導語：數字信號處理專業課程實踐教學探索一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對數字信號處理課程理論性強，可適用專業多，不同專業實踐內容設置應差別化，青年教員實踐教學水平有待提升等問題，提出了該專業基礎課程的實踐教學探索方法．通過強調針對不同專業的背景課題庫設置，學員和教員不同要求的實踐任務設置，以研促教和數學概念物理化，提升教員的實踐教學能力，增強數學信號處理這門專業基礎課的整體教學效果．

關鍵詞：數字信號處理；教學改革；實踐教學

1針對不同專業，建立背景課題庫

在講授第一堂課時，任課教師一般都會強調現在是數字時代，并對數字信號處理的前沿領域，包括圖像處理、語音音頻、無線電通信、生物醫學、移動電話、數字電視等進行介紹．以提高學生對該課程的興趣，同時幫助他們更好地認識該課程的學習內容．但是，在數字信號處理課程教學中發現，盡管教員在教學中舉例強調了這門課的相關重要應用，但由于這門專業基礎課開設在專業課程之前，學員在學習這門課的具體專業基礎知識時，還是不知道哪里能用，應該如何用，不能夠理論聯系實際．從而造成學習動力不足，等到學習專業課需要用時才發現“書到用時方恨少”的問題．面向不同專業，數字信號處理有不同的教學應用特點．為突出數字信號處理專業基礎知識教學的針對性和實用性，依據不同專業特點，有必要尋找建立專業背景強、與數字信號處理相關專業基礎知識聯系緊密的背景課題庫，為實踐教學打牢例證基礎．如在涉及FIR濾波器頻率采樣型結構時，梳狀濾波器構成了它的第1項級聯部分，可以將雷達原理中的動目標指示內容作為這部分內容的背景課題；在涉及抽樣定理時，可將通信原理中的脈沖編碼調制內容作為這部分內容的背景課題．

2針對不同專業，設置學員、教員實踐任務

2.1設置學員實踐任務

選定專業課背景課題的一個重要目的，是使學員明晰數字信號處理課程在處理許多實際專業問題中的重要性和有效性，提升學員對該專業基礎課的學習興趣．然而，選定的這些專業背景課題必定需要后續才開始學習的專業知識．如果讓學員提前對這些知識進行全面深入學習，從學習精力、知識架構上看顯然不合理，必然會給學員帶來更沉重的學習負擔．為此，在厘清背景課題要解決的問題后，需要對這些專業背景課題進行必要的刪繁就簡，把問題轉化為相應的數字信號處理專業知識和處理步驟，僅把這些學員能迅速上手的部分內容設置為需要學員自主完成的課內實踐任務，提高實踐教學的趣味性和可操作性．如在用動目標指示作為梳狀濾波器的一個應用背景時，需要把一些關于動目標指示的基本原理、基本方法等作為基礎知識提前梳理出來，給學員設置成可以上手實踐的任務；在用脈沖編碼調制作為實踐內容時，需要把調制的基本概念、脈沖編碼調制的概念和原理簡要總結出來作為學員的實踐基礎．

2.2設置教員實踐任務

面對同樣的專業背景課題，相較學員，對教員理應有更高的要求．青年教員大都存在一個基本問題，即對諸多專業課缺乏系統性的掌握，從而在數字信號處理這樣的專業基礎課教學中難以做到融會貫通，不能像老教員那樣對專業知識和課堂教學掌控自如．為此，青年教員需要對專業課進行系統學習，提高認識，可以有針對性地依據選定的專業背景課題，把握經典專業問題的背景意義、問題源起的來龍去源、問題解決方法的梳理對比．籍此設置適宜于青年教員提升授課能力的教學實踐任務，提高青年教員對代表性的專業問題的認知深度和專業基礎課的例證授課效果．例如：在進行雷達動目標指示內容實踐時，教員需要學習掌握雷達動目標指示，動目標檢測的背景、原理，不同方法及其各自的優缺點，以及以其為背景實現的一些可視化仿真和實測數據測試；在進行脈沖編碼調制時，教員要掌握信源編碼的背景意義、基本方法，脈沖編碼調制與其它調制的區別，以及不同信源編碼方法的應用等． 

3以研促教，拓展實踐教學研究內容

科研是教學的“源頭活水”，課堂中應適當引入科研的應用成果，淡化公式的推導，強化所學知識的綜合應用能力和創新能力的培養．為此，青年教員在開展專業背景課題的教學實踐活動中，應同時以研究的態度對待實踐教學，注重從這些基本問題的物理本質、解決方案上提煉出科學問題，找到科研點，加以拓展，開辟科研方向并提高自己的科研水平，增強科研效率．同時，注重歸納對應的基礎原理，從而有效反哺專業基礎課教學．例如：雷達動目標指示與檢測一直是雷達信號處理的一個研究熱點與難點，教員可以跟蹤國內外該方面的最新研究成果，從中提煉出相關研究方法，深入進行研究；在脈沖編碼調制方法中，教員可以從不同編碼算法的原理出發，仔細研究，尋找可以進行改進的方向，從而提高自己的研究水平，同時也可以作為一些優秀的例證在教學中給學員展示，做到教學相長．

4數學概念物理化，提升實踐教學理論認知水平

從素質培養的角度上看，在教學過程中應注重學生知識、能力和素質的全面發展，注重在以探索和研究為基礎的教學過程中培養學生的研究能力與創新能力；從傳統的單向知識傳授的教學型教學向知識傳授與探索相結合的探索型教學發展，以正確的教學理念來指導具體的課程教學實踐．如一些拋錨式教學方法從錨的設置和相關教學組織實施可以有效促進學生自主學習、知識建構和能力培養．不管采用何種教學方式，培養學生自主學習探索、創新的前提和基礎是對相關問題物理本質的深入認識．數字信號處理中涉及的數學公式確實比較多，這給學員理解起來帶來了一定難度．然而，專業基礎課的好處就是如果能給學員找到公式的一些專業背景或合理的物理解釋，學員理解起來就很輕松．在課程的理論教學和實踐教學中，應該注重將數學概念物理化，以學員很易理解的日常物理現象予以解釋．如Z變換里涉及收斂域時經常會遇到級數求和的問題，高等數學里的解釋是絕對可和能保證級數收斂，可以將這個級數求和看成拔河比賽，絕對求和（即絕對值之和）就是心往一處想，勁往一處使，此時力量之和最大，非絕對求和就是方向不盡一致的拔河，絕對可和指拔河最大力量是個有限值，學員聽起來就很生活化和物理化；在解釋傅里葉變換的問題時，可以先從大家在初中物理時就已學過的力的分解開始，給大家逐步解釋清楚只要找到一組完備的正交集，將信號進行完備分解就可以了，而傅里葉變換正是找到了這樣一個完備集而已．如此，不僅便于學員消化知識點，而且在無形中提升了理論和實踐教學的理論認知水平．

5結語

數字信號處理的實踐教學是加強學員動手能力，提升整體教學效果的一個重要手段．從針對不同專業的實踐教學背景課題庫選擇，針對教員和學員不同要求標準的實踐任務設置，以研促教，物理化數學概念等方面，對數字信號處理的實踐教學進行了探索，以期對該門專業基礎課教學效果的提升有所幫助．

參考文獻：

[1]程佩青．數字信號處理教程經典版[M]．4版．北京：清華大學出版社，2015

[2]錢莉．關于《數字信號處理》的教學研究[J]．教育現代化，2018，5（7）：238-239

[3]李繼猛，謝平，江國乾，等．基于目標驅動的數字信號處理課程模塊化教學改革[J]．教學研究，2016，39（4）：61-65

[4]李洪均，李蘊華，陳俊杰，等．數字信號處理實踐型教學改革研究[J]．中國教育技術裝備，2017（24）：156-158

[5]楊秋菊，馬曉．數字信號處理課程教學探索[J]．大學教育，2016（6）：163-164，175

[6]盧光躍，黃瓊丹，黃慶東，等．凸顯“數字信號處理”課程通信特色的教學探索與實踐[J]．科技資訊，2017，15（33）：180-183

作者:金偉 張峰干 沈曉衛 賈維敏 李義紅 單位: