“数字信号处理”课程体系研究改革与实践

徐婷 通旭明 李玲

【摘要】《数字信号处理》课程在通信工程专业课程中是一门基础课，具有抽象、难理解等特点。针对高校学生的学习现状，现对数字信号处理课程从教学手段和方法、实践教学方面做出改革研究，更加注重学生的实践动手能力和整体理论知识体系的掌握。

【关键词】数字信号处理 教学手段 实践教学

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）51-0060-01

《数字信号处理》这门课程是通信工程专业的一门专业必修基础课，以高等数学、概率论与数理统计、随机过程等数学基础课程为基础，理论性特别强，知识点抽象不易理解，难度大，涉及的学科众多，对学生有严格的扎实的基础要求。在实际教学过程中，学生普遍反应太难很难接受，对其中的理论推导等知识难以理解，这门课程的课堂效果较差，学生对这门课失去兴趣，积极性和主动性很难调动，导致整个教学课堂的气氛死气沉沉，没有达到实际的成效。

1.课程目标

《数字信号处理》课程在高校开课的主要目的是要让学生系统的理解掌握数字信号处理的基本理论内容，基本信号处理分析方法和实现的手段，在理论原理的基础上，建立数字信号处理的数学模型和多种算法分析，以此达到理论与动手实践能力相结合，培养学生应用能力。

2.课程体系改革

针对以上教学过程中出现的种种问题，本文对《数字信号处理》课程的教学手段、实践教学应用、课程评价体系模式等几方面做出了系统改革，并在实际课堂中进行实践，取得了良好的效果。

2.1教学手段改革研究

目前国内外关于数字信号处理的教材大部分都是从理论着手，大篇幅的讲述理论体系，内容多难度大，导致学生在有限的学时内无法学习到精华和分析的思想，传统的教学手段及方法已经不适应当前的教学形势，现在的数字信号发展已经进入新的阶段，在信息化高度发展的时代，数字信号处理的位置越来越重要，生活日常都离不开数字信号的处理，需要亟待改善教学手段和方法，使学生更轻松容易的学懂、学会这门课程。

（1）课程涉及到公式、定理、推导特别多，单纯的依靠教师上课讲解和推导不能调动学生积极性，需要借助形象化的教学手段，包括多媒体教学和网络蓝墨云班等现代网络资源，也可以选择利用falsh动画演示让学生明白连续时间信号抽样，傅立叶变化的原理和过程，将抽象的概念、定理转化成容易理解的内容，学生的学习兴趣增加，动力提升，教学效果和课堂反应也得到较大改善。

（2）实现翻转课堂教学。组织学生主动的參与课堂互动，积极回应课堂问答，熟悉教学内容。课前让学生提前预习，作为一名教师为大家讲解内容，通过学生的讲述，其他学生发现问题，提出疑惑，共同完成知识点的理解与巩固，这样的学习方式更适合学生，扎实的掌握知识，学生参与的积极性很强烈，全员都在思考。

（3）课堂设计环节。数字信号处理这门课程中知识点多、杂，需要教师梳理知识点进行归纳安排，在课程教学过程中，让学生对归纳的知识点进行点评，提出改进意见，加深印象。

2.2实践教学改革研究

实践教学是建立在理论知识的基础上，旨在培养学生综合运用理论知识、独自分析和解决问题的能力。在新时代的理工科教学模式下，加快推进实践教学多样化，培养有知识、有素质、有创新动手实践能力的学生。

实践教学的基本教学模式是实验课，主要是以上机练习为主，基本实验课帮助学生熟悉理论基础知识，进行简单验证和设计。除此之外，实践教学改革是依据MATLAB软件仿真实验的。数字信号处理中关于算法的实现和滤波器的设计都用到了MATLAB，因此需要对软件进行选择性学习，在实践教学之前完成软件预备工作。

数字信号处理课程的实践教学分为三个层次的教学方案：基础验证型、提高能力型和研究钻研型。三层次的方案针对不同层次的学生分批完成，既可以考虑到所有学生，又可以实现分层教学，有针对性的提高学生的动手实践能力。实践教学后，要求学生利用课下时间，将自己收获的知识和实验结合起来，独立完成撰写报告，并在同学之间交流学习，实现不同层次学生之间的实验经验交流。

3.总结

《数字信号处理》课程在通信工程专业培养教学方案中起着承上启下的作用，对课程的教学手段和方法以及实践教学环节进行改革研究，并且在实际教学课堂中进行改革试验，取得良好的效果。改革研究的目的是要提高学生的积极性和主动性，对课程产生浓厚的兴趣，在有限的学习时间内获取更多有用的知识和应用能力。

参考文献：

[1]余颖，肖静.数字信号处理课程教学改革的探索和实践[J].东华理工大学学报（社会科学版），2011（30）：294-296.

[2]翟懿奎，马慧.数字信号处理课程教学改革研究[J].计算机教育，2017（1）：70-73.