教学实践,通过学期末教学反馈及毕业设计检验得到了比较满意的教学效果.实践证明,研究性教学方法能充分调动学生的学习积极性,引导学生带着问题学习,提高学生学习效果的同时培养学生创新能力及团队协作精神.同时,通过研究性实验报告及小论文的撰写,为学生后续毕业论文的撰写及研究生学习奠定良好的基础.
作者:任国凤 孙颖 单位:忻州师范学院 太原理工大学
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