數(shù)字信號處理教學改革探索與實踐

數(shù)字信號處理教學改革探索與實踐數(shù)字信號處理教學改革探索與實踐

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324〔2022〕29-0136-02

一、引言

數(shù)字信號處理是一門面向各大專院校電子信息學科的專業(yè)根底課，它的根本概念、根本分析辦法已經(jīng)滲透到了信息與通信項目，生物醫(yī)學項目，導航、制導與控制，動力項目，航空項目等領域。學生應采取主動的方式獲取本課程所講述的根本概念和根本分析辦法，并可利用其分析、解釋和計算信號、系統(tǒng)及其相互之間約束關系的問題。但多年來，我們的課程教學中仍然普遍采用教師主動、學生被動的滿堂灌輸?shù)慕虒W理念和辦法，看似傳遞給學生的信息容量大，實質上學生接受質量和效率并不高。鑒于此，本課題組從理論教學和實踐教學環(huán)節(jié)入手[1]，經(jīng)過多年的研究、實踐和探索，對該課程的教學進行了改革，并取得了較好的功效。

二、課程現(xiàn)狀分析

當前的課堂教學存在著下列弊端。

1.學生不足對本學科整個課程體系的全貌了解，各門專業(yè)課程之間不足整體聯(lián)系。這使得學生對該課程的前續(xù)知識準備不夠，對后續(xù)知識認識缺乏。

2.數(shù)字信號處理課程理論性強，內容抽象，波及的數(shù)學知識較多，學習難度較大。傳統(tǒng)的教學模式下，學生會感到內容干燥難懂，學習興趣缺乏，學習的積極性、主動性不高。

3.實驗內容中設計性實驗偏少，驗證性內容偏多，不足綜合性課程設計內容。致使很多學生沒有興趣在課前搜集整理相關資料，了解相關內容，還是依賴教師課堂講授，被動等待教師解惑。

4.隨著高校不斷擴招，學生人數(shù)不斷增加，導致學生整體平均水平相對下降，大班授課教學效果不佳。

三、課程改革思路

課程改革是指教師教學方式及學生學習方式的改變，是教師和學生雙向的改變，是教與學的相互溝通[2]。對于教師來說，要與時俱進，不斷更新教學觀念、教學思想、教學模式，變灌輸式、單向式為啟發(fā)式、討論式、研究式教學；對于學生來說，要形成積極主動的學習態(tài)度，使獲得知識與技能的過程成為學會學習和形成正確價值觀的過程，由傳統(tǒng)學習方式的被動性、依賴性、統(tǒng)一性、虛擬性、認同性轉變?yōu)楝F(xiàn)代學習方式的主動性、獨立性、獨特性、體驗性與問題性。針對當前國內高等教育中教師過分主動、學生過分被動，理論學習相對過多、實踐動手時機相對太少的特點，應該想方法調動學生學習主動性、積極性，激勵學生充沛發(fā)揮自己的個性和特長，不斷自主學習、獨立思考、自由創(chuàng)新，努力增加學生動手實踐時機，提高他們的綜合素質和解決實際問題的能力。針對課程現(xiàn)狀，提出下列具體改革措施。

1.針對課程內容之間的聯(lián)系問題，學院即將在各專業(yè)新生中課程中開設專業(yè)導論課程。在這門課中，會粗略講解本專業(yè)各課程內容之間的聯(lián)系。要想透徹理解數(shù)字信號處理課程內容，尤其要先深入理解前續(xù)課程信號與系統(tǒng)的精髓內容，即信號的三大變換以及線性時不變系統(tǒng)常用的各種表征方式之間相互聯(lián)系。由于信號與系統(tǒng)的內容較之數(shù)字信號處理更加抽象難懂，數(shù)學公式較多，使很多同學產(chǎn)生畏難情緒，學得一知半解，囫圇吞棗。這導致了相對容易的數(shù)字信號處理學起來也有些晦澀難懂了。因此在講述信號與系統(tǒng)課程時就要告知學生課程的重要性及與數(shù)字信號處理課程之間的聯(lián)系，而在講解數(shù)字信號處理課程時那么要講述分明和后續(xù)課程之間的聯(lián)系及對后續(xù)課程學習的影響。

2.針對數(shù)字信號處理課程理論性強、內容較為抽象的問題，教師應注重根本概念及其物理意義的講解，加強課程內容與學生生活及現(xiàn)代社會科技開展的聯(lián)系，教師應時刻關注本學科前沿動態(tài)，提升自身理論水平，將和本門課程有關的先進技術知識引入課堂，將學生感興趣的內容引入課堂，比方數(shù)字信號處理在短波通信、數(shù)字圖像處理、儀器儀表、汽車系統(tǒng)等領域的最新應用介紹給學生，可大大激發(fā)學生的學習興趣，也可讓學生初步了解自己畢業(yè)以后可能的就業(yè)方向。另外，教師應精選終身學習必備的根底知識和技能，重點讓學生掌握核心理論、初步信號仿真能力及項目應用，適當減少復雜公式的計算和推導，防止學生陷入到復雜的計算中去。

針對學生學習主動性、積極性不強的問題，教師應改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，積極引導學生，善于提問學生，善于培養(yǎng)學生提問，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、交流與合作的能力。采取翻轉課堂的形式，讓學生到講臺上講解，還可適當給予學分獎勵，這樣既提高了學生學習積極性，又鍛煉了學生的思考及演講能力。本人在課程教學中采用課堂互動、討論、學生講授、分組論文寫作等新的教學辦法和教學伎倆，取得了比擬稱心的教學效果。

3.針對不足設計性及綜合設計性實驗的問題，由于課時較少，本課程只有4次8個小時的實驗，這種現(xiàn)狀下，課內設置50%的設計性實驗，一些綜合性的設計實驗只能作為學生的課后大作業(yè)來完成。將學生分為3―5人一組，每組選一個課題完成，課題內容盡可能接近實際工程。每個小組成員根據(jù)自身特點領取相應任務和資源，這樣既可鍛煉自身能力，又可培養(yǎng)團隊意識。在課題實施過程中，教師起引導作用，可以幫忙學生分析所遇到的問題，激勵學生自己探索、思考解決問題的辦法，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

4.針對班型較大問題，在師資力量允許的情況下盡量小班授課，以保證授課質量。假設師資力量單薄，那么采取理論課大班授課，而實驗課小班教學的方式，便于教師及時發(fā)現(xiàn)問題，學生能及時得到指《?。采印禡OOC教學也是不錯的解決方法，MOOC教學突破了傳統(tǒng)課程時間、空間的限制，突破了傳統(tǒng)課程人數(shù)限制，便于學生學習，也便于和學生互動。我們已經(jīng)著手錄制教學視頻，放到網(wǎng)絡平臺，作為課堂教學的有力補充，進一步提升學生的學習質量和學習效率。四、《n程考核

課程的教學效果主要依靠課程考核來進行。課程的考核貫通整個教學環(huán)節(jié)，包括課堂回答下列問題情況、出勤、作業(yè)、實驗完成質量等環(huán)節(jié)，對學生進行全方位考核。這種考核形式能更加全面地考核學生日常學習情況，鼓勵學生，激發(fā)學生學習主動性。

五、結語

隨著信息時代、數(shù)字世界的到來，數(shù)字信號處理已成為一個極其重要的學科和技術領域，它具有很強