数字信号处理论文

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数字信号处理论文范文第1篇

1.1充分了解前期课程情况

首先，授课教师应在课前充分了解《数字信号处理》课程的全部教学内容中有哪些涉及前期的预修课程，并将所有涉及的课程和对应的知识点罗列出来。然后，教师应了解学生是否全部学习过所有的预修课程和所包含的知识点。（1）对于已经学过的预修课程，教师逐一查阅相关教材，摘出本课程中涉及到的知识点所对应的应用条件、关键内容、主要结论以及必要的推导过程等。以《高等数学》为例，本课程涉及到的知识点主要有：反函数和复合函数求导、等比级数求和、欧拉公式、傅里叶级数和微分方程求解等。（2）如果有某一门课程没有学过，例如我校没有开设《积分变换》课程，那教师就应从更基础的《高等数学》课程出发，将本课程所涉及的知识推导出来，以便在课堂授课中补充，或作为参考资料提供给学生自学。（3）有些知识点虽然在预修课程中有所涉及，但可能不是重点或不够系统，那教师就应根据前期所学知识，结合本课程需要，进行必要的归纳总结，以便学生根据个人学习情况参阅。例如本课程中数字滤波器设计是授课的重点内容，其中需要掌握模拟滤波器设计的相关知识，但是预修课程中并没有系统讲述，因此教师就应整理各种模拟滤波器的公式、特点和设计方法并将其融合到授课过程中。由于《数字信号处理》本身就是一个严格的理论体系，其中所有的定理和性质都是可推导或可证明的，而且推导和证明过程也是要求学生掌握的，因此教师在授课中就必须保证所有的推导过程都是学生以自身所掌握的知识可以理解和独立完成的。

1.2建立通畅的师生交流渠道

首先，应转变观念，即使在大学高年级，课程教学也应该是以学生良好掌握本课程的知识和技能为标准，而不应仅仅是完成教学任务。这就要求教师和学生之间具有良好、通畅的交流渠道，以便教师能及时了解学生的学习进展情况、学习过程中存在的疑问以及对课程学习的建议和意见等。同时，也便于教师及时通知学生应预先复习的知识和应准备的材料、对学生提问的答复以及对后续课程教学的调整等。因此，建立通畅的师生交流渠道非常必要。我们认为师生的交流渠道应是多方面的，为此我们采用了多种的交流形式。（1）师生见面会：一般在课程开始之前或前期进行，所有参与授课的教师和全体学生面对面座谈，从而实现初步的了解。（2）课代表制：在学生中选择一名同学作为本课程的代表，负责收集学生中的问题、意见等并及时反馈给教师，同时将教师的通知及时传达给所有学生。（3）公布教师的办公室地址、电话和E-mail：让每一名学生都能找到教师，以便提出问题并得到教师的辅导。（4）《数字信号处理》网络课程平台：本课程已经构建了较为完善的网络课程，其中包括课程授课幻灯、教案、典型习题、课程电子公告片率系统（bulletinboardsystem，BBS）、其他参考资料等。（5）最新的即时通讯工具：例如QQ、微信等。（6）晚自习答疑：每周安排一个晚自习由1名授课教师到学生自习的教室进行答疑，学生如有课程学习中的疑问可以自由提问。通过上述措施，在教师和学生之间构建全方位、全覆盖的交流渠道，既包含了传统的见面辅导形式，也引入了学生中流行的即时通信工具，从而可以保证学生面对面或不见面地提出学习中的疑难问题，便于教师了解和掌握学生的学习状态。

1.3在作业批改和实验过程中深层次了解

前面的师生交流，更注重学生主动提出问题，以寻求教师的答复。不过在我们的教学经历中，有些学生不擅长或者不习惯主动提问题，而喜欢等待接受教师讲解的课程内容。这样，教师就不容易把握学生的个人学习情况，也就难以进行个性化教学。《数字信号处理》课程注重理论知识的学习，因此教师每讲授一部分内容都会给学生布置一些习题作业。我们的要求是学生在作业中要写出完整的解题步骤，提倡学生抛弃草稿纸，将所有的中间过程都写到作业本上。通过对作业的批改，教师就能从中发现每个学生对课程内容的掌握情况，及时发现问题。《数字信号处理》课程也强调理论知识的运用，因此安排了接近1/3的学时用于上机编程实验。学生利用课堂所学理论知识在计算机上编程实现，并将结果显示出来。但是这个过程并不一定是一个顺理成章的事情，大部分学生都不能够一次完成。因此，教师应不停地巡视每个学生的编程过程，及时发现问题并给出建议。

2个性化教学方法

开展个性化教学，并不是进行个别教学，也不是要否定传统的课堂授课。我们认为个性化教学是对课堂授课的补充和完善。另外，个性化包含2层含义：一是不同年级的学生之间存在差异，教师需要针对性地调整或强调授课内容；二是不同学生之间知识背景存在差异，教师应进行个别辅导。

2.1课堂上重点讲解共性难点

通过前期多种形式的师生互动，教师对学生的知识背景应该有较全面的了解，特别是要掌握可能缺失的知识点。在课程备课和幻灯制作过程中，教师就应有针对性地对存在的共性问题进行重点准备，例如对涉及前期预修课程中的知识点进行提示或回顾，对学生缺失的知识进行补充，对前期不系统的知识进行归纳和整理。在课堂授课过程中，不断观察学生的学习状态，发现多数人有疑问时应反复讲解，必要时辅以板书推导。同时，鼓励学生在上课过程中主动提问，并在每次课结束前预留3~5min进行简短答疑。另外，对后续课程学习中可能涉及的预修知识应要求学生进行复习。

2.2合理布置作业并认真批改

教师布置给学生课后完成的作业应涵盖主要的授课内容，应有一定的题量，期望学生通过做作业复习重点知识，特别是综合运用已学过的知识分析和解决问题。教师应重视对学生作业的批改，逐步审阅，并明确指出出错或遗漏之处，如有需要可给出修改思路的提示。曾出现过某一道并不难的作业却有很多学生做错的情况，对此种情况，教师要不怕麻烦对每一个学生都给予纠正，避免疏漏。而且《数字信号处理》课程习题的突出特点是一题多问，后面的问题需要前面问题正确的结果作条件，常常出现第一问解题错误，导致后面几问即使方法得当也无法得到正确的结果。对此种情况，教师不仅要指出第一次出错的地方，而且还应对后续求解的方法予以评价，便于学生自己改错。教师对所有学生作业中存在的问题还应及时归纳。由于学生做作业和教师批改作业都需要一定的时间，一般会有2周的延时，因此教师应注意利用后续授课中的点滴空闲时间或少量的课后时间，进行作业情况的分析。这一做法往往颇受学生的喜爱。

2.3利用课间进行个别辅导

一般每次授课是2个学时连在一起上，学时之间有10min的休息时间。教师应注意在课间主动走到学生中间，这样会无形之中鼓励学生主动提问。我们在教学中发现，当教师站在讲台上时，学生要提问可能需要更多的勇气；而如果教师走到学生身边时，学生会感觉与教师的距离缩短了，从而可能较随意地提问。这样，教师才能有针对性地对学生进行个别辅导。同时，几次之后就有助于树立一种主动提问的良好氛围，有利于教师更好地把握教学效果，节省了猜测和估计的时间。

2.4在线响应学生提问

除了鼓励学生在课堂上提问外，教师应接受并适应学生通过他们熟悉和感兴趣的交流方式提问，并及时作出响应。上述2种提问方式类似于实时和非实时的关系，这本就是数字信号处理技术的突出优点，而且新的交流工具实际上也是数字信号处理技术进步的体现。作为教授本课程的教师也应紧跟时代的步伐，让学生感觉与教师之间没有代沟，更重要的是让学生对本课程产生更浓厚的兴趣，激发主动学习的热情。

2.5让学生独立完成编程实验

计算机编程实验是《数字信号处理》课程教学的重要组成部分，我们要求给学生提供单人单机的实验条件，虽然实验内容相同，但强调每个学生独立完成。教师不仅仅应关注最终的实验结果，还应在学生进行实验的过程中不断巡视，及时回答学生提问，或发现学生有疑难主动给予帮助。每个学生对课程教学内容的掌握程度不同，存在的难点也可能有差别，而且实验的进度更是差别明显，因此集中讲解并不必要，个别辅导才是更佳的选择。

2.6确立每周一次晚自习答疑

由于本课程教学内容多，而学时有限，在制定教学进度时无法留出完整的学时进行答疑。为此，我们尝试每周安排1名授课教师在学生晚自习时到教室答疑。通常教师不站在讲台上，而是在教室后面等待学生个别提问并解答。没有问题的学生则正常自习。经过一个学期的试验，这种方法效果较好，我们将其固定为一种辅助的教学手段。

3结语

数字信号处理论文范文第2篇

关键词：双语教学；数字信号处理课程；课程改革

随着信息化的进程，半个世纪以来，尤其是最近的30年里，作为理论性和工程性都很强的学科，数字信号处理（DSP）的理论、方法和应用实现了飞跃式的发展，其地位和作用也变得越来越重要。社会对既掌握DSP理论和方法，又掌握DSP工程技术的人才的需求，也越来越大。在这样的背景下，国内外各大学的电子信息类学科和专业，纷纷将数字信号处理列为必修课程，并加强了课程的建设与改革。

数字信号处理课程是我校电子信息类专业的必修课程，是一门集理论性、实践性、综合性于一体的主干专业基础课程。课程包括理论教学、课程实验及课程设计教学环节，教学计划大致安排在大学三年级的上或下学期。其目的是使学生获得数字信号分析与处理方面的基础理论、基本知识和基本技能，培养学生的综合素质和创新能力，使学生在基础理论、工程实践、运用现代化技术的创新能力等方面得到全面锻炼，为培养能解决挑战性问题的新一代工程师和学习后续课程打下坚实的基础。

一、以双语教学推进数字信号处理课程改革的必要性

为适应专业发展的需要，也是为不断提高教学水平，同时全面推进以培养创新精神、创新能力和实践能力为重点的素质教育的需要，我校2008年也将数字信号处理课程作为专业主干课程。然而，时代不断发展，技术日新月异，需要对这门专业主干课程进一步优化，以寻求教学质量的提高。作为培养人才的高等院校，采用经典的英文专业教材，开展双语教学成为一种共识和发展趋势。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出：“为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。”教育部已将双语教学列为考核高校教学水平的一项内容，双语教学是当前我国教学改革的研究热点。

“以双语教学推进数字信号处理课程改革”课题的研究，旨在通过双语教学的研究与实践，提高学生阅读和理解英文专业文献的水平，有利于培养应用型人才，满足社会对复合型人才的需求，还有利于挖掘电子信息专业教学的发展潜能，使专业基础教育和市场需求更好地结合，更有利于提高毕业生的就业适应能力，同时也有助于实现学校“技术为先、应用为本”的教育理念。

二、以双语教学推进数字信号处理课程改革的研究思路

课题研究的思路是从电子信息学科的基本任务出发，以信号分析为基础，以系统分析为桥梁，以处理技术为手段，以综合实现为目的，通过突出课程的内在联系和方法的变革来理顺课程双语教学体系。推行数字信号处理双语教学的目标是，将英语学习和专业课学习融为一体，使学生能够用英文熟练地检索、阅读、理解有关的理论、方法以及各种数据手册，并能用英文娴熟地撰写比较好的学术论文、技术报告和文档，掌握最新的专业知识和国际先进科技，逐步实现教学内容与国际接轨，打好扎实的工程基础，从而全面提升学生的综合能力和素质，增强学生的竞争力。

三、以双语教学推进数字信号处理课程改革的主要内容

数字信号处理课程是一门工程背景很强的课程。为使学生能更好地学好本门课程，适应科技界和产业界发展的要求，项目组认真研究分析该课程在人才培养和本学科中的地位、作用以及教学实践的现状，在此基础上收集、参考国内外其他重点大学该课程的双语教学方案，结合我校的具体情况，探索专业课双语教学规律和方法，尝试建立一套适应我院学生实际情况的、较为完整的数字信号处理课程双语教学体系，包括教学大纲、配套的教材和教学团队，形成相应的双语教学模式和教学方法，使学生除了了解和掌握本课程知识体系外，同时通过双语教学，提高学生阅读和理解英文专业文献的水平，有利于应用型人才的培养，满足社会对复合型人才的需求。此次项目改革具体包括以下几个方面：

（1）对我校数字信号处理双语教学进行可行性调研。（2）双语教学体系研究。在教学方法和手段上，要充分激发学生学习的主动性和积极性，并与教学内容相适应，尝试建立与我校学生水平一致的双语教学方案与体系。（3）选择与引导式、启发式、互动式的研究型教学相一致的原版教材与教学内容。（4）尝试挑选部分课时进行双语内容教学，研究教学效果及学生对双语教学的适应性。

以上教学改革内容存在以下难点：（1）数字信号处理是电子信息专业的主干课程，还未有过双语教学的实践，所以建立较完整的双语教学体系是一项新的尝试。（2）数字信号处理课程教学目前仍然普遍采用满堂灌输的教学方式，与引导式、启发式、互动的研究型教学理念和方法之间存在较大的差距。（3）双语教学模式中英语学习与课程学习定位的研究。

四、以双语教学推进数字信号处理课程改革的具体措施与办法

针对上面提到的难点，笔者经过这几个月的多方面调研，总结出以下几点具体措施与方法。

双语教学的可行性方面，这部分的工作由于过去进行过信号系统（双语）课程的重点课程建设，为数字信号处理（双语）理论教学提供较好的基础，特别是信号系统中的离散时间部分的分析方法与数字信号处理的基础部分是重合的。再通过精心的内容筛选与总结，双语教学资料准备是比较充分的。本学期通过试讲，学生反映因为有了信号系统课程基础，数字信号处理理论部分的内容理解比较好，实验部分因为有Matlab的内容，所以采用双语教学适应性更佳。对两个班级76人次进行的问卷调查表明，41%的学生认为双语教学十分必要，28%的学生选择可以尝试，另有20%的学生认为可有可无，11%的学生认为完全没必要。由以上问卷结果可以看出大部分学生对数字信号处理双语教学是支持的。

针对学生学习积极性的问题，笔者选取了部分内容以学生专题报告的形式来进行讲解与阐述，并要求学生查阅一定量的外文文献。对第三章后的滤波器设计等内容以课程设计环节为依托进行资料的梳理及准备，其他学生及教师进行点评或补充，以分组讨论的方式来学习。这方面的工作将在本学期逐步开展。

关于英语学习与专业课学习定位的问题，从专业教师的角度，笔者认为还是要以专业知识为主，从强化文献资料的应用方面入手，对于讨论式及分析报告式的教学方法更强调应用文献的能力。所以，可以督促学生从双语教材及电子资源两方面入手准备汇报时的PPT并进行讲述及总结，而不是单把课本上的条条框框硬塞给学生，这样既提高了学生的兴趣又能取得较好的课程学习效果。

五、结语

数字信号处理是电子信息工程及通信工程的主干课程。对当今国际化人才的培养目标来说，进行双语教学势在必行。通过双语教学推进数字信号处理课程改革是一项艰巨的任务，需要教师和学生的共同努力。下一阶段，笔者将循序渐进地将具体措施应用到教学实际中去，进一步提高课程的教学质量，提高学生的综合素质。

参考文献：

[1]尹霄丽，张健明，李宁，俎云霄，周利清.“数字信号处理”双语教学课程建设[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007，（S2）.

[2]邹连英，杨述斌.以双语教学推动“数字信号处理”教学的科学发展[J].中国电力教育，2009，（09）.

[3]宋耀良，徐天成，谷亚林.《数字信号处理》课程双语教学的研究与实践[J].高教探索，2007，（S1）.

[4]何培宇，孙明义.“数字信号处理”课程多媒体双语教学的探索与体会[J].高等理科教育，2006，（01）.

[5]李勇朝，高新波，石光明.数字信号处理双语教学的探索与实践[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007，（S2）.

[6]余义斌，甘俊英.“数字信号处理”双语教学初探[J].中国电力教育，2010，（32）.

数字信号处理论文范文第3篇

[关键词]数字信号处理；网络课程：教学探索；教学实践

[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0260―02

数字信号处理在现代信息科学技术教育中所起到的作用是显而易见的。21世纪信息时代的浪潮席卷而来，带来了现代信息技术的飞速发展。作为一门基础的入门课程，数字信号处理是打开信息科学的一把钥匙。如何更有效的引领学生进入这一科学领域，并初步了解数字信息科学的基础理论，是数字信号处理课程教学过程一直在孜孜探索的问题。

计算机的普及，网络技术的快速发展，以及DSP各种软硬件的广泛使用，使得我们在数字信号处理课程中的教学手段趋向多元化，以计算机和互联网为教学手段的网络课程教学也成为可能。网络课程教学以其优越的开放性、交互性、共享性、协作性和自主性，已成为教育改革的趋势和方向。

一　课程教学的优势及可能性

1　教学资源丰富，手段多样

网络课程集合了各种丰富而有效的资源，以多样网络手段提供给老师和学生。学生可以很方便的在线学习数字信号处理各方面的知识。这些资源包括：网络课件、实验教学、实践教学、图片动画库、习题及试题库、概念检索等。学生不仅可以在线学习相关的理论和实验的课程内容，利用习题和图片动画加深理解，深化学习，还可以根据自己的实际进行在线测试。在这里学生还可以查阅数字信号处理教学历年在实践方面所取得的成果。

2　教学更生动、形象

网络课程丰富的资源和多样的教学手段，使数字信号处理的教学更生动更形象，因此学生学习起来也更轻松更容易。数字信号处理是一门理论性较强的学科，公式多，概念抽象，推理繁琐，过程复杂，理解困难。在传统的课堂教学中，由于缺乏有效形象的手法，单凭老师的讲解，学生难以跟上老师的思维和节奏，造成较为普遍的概念不清晰、理解不透彻等现象，最终给学生更深一步的学习带来困难。而网络课程利用各种有效辅助手段，将许多较为复杂的问题形象化，以帮助学生加深理解。例如，离散卷积理解和计算都比较复杂，网络课程通过动画演示的形式非常形象的演示了离散卷积的整个过程，从而帮助学生在较短的时间内有效的掌握离散卷积的运算。理论课教学难免会感觉有些枯燥，容易使学生陷入思维疲劳，而网络课程界面友好，层次分明，易于导航定位，人性化设计，非常方便学生开展学习。

3　互动开放式教学使学生的学习更主动。

在网络课程的站点上，学生和老师之间可以进行方便而快捷的互动，学生有任何数字信号处理方面的问题，都可以通过互动平台向老师和其他学生进行交流探讨。网络课程教学打破了传统课堂教学刻板的课程设置和时间制度，学生可以随时随地根据自己的需要，选择适合自己的课程进度和学习方式，从而达到更好的学习效果。

4　计算机的普及和上网的便利使网络课程教学的实施成为可能。

实施网络课程教学的一个重要条件是计算机的普及应用，和上网条件的便利。结合学校的实际情况，条件是成熟的。数字信号处理是大三的必修课程。我校三年级的计算机普及率较高，80％以上的学生拥有自己的电脑，每位学生通过申请都可以拥有自己的网络端口。这些有利的条件给了网络课程的实施以强有力的支持。

二　网络课程教学的实施

实施网络课程教学，其关键环节是知识体系的架构和建设。要达到学生在较短时间内高效而牢固的掌握数字信号处理的基本概念和基本理论，除了要提供丰富的资源以外，优化知识架构、采用积极有效的网络手段也是必不可少的。

1　在理论和实验教学方面，我们以原有的多媒体课件为基础，加以改进编写了新的网络课件。理论教学方面，原有的多媒体课件过于冗长，使用起来不够方便，针对这一缺点，我们对各个章节加以细化，使其知识脉络更加清晰明了，更易于学习使用。同时针对各章节的重点难点通过相关的例题和习题进行解析。为了适应不同学生的学习习惯，我们还提供了原有的多媒体课件。同时利用网络服务器上的数据库建立一个数字信号处理概念检索库，学生可以通过检索系统对相关概念进行检索。管理员可以通过后台管理系统向数据库中添加新的概念条目，也可以更改或者删除已有的概念条目。实验教学方面，鉴于Matlab是本课程主要的实验工具，而学生使用该软件的水平又参差不齐，因此除了必要的实验内容讲义外，针对不熟悉Matlab的学生专门编写了Matlab讲义，帮助学生完成实验。为了规范实验报告的撰写格式，我们挑选了一些较优秀学生实验报告加以展示，供学生参考。

2　使用各种计算机辅助手段深化学生学习。网络课程开辟了专门的图片、动画和视频教学录像专栏。一些较抽象的基本概念和理论推演通过图片和动画(有Java动画和Flas两种)的形式得以生动形象的演示出来，使原本较为复杂的问题变得通俗易懂，进而增强学生对概念理论的感知和领悟。对于视频教学录像，担任主讲的教师都是数字信号处理这门课程资深的教授，有着丰富的教学经验，对知识的讲解透析明了。建立习题和试题数据库，学生可以对所学习的知识进行在线的测试和检验，以巩固学习的效果。习题库按照章节次序提供了各章节的习题解答，辅导学生解决课后疑难。试题库的一大特色是能够自定义题型分值，在线生成和预览整套试题：在后台方面，管理员可以根据需要添加或者删除试题以及设置每道试题的分值。

3　建立师生互动平台，学生在学习本课程过程中遇到的所有问题，或者有新的学习方法、心得体会，都可以和老师和其他学生在平台上交流、探讨和分享；学生在这里还可以了解到一些数字信号领域的最新资讯动态，并一起参与讨论，激发学生对前沿科技的了解和关注。

4　专门开设了实践成果展示栏目。我们将历年来学生参与各种竞赛、研究项目(例如挑战杯、电子设计竞赛、学校的学生研究计划、百步梯攀登计划等)所取得的优异成果加以展示，一方面激励学生的学习热情，一方面鼓励学生积极参与实践和研究，激发学生的创新精神。

5　学生电子版作业在线提交。提供学生将电子版的作业直接提交到服务器文件系统，同时管理数据库记录学生以及所提交作业的相关信息。任课教师可集中下载提交的作业进行批改，免去了采用电子邮件提交电子版作业的诸多麻烦。

三　存在的问题及思考

1　较之传统的课堂教学，网络课程教学的一个显著的特点是没有老师的现场讲解和指导，完全依靠学生自主的学习，由此引发的问题的是老师无法通过网络课程教学，直接了解到学生实际的学习情况，也无法根据学生不同的实际情况因材施教。学生的知识水平难免有不同程度的差异，再加上数字信号处理本身的特殊性(如公式多，概念抽象，推理繁琐，过程复杂，理解困难等)，如果完全脱离老师课堂上详细的讲解，可能会给很多学生的学习带来不少的障碍。因此，网络课程教学在现阶段仍然只能以辅助教学的形式存在，传统的课堂教学依然主要的教学方式。

2　网络课程毕竟是一种新的教学方式，在内容和形式上都还存在很多亟待改善的地方，还难于满足学生各方面的学习需求。尤其在内容方面，许多相关材料还需要进一步的整理和补充，而且这是一个长期的过程。

3　网络课程教学是开放式的教学，完全依靠学生自主的学习。于是学生使用这一网络资源的频率和效率就成了一个很突出的问题。如何提高学生使用网络课程的频率和效率是我们今后探索的一个重要课题。

网络课程教学是一种全新的教学方式，是一种有效且可行的教学手段，它给学生提供了更多高效的获取知识的方式，给了学生更多自主的空间。网络课程所具备的优势是传统教学方式无法比拟的，弥补了传统教学的许多不足，同时也极大的缓解了教师的教学压力，减少了教师的工作量。在数字信号处理网络课程教学探索过程中我们遇到的突出问题使我们深刻的感受到，网络课程教学是一个长期而艰巨的任务，是一个循序渐进的累积过程。在今后网络课程教学的探索过程中我们还有很多的工作要做，因此我们要发扬锐意创新，勇于进取的精神，积极吸收同行优秀的成果，以优化和完善数字信号处理网络课程教学体系。

参考文献：

[1]楼策英.新型网络课程教学的实践与思考[J].中国远程教育，2005，(10).

[2]刘淳，章强，武齐阳，丁志祥.交互式网络教学平台的研究与实现[J].南京大学学报(自然科学版)，2006，(1).

数字信号处理论文范文第4篇

【关键词】少数民族学生教学方法数字信号处理Matlab

新疆是多民族聚居的民族自治区，少数民族分布广泛，区内各高校均有相当数量的少数民族（本文中主要指的是维吾尔、哈萨克、柯尔克孜等）学生。少数民族大学生肩负着建设民族地区，发展民族地区社会、经济、文化，促进祖国边疆的巩固和民族团结的特殊重任。可以毫不夸张地说，当代少数民族青年学生的专业知识水平的高低直接影响到这些民族未来几十年内政治、经济、文化、科教等各个方面的发展态势和水平[1]。但是， 受到经济、文化、教育等多因素的影响，少数民族大学生高考录取分数普遍偏低、文化基础知识普遍偏弱，并且我区各大高校基本上承袭内地兄弟院校的办学模式，在课程设置、教学模式、教学手段等多个方面，都存在着不少不适宜少数民族学生学习的问题，而最主要的问题则是教学过程中普遍存在的语言障碍问题没能得到根本的解决。教材内容基本上与实际联系不紧， 较少反映近年来电子工业和通信技术高速发展带来的新知识、新技术、新器件、新工艺； 未能突出技能的培训和工程的应用， 针对性和灵活性较差。近几年，面对经济全球化以及我国现代化建设的快速发展，面对越来越严峻的就业形势（特别是少数民族毕业生），毕业生就业难已经成为社会问题等等，导致民族学生学习目的不明确，学习态度不端正，对学习缺乏兴趣。通过多年的教学实践，我们发现，在教学过程的各个环节中，这些问题较突出。

“数字信号处理”（Digital Signal Processing， DSP）是电子信息类大学生必修的主干课（国内兄弟院校的计算机专业、自动控制、仪器仪表类、地球物理等专业也授这门课）。当今，“数字信号处理”在无线电通信、数字电视和媒体、生物医学、数字音频和仪器等关键性的技术领域产生着日益增加的重要影响。数字信号处理课程的教育者担负着培养综合型的、适应性强的、具有创新意识和创造能力的合格人才的任务。

1、少数民族学生特点

（1）少数民族学生汉语水平较低。少数民族学生大多来自不同的地区， 各地区的教育程度不同， 学生的汉语程度参差不齐。虽然进入大学后有一年的汉语预科班的学习， 达到了中国少数民族汉语水平考试（MHK）或汉语水平考试（HSK）一定等级以后才可进入专业阶段的学习， 但真正使用汉语学习和生活，毕竟不如母语那样方便和流利，仍有不同程度的语言困难。汉语基础薄弱和水平的不一致， 直接反映为学生对授课内容接受理解程度严重不一致。如果老师自身的普通话不够标准， 方言较重， 或讲课太快， 则造成学生反应不过来， 听不懂。还有老师板书不规范， 马虎潦草， 造成民族学生误解、曲解。

（2）少数民族学生记忆一般都是以形象和机械式记忆为主[2]，无论学什么新内容，学生一般都用背经书的方式来记忆。这方法不利于学生的素质培养，制约了学生的创造力和应用知识解决实际问题的能力。

（3）少数民族学生个性心理倾向单一，思想单纯，喜爱歌舞，宗教观念较浓厚。他们有着热情、活泼、开朗、奔放的性格，学习刻苦、认真，不耻下问。有着炽热的进取精神，不甘落后，好胜、团结互助的优良学风。由于个性心理不同，民族学生就有不同的学习习惯，不同的学习习惯，直接影响到学习的效果。

（4）民族学生的文化基础教育，特别是理工科教育基础薄弱。由于边远少数民族地区经济发展落后、教育投入严重不足、人才的缺乏和各民族学习参考书籍的有限， 少数民族学生普遍中学阶段文化基础（主要是数理化）薄弱。而且新生入学后为期一年的汉语学习， 有些本就没掌握好的知识基本上忘记了。导致学生对课堂中的专业术语不明白， 新的知识点和原理理解不透， 不能融会贯通， 无法灵活运用。日积月累， 学生前面的知识跟不上， 后面的问题就更严重。

2、数字信号处理教学中存在的一些问题

在校学生把“数字信号处理”视为“很难学的课”，特别是对于“快速傅立叶变换”（FFT）等内容； 教师反映“难教”、学生反映“难学”， 也反映了“数字信号处理”教学普遍的现状。问题出在哪里？ 我们认为关键还是对课程性质的定位， 以及如何采取相适应的教法。

2、1 数字信号课程未能显示工程性特点

数字信号处理课程体系具有抽象性、系统性和连贯性等特点[3]。课程的内容大体包括Z变换（含逆Z变换）、FT（含DTFT、DFT、FFT）及滤波器（含IIR、FIR）设计三个中心部分。其它内容及细节都围绕这三个中心展开，这些内容之间存在着紧密的相互联系。而课程体系上以系统分析为主， 信号分析为辅， 重在介绍一般原理与方法， 其内容、分析方法和处理技术方面的基本观念、基本体系逐渐与学科发展和技术进步不相适应。

2、2 有时课程内容讲“复杂化”

本课程的特点是内容高度抽象，尤其在Z变换、DTFT、DFS、DFT和FFT方面有大量的数学公式推导。经验丰富的老教师可以运用发挥自如、内容“可深可浅”、“重点难点”突出。而有些教师想要“深讲”，常常陷于复杂的公式推导而淡化了物理概念。这种教学方法被称之为“讲数学”， 学生感到枯燥。其根本原因还是对课程的性质认识不深， 对课程体系及其内容没有吃透， 说到底还是“不知深浅”。有些问题必须推导， 而有些问题需要给出公式但不必推导还有些问题可以通过布置作业来加深理解。繁杂的数学内容和数学结果使学生感到难学、难懂、学了不会用；教与学的过程中在原理、方法与应用三方面有所脱节。

2、3 多媒体教学手段使用不当

部分教师没有考虑到少数民族学生的阅读困难和学习特点，也没有考虑到所教课程的教学内容，盲目滥用多媒体教学，不在备课上下功夫，上课时满足于课件内设计好的内容。一般的多媒体教室都是将屏幕安放在教室的正前方，教师在整节课的多数时间里坐在计算机后面，一边击键，一边讲解，学生整堂课机械地被多媒体课件牵着鼻子走，计算机成了课堂的主角。师生缺乏交流，气氛沉闷，因此，学生的学习兴趣不高，缺乏思维主动性。

2、4 实验教学中实验类型的设置单一

课程的实验一般利用数字信号处理的开发环境CCS （Code Composer Studio） 软件通过DSP 芯片的硬件来实现、或者利用 Matlab软件实现本课程的相关理论及算法，且大部分为验证型实验，自主设计型实验很少、甚至没有。这一定程度上不利于学生动手能力和创新思维的培养。

3、数字信号处理教学改进的一些措施

针对以上问题，笔者结合自己的教学经验，从我院实际出发，提出以下几点改进意见：

3、1 激发少数民族学生的兴趣

为了适应这一要求我认为应在教学方法上下功夫，想办法抓住学生学习的兴趣最为重要。根据多年来教学经验的积累与总结，粗浅地谈谈自己的教学通过演示实验激发学生学习的兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣， 他们就会兴致勃勃地学习这门课的知识。通过介绍数字信号处理技术的发展概况，让学生体会到数字信号处理技术是一门需要不断探索和研究的科学技术，并以惊人的速度在发展。其次，介绍生活里不断出现的电子新产品，如智能玩具、机顶盒、无线调制解调器等，让学生感到我们的生活离不开数字信号处理技术。再者，还应介绍数字信号处理与所学专业的关系，明确数字信号处理的重要地位，使学生从思想上引起重视。最后， 从身边入手， 找一些电子小产品， 如： 智能手机、MP3播放器等。一开始让学生观察它们的内部结构， 从中让学生发现它们实用电路中的各模块及其功能， 从而引出学习这门课的目的和知识， 让学生形成先入为主的求知欲望。

3、2 进一步提高民族学生授课语言（汉语）水平

听课是学生接受知识的重要途径之一。课堂教学是师生双边的共同活动，一方面教师要讲好，另一方面学生要听懂。当然，边远少数民族地区对汉语的教学工作很重视，很多学校都把汉语课程作为主课，因此大多数民族学生的汉语水平在逐步提高，日常生活及公共用语比较好。但是，对于数理基础知识用语，学生的理解与表达能力差异比较大，因为学生的语言表达能力、听课效率对数学学习的影响极大。针对学生特点，教学中对学生听力的培养与训练，关键是克服专业语言的表达障碍。对民族学生用汉语授课，导入专业内容的语言要考虑学生的实际情况，既要考虑学生的语言能力，又要考虑学生的认知水平，还要能使学生接受且感兴趣。民族学生难以一步达到一定的高度，教师应联系他们的实际和已有的知识，力求语言上通俗，让学生能够接受，只有让各个层次的学生都听清楚明白了，学生才能与教师达到心理上的融合、共鸣，才能吸引他们主动参与教学活动。必要时用母语解释问题来提高教学效率。

3、3 在教学方式上要进行创新

《数字信号处理》课程必须打破以传授知识为主的传统模式， 突出对实践能力、创新能力和创业能力的培养， 全面提高学生的综合职业素质。长期以来， 教师关心的是学生学没学会， 会不会做， 而忽视了培养学生主动汲取知识， 探索未知领域的创造性。目前，数字信号处理涉及的领域越来越广泛， 知识更新迅猛， 在这过程中学生的自适应能力和创新能力的培养就显得尤其重要，因此教师必须摒弃传统的以传授知识为主的灌输式教学方法， 而应采用各种形式的启发式教学方式， 由被动接受式教育向创造性教育转变， 为学生今后从事职业技术工作奠定牢固的基础。启发式教学提倡学生多提问，以利于开动学生思维并激发其创造性， 并能灵活应用所学专业知识提高其处理实际问题的能力。

3、4 多种教学手段相结合

课堂教学中采用多媒体教学与传统教学结合的方法。课程的有些内容需要对相关知识点进行比照讲解或有的大问题需要逐步写出推导、编制的全过程，这时容量大、使用方便的黑板可以弥补其他教学媒体在这方面的缺陷。尤其对于汉语水平和专业基础知识薄弱的少数民族学生，重要知识点的板书、疑难问题的黑板推导演示和师生间的交流是非常必要的。提倡多媒体教学，并不意味着可以完全摒弃传统教学方式。多媒体教学与传统教学方法应该相互交叉、相互融合，根据教学内容的需要和教学对象的特点，合理地综合利用各种教学媒体。在课堂教学中适当利用多种媒体如，声、图、文、动画以及视频等，来形象化地描述教学内容，从而提高教学效果。我们开发出的数字信号处理Flas平台[4]在实际教学中确实起到提高学生兴趣、提高教学效果的作用。

3、5 实验教学注重了新技术、自主设计型试验

为了能够适应21 世纪应用型人才培养的需要， 适应电子设计竞赛的要求， 对传统的实践教学模式与内容进行一些调整。在实验课上， 在保证做一定验证型实验的基础上，结合我院现有的实践教学条件设计出几套新的自主设计型、综合型实验。在查阅国内外院校开设的自主设计型、综合型实验的基础上，结合课题组成员已完成的或正在研究的科研目，推出几个新的自主设计型、综合型实验项目。以大作业、课程论文的形式，鼓励学生结合现代电子通信领域的新技术自行完成设计性和综合设计性实验内容，从而提高学生创新能力。

3、6 灵活使用多种计算机仿真的手段

当今，由于计算机技术和软件技术的发展，为教学方法和手段的革新提供了前提条件。高校教师在教学过程中利用相关软件工具进行教学设计，形象而直观地讲解专业理论知识，以便加强教学效果，这些都是我们面临的重大课题。采用计算机仿真的教学手段将有助于进一步培

养学生正确的方法。在数字信号处理领域较流行的为 Matlab， Labview， Systemview等仿真软件。此外，我们提出的利用Praat语音软件来仿真数字信号处理算法的方法[5]，形象、直观、地描述信号处理前后的变化，加深了学生对数字信号处理复杂算法的理解。

4、总结

少数民族大学生作为本民族优秀青年的代表，必将在今后的工作中发挥重大作用，尤其是在处理本民族内部事务中更要扮演其他民族人士难以胜任的角色。为了能够适应21世纪应用型人才培养的需要，要使少数民族学生能顺利学好《数字信号处理》这门课程，教师对传统的授课模式、方法与内容进行一些必要的调整，必须认识到教与学是一个互动的过程， 既要求我们在教学实践过程中不断地探索，想方设法激发学生的学习兴趣和积极性、培养学生正确的学习方法及创新能力，又要求我们有合适的教学手段和方法。

参考文献：

[1]高英，孙传庆， 民族学生在专业课学习中的汉语障碍之表现及对策[J]， 伊犁教育学院学报， 2001年第6期，p.54-56.

数字信号处理论文范文第5篇

【论文关键词】工程硕士；数字信号处理；统计信号处理；教学质量

为适应国民经济与人才需求的多样性发展，促进科技、教育、经济的紧密结合，培养更多更好的高素质应用型人才，我国于1997年设置了工程硕士专业学位。工程硕士是相对于工学硕士而言的学位类型，它与工程领域任职资格相联系，与工学硕士处于同一层次，但侧重于工程应用。我国的工程硕士教育极大地丰富了研究生培养模式和学位类型，在研究生教育的理论与实践中具有重大的意义。

为了满足军队人才培养的需要，装备指挥技术学院招收项目管理专业和通信与信息系统专业工程硕士，笔者们有幸连续五年承担了通信与信息系统专业《数字信号处理》和《统计信号处理》课程的教学任务，最初的教学我们还是秉承了已有工学硕士相关课程的教学思路和模式，但是实际的教学效果并不是非常理想。

矛盾集中体现在上述两门课程的最大特点就是需要很多的公式推导和证明，同时与本科阶段学习的某些课程紧密相关，前来学习的工程硕士学员大多工作了很长时间，积累了丰富的实践经验，同时也远离了课本很长时间。感受到学员们面对成串公式的难耐之情，我们不得不进行认真的思考，原有的工学硕士的教学模式已不能适用于工程硕士的教学特点，只有结合工程硕士自身的特殊性以及课程的特点，合理地设置教学内容，选取教学方法，才能提高工程硕士的教学质量。总结近几年的教学经验，主要从以下几方面进行了改进，取得了一定的效果。

一、从回忆中获取新的知识

工程硕士研究生均来自各单位的一线岗位，大都具有5年以上的实践工作经验，一般都具有较多的独立工作经验，是本单位有一定发展前途的技术骨干。这些学员的最大优点就是参加工作时间长，有较丰富的实践经验，分析和解决实际问题的能力较强。然而，从学校毕业时间长也是他们的缺陷所在，他们在大学本科学习的专业知识部分如果本职工作中几乎不用的话，在他们最初攻读工程硕士学位课程的时候已经是所剩无几，甚至有些知识已经陈旧，亟须更新。即使是由于有机会经常使用，对某些知识还比较熟练，但这也是很有局限性的，因此，旧知识的遗忘和现有知识的不系统性成为了工程硕士学员们要通过的第一难关。

笔者所在学院为工程硕士开设的课程统一都是32学时，如何在有限的时间里使其有最大的收获是每一位教员应当用心思考的问题。我们的做法是在刚开课的时候先拿出4学时对本科阶段的有关专业知识进行复习，唤起学员们的记忆，为后续内容的学习打下良好的基础。这种复习不是面面俱到的复习，而是有针对性的复习，即只复习与后续课程息息相关的内容，

如《数字信号处理》课程我们只复习卷积、傅立叶变换、滤波器设计和系统的变换域等内容；《统计信号处理》课程我们只复习概率、随机过程和随机信号与线性系统等内容。复习的过程也不是旧知识的简单复现，而是启发式的回忆，即教员先提出一些关键信息。启发学员进行回忆，通过对学员零碎的知识片断进行有序整合，最终在学员的脑海中搭建出本课程的体系结构。

正如那句老话，“磨刀不误砍柴功”，这样的回忆是非常有意义的，它有助于学员状态的调整，使其从一个习惯于工作的忙碌的骨干转变为一个勤奋学习的学生；有助于学员对新知识的掌握，我们相信从一个高的起点出发，总会收获更多的成功。当然这样的做法无形中提高了对教员的要求，任课教员必须非常熟悉本课程的内容，清晰地理出新旧知识之间的关系，各个知识点之间的关系，甚至是这些知识在现实生活的具体应用。

二、有失必有得

经过4学时的回忆之后学员们逐渐有了一些信心，但当他们打开厚厚的课本时，还是会感到一丝厌烦。由于各种原因，许多工程硕士课程选用的教材基本上和工学硕士的教材是相同的，这些教材无论从体系结构上还是具体内容上都过于强调基础理论，强调内容的系统性、严密性和完整性。然而对于工程硕士而言，他们更加渴望的是教材内容的宽广性、综合性、先进性和应用性。在尚未寻找到专门为工程硕士编写的教材的条件下，我们针对工程硕士研究生的特点与培养目标，结合相关工程领域的发展方向和所面临的新技术新问题，对教材的内容进行删减和重新的组织，使其既能够保证足够高的学术水平，又能适应工程硕士的实际知识结构与能力水平。例如，我们将《数字信号处理》课程中同态滤波、K—L变换、DHT变换等应用范围比较小的内容作为自学内容，供学员们根据自己的能力和兴趣自行选择，而将课程的重点放在平稳随机信号的功率谱估计上，着重研究各种经典谱估计方法和现代谱估计方法的基本原理、各种方法的估计性能比较、改善措施以及其在实际应用中的适用条件等，同时，根据当前本学科的前沿发展动态，适当地加入软件无线电技术相关的知识。

对教学内容合理的取舍有助于带领学员集中精力进行深入的钻研，而面面俱到的教学，表面上学了很多知识，事实上真正学到的东西却很少。

三、让抽象的知识“活”起来

无论我们翻开到《数字信号处理》和《统计信号处理》课程教材的哪一页，通常映入眼帘的都会是密密麻麻的公式，这是一种科学的语言，用数学符号来描述物理现实，是对物理现象高度的抽象，从而能够更有效地找寻和建立一些通用的方法来解决实际问题。换句话说，公式的得来源于现实，而公式的终极目标又是要服务于现实的，即需要利用公式去解决现实中更多的问题。

对于实际工程经验丰富，但是理论知识不够系统的工程硕士而言，直接铺天盖地的推导公式只能让他们望而却步，甚至会使其失去了自己研究的方向，只有让抽象的知识“活”起来，才能使得学员更好地理解、接受和灵活应用所学知识。针对这两门课程“公式繁多”但“与实际联系紧密”的特点，我们在教学过程中应重点就以下几方面进行了设计。

(一)从熟知的现象中引入新的知识

尽量从学员熟悉的事物中引出新的知识，这样可以增加学员对新知识的亲近感和熟悉感，更有信心学习掌握新知识。从某种意义上说，一个新的知识。未必是一个新的事物，而是与各种已有的旧知识息息相关，更进一步说，这种新的知识很可能仅仅是诸多旧知识之间建立了一种新的联系。新知识的出现并不是为了推翻旧的知识而是为了优化旧知识而已。

帮助学员在脑海里建立知识点和知识点之间的联系非常重要，这样更有助于让学员认清知识的本质。因此在引入新知识的时候，我们尽量注意先分析原有方法的性能、优缺点、局限性，以及造成这些问题的根本原因，即为学员描述新知识的“来龙”。而后，从找到的根本原因出发，分析可能的解决方法，进而转入对新知识的讨论。最后，对新知识的应用进行概述，为学员指明该方法的“去脉”。在对每个重要知识点的“来龙去脉”都非常熟知的情况下，在工程中究竟应该选取什么样的方法就可以做到心中有数了，即使是忘记了公式的具体符号，也可以很快地在资料中找到。

(二)注重物理意义的解释，简化繁琐的公式推导

繁琐的公式推导是会让大多数人厌烦的，但是我们可以注意到这样一个事实，在实际应用的过程中往往不是需要我们对已有公式进行推导，而是正确应用。影响了公式正确应用的不是能否推导出该公式，而是是否理解了该公式，是否了解公式中的每一个参数与实际物理世界中的对应关系。所以，在进行《数字信号处理》和《，统计信号处理》课程的授课过程中，我们一般只选取最重要的公式进行最简单的推导，很快得出结论，将大部分的精力放在对结论性公式的解释上。

(三)使用多种仿真软件丰富教学手段

计算机技术以及信息技术的不断发展极大地促进了教育技术手段的提高。近些年来在信息与信号系统学科领域中涌现出了大量的可以用于辅助教学，辅助系统开发的软件，例如，Systemview、Matlab、Lab Win—dows／CVI等。将这些仿真软件应用于课堂教学，可以使枯燥的公式变成形象的波形和频谱，很容易就能够理解和掌握所学知识。

另外，学员在课后也可以使用这些仿真软件，软件强大的计算功能、数据处理显示功能和某些软件的图形编成语言使得学员仿佛置身在“示波器”“频谱仪”“矢量分析仪”等仪器旁边，每当自己有一些新想法的时候，不再需要闷头推导公式去论证自己的想法，而是在仿真环境中依据自己的想法，轻松搭建一个属于自己的小系统，运行之后就可以看到自己的想法变为现实之后的效果，如果对自己的想法并不满意，则可以继续进行调整。经过这样的磨炼，他们的科研能力都得到了锻炼，提高解决工程实践问题的能力也正是工程硕士的培养目标。

四、以工程实例为牵引

对工程技术型工程硕士的学位要求是“掌握本门学科坚实的基础理论、系统的专门知识和工程技术；具有独立担负专门技术工作包括开发研究、工程分析和设计工作的能力。”可见，对于工程技术型的工程硕士的培养，基础理论知识和工程技术的培养是齐头并进的，更加侧重于对其工程实践能力的培养。理论知识和工程技术不是截然分开的两种事物，而是紧密联系的同一事物的两个方面，理论知识是工程技术的基础，而工程技术则是将理论知识在实践中的具体应用，要想提高学员的理论知识和工程技术水平，教员应当先具备足够的工程经验，这样才有可能引导学员顺利地从理论过渡到实践。

笔者们的工程实践经验比较有限，但是还是尝试着将已经完成的科研项目进行适当的简化，作为案例进行使用，以工程实例作为课程的牵引。根据课程的进程，在一定的阶段以某些工程实例为背景介绍该项目的基本技术指标要求，根据任务的要求在学员问展开讨论，将具有代表性的观点归纳总结成不同的实现方案，再利用各种仿真软件对方案中的各个关键环节进行仿真分析，对其所能够达到的指标进行论证，回溯到原始的技术指标进行比对，对各个方案的优缺点进行比较，最后教员给出已完成的工程实例的技术方案，并解释每一项关键技术的选择、论证的过程，以及该项目所获得的收益。

这样的做法极大地丰富了教材的知识，更重要的是极大地提高学员的积极性，以《数字信号处理》课程中引入的“记录分系统”项目为例，当该课程的进程过半，学员已经熟悉了模拟信号数字化方法、离散时间信号的时域和频域分析方法、多速率信号处理技术等知识，教员介绍“记录分系统”项目的指标要求，对中心频率70MHz、带宽23MHz的中频信号进行采集并存储于介质中，要求因“记录”操作所造成的信号损失不超过ldB。接受项目后学员很快将项目分解为“采集”“传输”和“存储”三个主要环节。

学员们在第一个环节上就遇到了困难，按照常理，教材上介绍最多的是“低通采样定理”，定理要求只有在采样的过程中使用高于原始信号最高频率2倍以上的采样速率进行采样才能保证能够从采样后的信号中无失真地恢复原始信号，但是此项目中被采集信号最高频率为81．5MHz，工程上一般采用5倍最高频率作为采样频率，粗略估算采样频率应为400MHz左右，如此高速率的ADC器件造价很高，性能也不是很稳定，而且由此产生的采样值经过量化编码后形成的数据量更是大的惊人，显然这是不可取的一种采集方案。