数字信号处理课程教学方法探讨new

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1、数字信号处理课程教学方法探讨　　摘要：数字信号处理课程是电子信息类专业的本科生的一门必修的专业基础课。结合河南工业大学电子信息科学与技术本科专业的专业特色与培养方案，针对数字信号处理课程的特点进行了分析，在教学时间、教学内容、教学手段、实验教学等方面进行了改革与实践，为该课程的教学实践提供了有益的参考。　　关键词：数字信号处理；电子信息科学与技术；教学内容；实验教学　　　　随着大规模集成电路以及DSP芯片的广泛应用，数字信号处理在通信、嵌入式系统、自动控制、生物医学等方面得到越来越广泛的应用。数字信号处理课程本身也是

2、部分高校研究生入学考试的专业基础课。本文就数字信号处理课程的课程特点、教材选择以及实验教学等方面，对该课程进行了教学改革探讨。　　一、课程教学特点　　数字信号处理课程的先修课程有高等数学、复变函数、模拟电路、数字逻辑电路、信号与线性系统，其特点为数学理论性强，滤波器结构以及算法复杂多样。因此，学生在有限的教学时间内不容易掌握。此外，学生先修课程基础的差异也给教学带来了一定的困难。　　二、教材选择的改变http://www.tv913.com　　基于河南工业大学电子信息科学与技术专业的培养方向偏电路和控制的特点，在教材

3、选择上特别注重了教材的应用性。为此，选用的教材是清华大学出版社姚天任主编的《数字信号处理》，该教材是2011年底出版的新教材，有精装版和简明版两种。其中，精装版中增添了多速率滤波器的设计，这是其他本科教材中所没有的。该教材最大的特色是把MATLAB应用到了教材中，更加重视知识的应用性，既有MATLAB的相关例题，又有与之对应的课后习题，这样更加方便同学们进行实验。　　三、教学时间调整和内容安排的优化　　本课程包含两大块知识内容。一是离散信号的时、频域分析，主要包括离散系统的时域分析、Z变换、DFT、FFT；二是数字滤

4、波器的结构以及设计，包括FIR滤波器和IIR滤波器的结构、FIR滤波器的设计、IIR滤波器的设计。教材中最后一章的多速率数字信号处理是本科教学中的新内容，可以让同学们自学。　　河南工业大学的信号与系统课程在大二下学期开设，数字信号处理在大三上学期开设，间隔的时间很短。因此在数字信号处理的教学时间安排上，第一章的离散时间信号和离散时间系统不再作详细介绍，可以用一次课的时间简单复习一下，这样可以把更多的教学时间安排在后面的章节中。特别是DFT的特殊算法FFT以及滤波器的结构和设计方法这些较难的、学生以前没有学过的内容，可

5、以重点讲述。由于教材直接引入了实验环节，对于DFT、FFT可以相较之以前用更少的时间去讲述，只讲述它们的一些经典算法结构，同学们可以在实验学时里去进一步加强，因为这些算法本身都是经典算法，有成熟的流程和代码，这样可以把更多的学时留给后面的滤波器结构和设计。所选用的教材正好符合这一思路，FFT不再单列一章出来专门讲述，而是作为一节放在DFT的那一章中。　　四、教学手段的改革　　数字信号处理课程具有很强的理论性和应用性，为了更加方便同学们的学习，我们使用了具有动态效果的幻灯片，另外，还加入了一些具有图片形式的辅助资料。例

6、如，通过对FIR、IIR滤波器的基本概念、特点、理的介绍以及如何在实际应用中进行选择，对于初学者的学习，起到了较好的效果。http://www.tv913.com　　在概论中讲述数字信号处理的内容、发展和应用时，结合图片或者动画，增强了学生的兴趣和学习的主动性。比如在介绍其在芯片方面的应用时，可以通过图片以及动画介绍各种不同的DSP芯片的特点，让同学们对数字信号处理这门课程的应用有一个更加直观的认识；当然还在图像处理、图像滤波等方面、自动控制等方面进行了图片或者动画的示例，收到了良好的效果。　　五、利用Matlab实

7、验来辅助教学　　在课堂上适量引入MATLAB例程，既增加了对本课程学习的兴趣，又加深了对教材内容的理解，还可以有效的引导学生们的实验。MATLAB语言比较简单易学，里面自带了好几十种的工具箱，我们专业要用到里面的数值运算、信号处理等工具箱，每种工具箱有大量的库函数供我们调用，这样在编程时就省去了很大的工作量。例如进行DFT、FFT、求解差分方程时一个函数调用，一句话就完成了。因此，利用它可以很方面的求解系统，得到系统的频响特性。在教学中，通过MATLAB示例，可以对着图形分析，可以让同学们更加直接的地识信号的频谱和系

8、统特性。　　六、结束语　　本文在数字信号处理课程的教学特点、教材选择、教学实践安排、实验教学等几个方面对该课程的教改进行了探讨，一方面丰富了教学内容，另一方面激发了同学的学习兴趣和学习主动性，收到了良好的效果。　　http://www.tv913.com