数字信号处理课程建设的思索与改革

王　颖　范怀玉　李亚芳

摘要 数字信号处理课程具有理论性强、比较抽象的自身特点。针对目前我们学校学生学习的现状，作者提出了一些数字信号处理课程建设的思索和改革。即主要是结合理论课，增加实验课。结合MATLAB 实验，通过培养学生的动手能力，来提高学生对这种抽象性和理论性强的课程的兴趣。

关键词 数字信号处理；改革；Matlab

中图分类号 G43 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2009）04-0063-02

0 引言

数字信号处理是一门理论性和抽象性都很强的学科，包含了很多抽象的概念和理论。很多的结论推导涉及大量的数学公式和运算。但是就目前我们学校学生的现状来说，学生数学基础相对薄弱，而且由于课程本身的特点决定了学生听起课来比较困难。一堂课下来，理解和掌握的部分很不理想，长此以往，学生的学习兴趣自然也不高。针对目前的这些问题，我们对我校的数字信号处理的课程建设进些了深入思索，希望通过一些积极的探索和改革措施，消除学生对数字信号处理这门课的畏惧心理，提高学生学习的兴趣。

1 当前教学现状的思索

目前我校的数学信号处理课程的开设还仅限于信息工程学院的计算机科学与技术专业的本科生。作为新开课一年的限选课程，在教材选择、课程设置以及学生的思想认识上仍存在一定的问题。通过对实践教学的分析，总结出以下几点：

1）所用教材难度偏大，不太适合现在学生的学习现状。我们学校采用的教材是高等教育出版社出版的《数字信号处理》（作者：陈厚金）。此书对数学功底要求比较高，而且可以作为研究生的参考资料，但是就目前我们学校的学生的情况选用此书作为教材，会增加学生学习的难度，从一开始就降低了学生学习的积极性。实际上，从接触这门新开课程之初学生就从心理上产生了恐惧，惧怕学习这门课程，从开始就没有信心学好它。这无形中增加了学生的学习负担。

2）从计算机科学与技术专业的学生的思想认识上来看，学生普遍不够重视。

作为医学院校的本科学生，学习数字信号处理这门课是必要的、也是必需的，数字信号处理是一门融合了数学、计算机技术甚至是医学相关的边缘学科的课程。比如医学信号处理等的综合类的课程。但是通过对计算机科学与技术专业的学生的调查，很多学生都觉得他们所选择的专业是计算机，将来不管是准备考研的，还是准备找工作的，只要学好计算机专业的相关课程就好，对于这种限选的边缘学科的重视程度不够，或者说根本就不重视。

3）作为新开课程，只有理论课，没有实验课，对于高度抽象的数字信号处理课程来说，学生接受起来非常困难，教学效果不理想。所以如果作为学生初次接触抽象和理论性比较高的数字信号处理课来说，在传授基本的理论知识的同时，辅助实验课的操作练习，相信学生接受和学习这门课的效果会比单纯的理论授课要好得多。

2 从教学实际出发，相应的因地制宜的改革措施

针对上面所分析的我校学生在学习数字信号处理课程时所面临的具体情况和作为授课老师在授课时所发现的具体问题，我们提出了一些因地制宜的改革措施：

1）选择难度适中的教材。不是说以前所用的教材不好，而是从整体的教学效果来讲，难度大的教材令学生一开始就产生畏惧心理，所以我们拟换用相对编写简单一些的图书作为教材。比如选用清华大学出版社出版的《数字信号处理及Matlab 实现（第二版）》，或者其他的与目前学生的水平相适应的、难度稍微小一些的数字信号处理书作为教材。

2）从思想上纠正学生的片面认识。作为授课老师，在我们讲授这门课的开始，把学习这门课的意义以及数字信号处理和计算机专业的相关性和必然联系要给学生们分析透彻、分析清楚。

第一，数字信号处理肯定是和计算机分不开的，可以说数字信号处理是在计算机产生后而随之产生的学科。我们知道计算机只能处理数字信号，而数字信号处理就目前而言也要借助于计算机才能完成，因此数字信号处理与计算机专业应该说有千丝万缕的联系。

第二，数字信号处理在很多工程领域、计算机领域甚至医学领域都有很广泛的应用。作为打基础的大学本科学习阶段，拓展一下自己的知识面，了解和学习一下除了本专业的专业课程外的其它课程，或者学习与之相关、相交叉的边缘学科也是十分有必要的。

3）保证理论课课时的同时，适当增加一定比例的Matlab实验课，通过理论和实验相结合的方法让学生学好数字信号处理这门课程。我们要借鉴很多学校的数字信号处理精品课程开设的经验，取长补短，结合自身学生的特点，加入一定比例的Matlab 实验课，通过Matlab 的上机实验，让学生在自己用Matlab 编程和运行程序的同时，理解数字信号处理中的很多理论的内涵。比如数字信号处理中最基本和经典的理论——“傅里叶变换”，很多学生刚接触理论的时候，听得糊里糊涂，再加入实验后，对学习该们课程应该会有很大的帮助。

3 结论

大学的本科阶段设立数字信号处理这门课，不仅要让学生们拓展自己的知识面，还要了解各种相关专业的知识，对于我们是一项具有很大挑战的任务。同时如何让学生对这么具有高度抽象性和理论性的课程产生兴趣，真正达到我们在开设这门课之初所期望达到的效果，是一件需要我们一直不懈去研究和思索的问题。希望本文中提出的在教学中所发现的问题，以及相应的改革措施，可以给从事数字信号处理教学的老师们一些帮助，让学生们不管在以后的继续深造还是工作中，都能够学以致用。

参考文献

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[2]李永全.数字信号处理课程设计的改革与探索[J].实验科学与技术,2008(3).

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