【摘要】立足应用性本科院校的人才培养模式，分析本课程以及学生群体的特征，从“数字信号处理”的教学内容、教学方法、教学手段以及与本专业结合的实践教学环节等方面对课程改革与实践进行探讨，旨在完善“数字信号处理”课程的理论教学与实践教学的改革，探索适用于工程应用型的创新人才培养模式。
【关键词】数字信号处理 课程改革 教学内容 教学方法 实践教学
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1006――5962(2012)01(a)――0008――02
《数字信号处理》作为理工类本科院校电气信息类专业一门重要的专业基础课程，如何教好这门课程对学生能力培养具有重要意义。该课程具有理论性强，概念抽象等特点，如何在激发学生的学习兴趣，强化理论知识的同时，更好地了解其工程应用背景，提高实际应用能力是进行课程改革的目的。因此迫切需要教师在全面考虑信号处理课程群建设的基础上对课程体系、教学手段和教学方式方法进行改革。面向实践的应用能力培养，制定科学合理的教学计划，完善细致的人才培养方案，从而提升电气信息类专业本科生的实际应用能力。
1 理论教学的改革
1.1 修订教学计划，优化教学内容
以信号处理课程群的建设为出发点，考虑各个专业的不同应用背景，对《数字信号处理》的教学计划进行整体规划，使之更加适合于各专业的培养目标。首先，以本课程基本概念和基本原理为点，去“繁”求“简”，将授课重点从复杂的公式推导转移到对基本概念、基本原理物理意义、工程背景及实现方法的阐述上；其次，在课前收集与信号处理相关的资料和素材，在授课过程中以教师为主导，与学生进行讨论式教学，使学生通过工程应用和生活实例来理解所学知识在实际应用中的“用武之地”，调动学生的参与意识和学习兴趣。如讨论语音的回声处理、图像处理、去噪处理等等，提高学生分析实际问题的能力，从而由被动式学习转为主动探索；再次，紧跟本学科的发展动态，在授课过程中有意识地将学科的最新进展介绍给学生，在开阔学生的视野的同时，激发学生对本课程的学习兴趣。
1.2 采用形象化教学手段，改革课堂教学模式
数字信号处理课程的特点是理论性强，抽象概念多，涉及到许多的数字知识，采用多媒体教学(CAI课件和电子教案等)和传统板书教学并用的教学手段，充分发挥现代教学手段的优势，同时用flash动画、Authorware等软件将课程中一些较抽象的理论内涵采用图形、动画等形式生动地展示出来，加深对理论的理解，增加课堂教学的互动性。在课件中适当地插入由Matlab编程实现的系统各变换域分析，演示分析结果及波形，同时可直观地观察到各种参数对结果的影响，使课堂教学达到最佳效果。
(1)MATLAB应用举例
采用窗函数法设计的滤波器性能取决于窗函数w(n)的类型及窗口长度N的值。设计过程中要根据对组的最小衰减和过渡带宽度的要求，选择合适的窗函数类型和窗口长度N，各种类型的窗函数可达到的阻带最小衰减和过渡带宽度。时汉明窗和布莱克曼窗的仿真结果。
让学生在实验结果的基础上进行数据分析，得出随着N的不同，所设计的滤波器的滤波特性变化的规律：随着N的增大，窗口函数可达到的阻带最小衰减变小；随着N的增大，窗口函数可达到的过渡带宽度变窄。
(3)LabVIEW应用举例
在课件中适当插入由LabVIEW编程实现的简单数字滤波器。设计合成信号作为数字滤波器的输入，在输出端观察其滤波前后的波形。图3、4分别为数字滤波器的前面板和程序面板。
2实践教学改革
为了加深学生对课堂内容的理解，应当重视实践教学，加强实践教学与理论教学的有机结合，注重能力培养。
2.1 实验环节
目前该课程的实践教学环节主要包括两个环节：一种是利用MATLAB语言进行软件实验，以及利用数字信号处理的开发平台CCS(Code Composer Studio)实现硬件实验。在实验指导书中，我们设计了验证性、设计性和综合性实验，每个实验包含实验目的、基本原理、实验步骤和思考题，实验过程中采取互动式教学方式，利用启发、引导的教学方法，给学生布置任务，培养学生分析和解决问题的综合能力，为后续的课程设计环节奠定基础。
2.2课程设计环节
利用Matlab中的GUI开发出数字滤波器设计系统，进行有噪声的语音信号处理课程设计。为了提高学生的学习兴趣，我们给学生设计一个有趣的课程设计环节。让每位学生带上麦克，在录制自己声音作为原始信号的同时，再敲击麦克作为噪音信号。将录制的语音信号作为原始分析信号，对此信号进行频谱分析，将被污染的语音信号(即噪音信号)进行频率分析，设计FIR和IIR数字滤波器，并对带噪声的语音信号进行滤波，分析滤波前后信号的时域和频域特征。在此环节中，不断地给学生设计和安排问题，让学生带着问题查找资料、思考、设计，要求学生设计不同的滤波器进行滤波，分析其结果的不同之处以及各自的优缺点。
3结语
数字信号处理是电子信息类专业的专业基础课，为了提高教学效果，必须结合学生的实际情况对课程的教学内容、教学方法、教学环节等方面进行改革，鼓励学生利用仿真软件进行辅助学生，提高编程能力的同时，更好地掌握课程内容，以适应社会对人才培养的需求。
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