数字信号处理课程教学方法探讨.doc

数字信号处理课程教学方法剖析数字信号处理已成为电子信息专业本科生与研究生一门重要专业基础理论课。本文根据作者长期教学经验,针对工科类大专本科院校学生学习数字信号处理现状,剖析了数字信号处理课程特点,提出教学中存在“理论难与基础差”之间差距问题,给出了具体教学方法,并在教学中提倡可视化教学。通过多年教学实践证明效果显著。数字信号处理教学内容教学方法MatLAB 一、前言目前,数字信号处理已成为国内外很多大学电子信息专业本科生及研究生一门重要必修专业基础理论课。各个大专院校投入了大量人力与物力,进行了该课程基本建设与改革,各院校教师也投入了大量时间与精力,积累了大量宝贵经验,用于促进教学。数字信号处理主要讲述离散信号基本概念、快速Fourier变换(FFT)、数字滤波器(DF)等,包含了如FFT、DF等纯数学定义及其推导过程,枯燥无味,教学过程如同讲授纯数学。本文结合我校十多年电子信息相关专业教学实际,在教学实践基础上,针对我校特点对教学内容与方法进行了总结与剖析,并提出相应改革方案。二、教学内容 :数字信号处理教材繁多,理论强,难度大,难以适应以工程为背景数学相对薄弱学生。根据教学需求,我们查阅了国内外很多教材,有目地精选了教材内容,并将其装订成讲义。为了适应我校学生特点,我们选择从连续信号开始讲起,在复习中讲授离散时间信号知识点;从连续信号Fourier变换引出离散Fourier变换,再讲授FFT,同时复习采样定理等内容;从模拟滤波器设计引出无限冲激响应数字滤波器设计,再讲授有限冲激响应。我们还提供大量经过精心设计习题,以帮助学生掌握课程内容,弥补了该课程学时较少缺点。同时,我们选用由程佩青编著清华大学出版社出版教材《数字信号处理教程》(第二版)作为参考教材,该书对信号处理基础理论与基本算法进行了充分论述与讨论,条理清楚,深入浅出,有利于学生更牢固地掌握数字信号处理基本概念及基本理论。 :数字信号处理内容理论性强,晦涩难懂,很多概念涉及到大量数学公式推导,学生普遍反映枯燥无味。为了让学生在有限学时(共42~48学时,含6学时实验)内更好地掌握数字信号处理基本知识点,对数字信号处理授课内容进行了精心安排与选择,精简了部分内容,重点讲授基本概念与关键结论,最后以专题形式讲解数字信号处理在信息学科中应用。避免大量冗长复杂公式推导,丰富了教学内容,提高了学生兴趣。我们把数字信号处理基本内容分成四大部分:第一部分复习关于信号与系统基础知识,包括Fourier级数、Fourier变换、Laplace变化与z变换;第二部分内容是采样定理、离散信号,以及DTFT变换、DFT变换及其快速实现算法FFT。重点要理清各种变换之间关系,便于学生系统地掌握知识;第三部分内容是滤波器结构及设计。通过深入详细地剖析其结构、特点及与之前学过知识点之间联系,使学生真正理解与掌握各种数字滤波器设计方法;第四部分内容是以专题形式讲解典型工程信号检测与剖析,并重点讲述信号处理中较为实用技术及算法。 ,分别为信号产生与采集、信号FFT剖析、滤波器设计。要求学生在熟悉MatLAB情况下采集信号,并对信号进行回放、显示、放大、缩小等操作,然后对不同频率、不同幅值信号进行FFT谱剖析,画图说明谱含义