测控技术和仪器专业《数字信号处理》课程教学方法探析

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1、测控技术和仪器专业《数字信号处理》课程教学方法探析　　【摘要】不同学科和专业背景的学生对数字信号处理的理解和应用角度会有不同，论文结合测控技术与仪器本科专业的特点和需求，在数字信号处理课程教学内容的完善、教学方法的革新等方面进行了探讨，得出：测控技术与仪器专业数字信号处理课程以强化物理过程及概念、增强应用能力为重点的建设方向。【关键词】测控技术与仪器；数字信号处理；教学内容与方法【Abstract】Theviewofcomprehensionandapplicationofdigitalsignalprocessingtechniquesvarywithdiffer

2、entmajor.Somediscussionisapposedinthepaperabouttheconsummationandinnovationofdigitalsignalprocessingteachingcontentsandmethodsunderthecharacteristicanddemandofthemajorofmeasurement&controltechniquesandinstruments.【Keywords】measurement&controltechniquesandinstruments，digitalsignalproces

3、sing，teachingcontentsandmethods10数字化和信息化的迅速发展，使得数字信号处理技术与应用在日常生活中的地位越来越突出，新的算法（或改进算法）层出不穷，新的器件频繁更替。对于仪器科学与技术学科下的测控技术与仪器专业，“数字信号处理”是一门重要的专业基础课程，该课程不仅理论性强，工程应用背景也十分明确。作为一门涉及面广的学科专业基础课程，如何与学科的应用需求接轨、与学生的知识体系融合，改革教学内容与授课方法，全面提高教学质量与效果，与时俱进、科学发展，创建有专业特色的示范性课程是课程组面临的问题。论文以学校课程体系建设的目标与要求为出发点，

4、结合国防科学技术大学测控技术与仪器本科专业的特点和建设需求，在“数字信号处理”课程教学内容的完善、教学方法的革新等方面进行了探讨，提出了一些观点和看法。1学科与专业对数字信号处理的专门需求10仪器是信息获取、处理与应用的工具，而仪器学科与技术则是研究以获取信息为目的的信息转换、处理、传输、存贮、显示与应用等技术与装置的应用科学，其核心内容可以用四个关键词概括，即：计量、测量、仪器和传感器[1]。没有测量就没有科学，仪器科学与技术的领先程度决定了科研和生产的先进程度和竞争能力[2]。从这个角度来看，测控技术与仪器专业更加强调数字信号处理的物理意义，也就是信号对象的物理

5、属性，包括：时间属性、频率熟悉、误差范围、测量精度等。目前该校仪器科学与技术学科逐渐形成了以现代传感技术及系统、空间仪器工程、无线电测量理论及应用为主要方向，以信息获取与处理为主要内涵的省重点特色学科，本科专业为测控技术与仪器，要求学生掌握信号采集、分析与处理等方面的基础理论与技术，在测控、测量及测试等方面具有良好的理论素养和技术基础。开设了“电工与电路基础”、“信号系统与控制”、“数字信号处理”、“现代测试系统”等一系列专业课程。主要课程见表1。表1：测控技术与仪器主要专业课程情况从表中可见“数字信号处理”首当其冲成为一门重要的专业基础课，并且为测控技术与仪器专业

6、服务，有着明显的信号采集、测量、微弱信号检测、仪器系统设计等方面的应用需求。在本专业知识体系中，“数字信号处理”紧密连接传感器的信号调理，与信息转换、处理甚至是传输和存储等有密切的关系，其内涵更加偏向于真实信号物理量的采样与处理，目标更加注重于数字信号的物理意义和应用方向。课程内容包括：采样过程及误差分析、离散时间信号与系统、离散变换及其快速算法、数字滤波器设计、数字信号处理系统的实现、多采样率信号处理等。课程将通过讲授、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法，并能使用软硬件工具进行相应的数字信号处理工作。102依据学科专业特点改革教学内容与方法根据课程体

7、系建设的需求，在教学内容与方法方面尝试提出了如下建设目标：2.1结合学科专业特点，吸收国外先进教学理念，与国际著名院校课程内容设置充分融合，以经典“数字信号处理”课程体系为基础，以现代测量系统中备受关注的信号处理方法和技术为导向，紧扣真实信号物理量采样与处理的学科背景，结合国外相关专业知名教材，在专业课程体系内将教学的内容、课程间的关系与教学实践紧密配合一起，积极梳理课程体系之间的关联，根据学科和理论技术的发展，科学地完善教学内容。2.2开拓国际化视野，充分采用启发式、交互式、研讨式的教学方法和课堂、网络和实践相结合的教学手段；尝试通过引进国外教学名师开展课外专