数字信号处理双语教学方法的研究

蒋小燕 吴峰 相入喜

【摘 要】本文探讨了“数字信号处理” 课程双语教学课程建设的意义，提出“数字信号处理” 双语教学的教学思路，采用了电子教案与板书相结合的教学方法。选择适合的英文教材，激发学生利用双语来学习数字信号处理的兴趣。

【关键词】数字信号处理；双语教学；教学实践

中图分类号： TN911.72-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）13-0163-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.074

0 引言

“数字信号处理” 课程是通信与电子信息类专业的一门重要基础学位课程。1998年，常州工学院开始与外校联办电气工程及其自动化本科专业，设置本科课程“数字信号处理”，2000年，学校开始招收电子信息工程、电气工程及其自动化、计算机科学与技术等电气信息类本科专业，其中电子信息工程和计算机科学与技术专业设置了课程“数字信号处理”，2008年，“数字信号处理”被列为校级重点建设课程，2010年通过验收。2011年，“数字信号处理”被列为校级精品课程建设课程，2013年通过验收。2015年“数字信号处理”被列为校级网络课程建设，2018年通过验收。2017年“数字信号处理”又 被列为校级双语课程建设。本文就我校“数字信号处理” 课程双语教学建设介绍我们的心得和体会。

1 课程双语教学的重要意义

随着全球信息化的发展， 数字信号处理对国民经济的各行各业的作用越来越重要， 各种新算法和新处理器件层出不穷[1]，最新的学术文献来自于国际会议或国际期刊，基本为英语撰写。我们电子信息工程专业的学生考研的越来越多，录取率逐年上升，开展双语教学有利于这部分学生继续深造。经过调研，我们信息专业的学生毕业后从事本专业和相关专业的学生很多，这一领域的从业人员，要求能熟练使用英语进行文献阅读和查阅应用手册。“数字信号处理”课程中的定理、专业词汇较多，通过双语教学加深学生对基本概念及原理的准确理解[2]，英文教材覆盖面广，有助于学生系统的学习和培养学生解决实际问题。因此，“数字信号处”课程的双语教学改革具有十分重要的意义。

2 教学设计

2.1 教学内容和要求

我们采用英文教材、英语电子教案、讲稿、教学进度、教学大纲；英文授课辅助中文解释。采用英文ppt和黑板同时授课。作业采用英文教材里的全英文作业题目，要求学生用英文解答，不会的词借助于英文词典。考试采用英文试卷，鼓励学生英文作答，但用中文作答不扣分。

2.2 教材选择

我们的“数字信号处理”双语课程，是一门3学分的专业必修课，教学内容方面：重点教学章节包括信号的分析部分（Discrete Sequences and Systems，Z-Transform， The Discrete Fourier Transform）和数字滤波器的设计部分（Digital Filter Structures，FIR Filter Design and IIR Filter Design）。双语教学的教材需要授课教师根据本专业制定的教学大纲，结合国内外经典的数字信号处理技术教材、相关书籍， 精心挑选[3]，通过比较，我们选择了Richard G.Lyons著，张建华、徐晓东、孙松林改编的数字信号处理（第二版）（英文版）。该教材在Richard G.Lyons所著Understanding Digital Signal Processing，Second Edition的基础上进行了改编，针对通信信息类学校本科教学大纲，删除了教学中一般不涉及的内容，调整了章节顺序，并增加了z反变换、滤波器结构、线性相位FIR滤波器和其结构、模拟滤波器简介的内容，使教内容材更加完整。该书的内容完全符合我们的教学大纲，全书在概述了离散序列和系统的定义和实例之后，详细讨论了离散系统的特性、信号的离散化和离散卷积、z变换、离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、数字滤波器结构、以及有限和无限脉冲响应数字滤波器的设计等基本概念和基本理论。每章都增加了例题、习题和MATLAB例题，以便加强对每章内容的理解和掌握。从学生使用的情况来看，这本教材深入浅出，易于理解。

2.3 教学内容设计

通过实例引导学生学习相关知识点，例如把FIR滤波器的输出看成求平均值，例子是记录下每分钟通过桥的汽车的数量，记录了10分钟，把最近的5分钟求平均值，求平均可以使输入变得平滑，我们知道时域的突然改变会引起高频，求平均值就像低通滤波器一样使输入变得平滑，设第k分钟的值为x（k），则输出的表达式如下：

从式1可以看出n时刻的输出是n时刻的输入和n时刻以前4个输入值的平均值，描述了输入序列和输入的移位序列加权得到输出序列。从这个实例学生就形象地掌握了滤波器的原理，激发了学习的兴趣。

快速傅里叶变换，书中给出了一个实例，给出了每个蝶形的计算步骤，学生通过实例，对快速傅里叶变换有了深刻的理解，有了这些数据，同学们也可以通过DSP Builder构造出FFT 的结构，增加学生的学习热情，让学生学以致用，这个例子在讲傅里叶变换时也用到了，学生可以对照起来看，深刻理解傅里叶变换和快速傅里叶变换。

3 英文水平对教学效果的影响

对于英语水平较好的学生认为使用原版教材是有必要的， 能够进一步的提高自己的理论水平，与国际接轨[4]。这部分学生很多通过了英语六级，最起码通过了英语四级，能够理解并掌握教学内容，他们觉得使用英文教材能掌握更多的专业英语词汇，能更好地理解概念，通过教材中的实例，增加了学习的兴趣和动力；但对英语基础较差的学生，使用原版教材有一定的难度，听课时会中英文结合，但课后复习时有一定的困难。

4 结论

本文探讨了“数字信号处理”双语教学的意义，提出了数字信号处理双语教学建设的教材选取、教学内容和教学内容的设计等。双语教学尝试是一项长期且艰巨的任务，需进行积极的实践与探索，提高“ 数字信号处理”双语教学课程的教学质量。

【参考文献】

[1]郭志强，杨杰，阙大顺，等.“数字信号处理”课程双语教学建设探讨[J].电气电子教学学报，2016，38（2）：14-17.

[2]劉海波，汤群芳.本科生“数字信号处理”课程双语教学建设与研究[J].电子世界，2018（3）：53-53.

[3]冯姣，李鹏.数字信号处理双语课程教学改革的探索与研究[J].电脑与电信，2017（8）：6-8.

[4]金昕，蒋明峰，曹丽.“数字信号处理”双语教学实践与探索[J].现代商贸工业，2014（10）：148-149.