时间：2023-03-03 16:00:35
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇数字信号处理论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
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
关键词 数字信号处理 DSP 课程体系 渗透
中图分类号：G424 文献标识码：A
Knowledge Penetration and Extension of Digital Signal
Processing Theory and Practice Teaching
CAO Xinli， TIAN Yi
（School of Electrical and Information Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan， Hubei 430073）
Abstract This paper takes mathematical principles to the domain transform domain digital signal processing when students are learning in a digital filter network for example， correspond by comparing before and after signal processing algorithms and theory on the actual hardware implementation， allows students to easily from the Z transform， discrete Fourier transform learning theory easy to draw circuits and program their hardware implementation is achieved. In the study of digital signal processing algorithms in the process， to students whose mathematical formulas penetration corresponding hardware circuits and structures， can make subsequent DSP applications while learning courses， easy to understand and design. Theoretical and experimental study by personal experience， feel the penetration and extension of signal processing system in the teaching curriculum.
Key words digital signal processing； DSP； course system； penetration
在电子信息工程学科中，数字信号处理的实现和仿真课程已经很好地融合进来。很多高校的信息类专业相继开设了数字信号处理，DSP应用的相关理论课程，并开设了matlab信号分析与处理等课程设计和实验。如何在理论和实践课程教学中完成对数字信号处理知识的渗透于延伸，让学生更好的认识到数字信号处理技术的理论和实践和有机结合呢？
1 数字信号处理的作用
数字信号处理是研究把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数字的数值计算方法处理，提取有用信息便于应用的客观规律性。
在信号处理中，很多信号比如声音信号，在时域上看是杂乱无章的，没有任何规律的，当转化成频域信号后，很容易看出来信号的相关性质，对信号的处理也更为方便。模拟信号在远距离传输时信号衰减大，且抗干扰能力差；数字信号设备灵活、精确、抗干扰能力强、远距离传输速度快且不失真。
数字信号处理可以将有用信号从杂乱无章的干扰中提取出来，恢复原始信号并可以对其增强。它对声音，图像，其他现实中的物理量进行信号调理、信号传输、信号接收还原、信号滤波等作用，保证信号传输质量，在电信和其它学科中具有重要的意义。
数字信号处理算法是对其离散信号与系统的变换和滤波的理论基础，在此算法基础上，用硬件或软件的方法将其实现，这是整个数字信号处理的过程。下面我们来分析变换理论和具体实现之间的对应。
2 数字信号处理中数字滤波网络算法原理
在数字信号处理中，以IIR数字滤波网络为例。对于一个输入输出关系已经给定的系统，其系统函数或差分方程已知，可以用不同结构的数字网络来实现该系统。由Z变换的相关知识，我们可以知道对N阶差分方程进行Z变换，得到系统函数的一般表示式：
（1）
如果要设计IIR级联型数字滤波网络，就要根据级联型网络结构特点，将H（z）变换成级联型一阶节和二阶节的形式。
（2）
这样，就把系统函数分解成了N1个一阶节和N2个二阶节。有了这样的结构，就可以得到IIR级联型网络方框图，如图1。
图1 IIR级联型网络方框图
3 数字滤波网络二阶节的硬件实现
第二节中是数字滤波网络IIR级联型网络结构的算法原理和系统函数分解公式，那么这样的数字滤波网络结构怎样用硬件实现呢？
从图1看出，IIR级联型网络是由M个二阶节组成的，一阶节可以看做二阶节的特殊情况。在每一个二阶节中，有四个加法环节（如图1中的圆圈标示），有两个延时单元，有四个标量乘法环节。其中的加法环节和标量乘法器可以有专用数字信号处理芯片中的加法器和乘法器实现，延时单元可以由触发器实现，比如D触发器。
现在以一个二阶节为例，根据方框原理图（图2）说明其硬件构成。
（3）
（4）
所以从到有两个延时电路——延时一个周期和两个周期，即为，；两个乘法电路，；两个加法电路。用硬件实现如图3所示。同样地，从到的电路结构与前面类似，延时电路可以与前面公用。
图2 IIR级联型网络二阶节方框图
图3 IIR级联型网络二阶节的硬件实现
4 数字信号处理课程理论与实践教学的知识渗透与延伸
学生在数字信号处理的理论课程中了解了相关的算法原理后，并和实际的硬件电路实现对应了解，就掌握了从理论到实践的转换过程。
所以在讲授数字信号处理的每一个知识点时，都应该按照这样的思想去引导学生：（1）清晰透彻的讲授每一章节的离散信号与系统的算法原理，从时域分析到频域分析，到时频变换，快速算法，到数字滤波结构及实现。在每一个知识点上，都把相应的数学原理和对应的硬件结构对应起来，使学生了解知识的实际用途。（2）在学生掌握算法原理的基础上，引导其在相应的仿真工具上进行算法的仿真，得到相应的系数和性能，分析算法的优缺点，并对算法进行改进。（3）根据前面学习的理论算法和硬件实现的知识渗透，使学生能够快速轻松地选择相应的数字信号处理器件，实现其算法原理，从而达到理论和实践的较好结合，使得学生在数字信号处理领域，有了较深入和较高层次的认识，达到学以致用。
5 结论
论文以一个实际的《数字信号处理》教学范例——IIR级联型网络结构的原理，说明了教学的顺序和层次，从理论知识的学习，到具体实现的渗透，使得学生在彻底掌握理论变换算法的基础上，更深层次地与实际动手相结合，很好地对学生进行知识的渗透与延伸，在后续的DSP原理与应用，信号分析与处理中可以较为轻松深入地掌握，达到较好的教学效果。
参考文献
[1] 张洪涛，万红，杨述斌.数字信号处理[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.
[2] 吴镇扬.数字信号处理（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[3] 程佩青.数字信号处理教程（第四版）[M].北京：清华大学出版社，2013.2.
关键词：数字信号处理；教学改革；实践教学
作者简介：蓝会立（1975-），男，壮族，广西马山人，广西工学院电子信息与控制工程系，讲师；廖凤依（1977-），女，广西融水人，广西工学院电子信息与控制工程系，讲师。（广西 柳州 545006）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0050-02
“数字信号处理”课程是电气信息类专业本科生的一门重要专业基础课，它以信号与系统课程的理论为基础，直接面向实际应用，注重算法的研究，是继续学习其它信号处理课程、通信与电子系统课程的必不可少的基础。该课程的特点是使用数学语言对工程实践中的数据采集、分析与处理问题进行描述，内容比较抽象，理论性强，包含大量公式的推导和证明，课程阐述的理论与现代信息技术的发展前沿和应用密切相关。因此，有效提高该课程教学质量，对提高学生专业素质和综合分析解决问题的能力有着重要的意义。在广西工学院（以下简称“我校”），“数字信号处理”作为电子信息、自动化和测控专业的重要专业基础课，在初期教学采用传统教学方式，重视研究教师教法和理论教学，而忽视了实践教学及对学生潜力的挖掘和应用基本理论解决实际问题能力的培养，教学效果不明显。近几年来，课程组对课程教学目标进行重新定位，在积极探索课程课堂教学模式，优化教学内容，改进教学方法和手段，完善课程考核方式等方面进行了全面地改革和实践，取得了较好的成果。
一、调整优化教学内容
“数字信号处理”和“信号与系统”构成了我校电气类学科的信号处理基础理论平台，课程内容既具有明确的分工又紧密关联。“信号与系统”涉及信号分析与系统分析，信号分析是基础，突出信号与系统的时域分析和变换域分析的物理概念和工程概念，而三大变换只是实现时域分析到变换域分析的数学工具。“数字信号处理”课程涉及数字信号分析和数字滤波器设计。离散傅里叶变换DFT是实现信号数字化分析的核心技术，FFT是提高DFT运算效率的重要算法。信号分析是信号处理的基础，而数字滤波器设计则是信号处理的具体实现。其中离散信号与系统分析是信号分析和系统设计的理论基础，也是“信号与系统”和“数字信号处理”课程承上启下的内容，在两门课中都占有比较多的学时，造成教学重复和学生的厌学情绪，同时本门课程的重点内容因学时少而缩减。传统教学计划都强调每门课程内容的系统性和完整性，造成内容多学时少的矛盾，单门课程的教学改革很难收到理想效果，如何优化教学内容，避免重复教学是“数字信号处理”课程教学改革的一个核心。因此，建立了信号处理课程群，即将内在联系较为紧密的“数字信号处理”和“信号与系统”等课程组合起来构成一个课群，作为信号处理基础系列课程，其课程体系和教学内容被作为一个整体进行优化整合。课程群建设实行二级负责制，课程群组长负责各门课程之间的协调，课程负责人负责本课程内部的调整，以便能适应当前教学的改革与发展。根据“数字信号处理”课程在课程群中的任务和地位，以及学生就业应具备的能力，重新规划制定课程教学计划，通过对课程内容进行分解、整合，编写适应应用型人才培养和教学的教学大纲，在强调基本概念和原理的基础上，以突出应用性、实践性为原则，侧重于学生综合分析解决问题和动手实践能力的培养，做好“数字信号处理”课程与其他课程部分重复内容的衔接，避免造成课时浪费，使学生掌握课程的精髓部分，提高学生自主学习的能力。
其次，针对课程理论教学大多只讨论算法的理论及其推导，较少涉及实现方法及相关的软硬件技术，我们对实践性教学内容进行改革，开设了少学时的MATLAB信号处理课程和DSP硬件技术应用课程。通过课堂演示、基于MATLAB的算法仿真实验及分析、基于DSP的硬件算法综合实验等三个层次的实践活动，强化工程素质和实践能力的综合训练，帮助学生进一步领会和深化课堂上学到的有关数字信号处理的基本概念、基本原理以及基本的信号处理操作及滤波器设计方法。使学生逐步克服了对DSP的陌生和恐惧心理，激发了同学们强烈的好奇心和求知欲，培养学生的动手能力，分析解决问题的能力和创新精神。
二、教学方法改革
“数字信号处理”课程的特点是理论性、概念性比较强，涉及到大量的数学公式和理论推导，学生普遍感觉吃力，不易理解，缺乏兴趣。要提高教学效果，必须改进满堂灌的传统教学方法，采用多种教学方法相结合来丰富课程的教学过程。在教学过程中，结合学习的规律性，针对不同阶段、不同知识点灵活运用不同的教学方法，激发学生的兴趣，调动学生参与教学的主动性。
在教学过程的初期主要采用引导式教学法，即通过形象化的成果引导学生去了解理论知识在实践中的应用，激发学生学习兴趣。例如，通过课堂讲授与课外专题讲座形式介绍学科发展前沿，开拓学生视野，激发学习兴趣；或者在开始讲授新的内容体系之前，通过多媒体等形式有针对性地介绍相应技术在数字信号处理领域的工程应用，以调动他们学习的积极性和主动性，以致提高教学效果。
在教学的中间过程主要采用启发式、讨论式教学方法。这是一种以学生为主体、教师为主导的课堂讨论式教学方法，鼓励学生积极投入到课堂教学的过程中，由被动接受知识向主动学习转变，改变单向灌输的教学模式。在课堂上，重视讨论和交流，教师根据授课内容设计一些思考题，在课堂上以设问的方式，引导学生积极思考和讨论，积极引导学生参与到教学过程中来，教师根据学生的分析思路和结果进行点评、纠正和总结，积极鼓励学生形成问题意识、进行批判思维。这种方法可以活跃课堂气氛，重点突出，学生比较容易把握教学重点。
在教学的后期主要采用研究式教学方法。研究式教学就是将科学领域的研究方法引入课堂，通过教师的激励、引导和帮助使学生去主动发现问题、分析问题、解决问题，并在探究过程中获取知识、训练技能、培养创新能力。在教学过程中，组织多名学生为一组，围绕课程中一些主题，独立搜集研究方向，在课外依循一定的步骤开展研究性学习，最终提供一份包含有课题题目、问题提出、程序、调试波形和结果说明的完整研究报告，引导学生运用数字信号处理的知识分析、解决问题，注重学生思维及创新能力的培养，在研究中加深对数字信号处理基础知识的理解，提高利用理论知识解决实际问题的能力。
三、教学手段改革
本课程的特点是大量使用了数学的方法来表示物理的过程，公式较多，计算繁复，学生不容易掌握，因此采用单一的教学手段很难提高教学效果，必须针对授课内容采用多种教学手段相结合的授课方式。其一，采用多媒体课件教学手段，使教案多媒体化、教学过程互动化。多媒体教学信息量大，可以拓展学生的知识面，精简课堂授课学时，激发学生学习兴趣，提高教学效果。例如，在对概念、公式和定理的物理含义阐述和定性分析中，利用声音、图像、视频、动画等多媒体教学手段，使抽象的内容形象化和可视化，令学生理解其物理含义或包含的思想。但是多媒体教学存在不足是授课速度比较快，因此对于基本原理和基本方法的推导和证明，宜配合板书的授课方式，放慢讲课速度，让学生跟上教师的思路和有足够时间领会。其二，通过建设网络教学资源，使教学资源共享化、教学方式多样化和教师答疑实时化。针对课后的复习、相关背景知识的学习以及课堂内容的扩展部分，充分利用网络，建立课程主页，提供相关资源和讨论空间，实现网络辅导、网上课程研讨、网上交付作业与实验报告和优秀作业展示等。
四、完善课程考核方式
成绩评定既是一个重要的教学环节，也是检验教学效果的重要手段，教学模式的改革要求课程考核方式应灵活多样，评价方法由“一考定全局”的传统终结性评价转向形成性评价与终结性评价相结合、课内教学与课外自主学习相结合的全程评价，从而体现教学评价的全面性、导向性、实效性、过程性和发展性特点。完善课程考核方式，对素质教育的实施和学生自主学习能力和创新能力的培养非常有利，使学生考试成绩更加具有层次性，更加体现学生的综合素质。教师要加强学生平时学习情况考查，采用笔试、口试和论文答辩等多样化的考核方式，多方面地测量学生的综合素质和能力。课程综合评定成绩主要包括期末考试成绩（50％）、课程论文（20％）、实验（15％）和平时成绩（15％）。期末考试主要考查学生对基本概念的掌握和知识的灵活运用能力，避免过多公式推导与演算。课程论文主要考查评估学生知识掌握程度、文献查阅调研能力、动手实践能力、论文撰写和表达能力。实践表明，这种多模式相结合的考试方式更能检查学生的真实能力，避免了对学生的评价一刀切，有利于学生对考核的认同和接受，促进学生的学习主动性和自觉性，激发学生的潜能和个性的发展。
五、结束语
针对“数字信号处理”课程的特点，结合我校的人才培养目标和学生的总体水平层次，对课程的教学内容体系、教学方法和手段、教学评价方式进行了改革，以提高学生的学习兴趣，激发学生的潜能和个性发展，注重学生思维及创新能力的培养。通过学生的评教及后续课程的评价表明课程的教学改革取得了很好的教学效果，调动了学生学习的积极性和主动性，学生的实际动手能力和综合素质明显提高。
参考文献：
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(19):45.
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：
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[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）.
关键词：数字信号处理；精品课程；三本院校；独立学院
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0042-02
“数字信号处理”是利用计算机或DSP专用处理设备，对信号采用数值计算的方法进行采集、变换、综合、估值与识别等处理，达到提取信号特征和利于应用的目的。“数字信号处理”是国内许多高校电子信息类、通信类和自动控制类的专业技术基础课，具有基础性强和应用性广的特点，是应用DSP（数字信号处理）芯片、嵌入式技术、EDA技术解决实际问题的基础。但是传统的教学模式无论在教授内容还是教学方式上都比较偏重理论教学，其教学方式单一。课堂教学多以教师中文讲课为主，缺乏必要的师生交流互动和实验练习环节。滇池学院是教育部确认的独立学院，学院先后被有关部门、机构和协会授予“社会满意学校”、“民办教育百强学校”、“全国百佳特色学校”、“2008年全国最佳独立学院”。“数字信号处理”经过多年的课程建设，2010年被列为滇池学院的院级精品课程建设项目，该课程介绍数字信号处理的基本概念和基本理论，讲授各种常用算法的计算机实现方法。在精品课程建设中，我们努力寻找新的教学方式和方法，在MATLAB实践教学平台上尽量做到深入浅出的教学；着重培养学生对数字处理技术的运用能力。通过学习该课程，让学生掌握在上述技术中继续学习和科研的必要工具。在课程建设过程中，我们应用新的教学手段，研究并实践如何提高“数字信号处理”课程的教学水平，在对该课程的精品课程建设中，实现了教学形式的多样化、加强了教学互动，这些手段有效地提高了数字信号处理课程的教学效果[1]。
一、确立教学目标、改革教学内容
“数字信号处理”是滇池学院“电子信息工程”专业的专业基础课。目前，该课程中的一些主要内容，例如：离散时间傅立叶变换（DTFT）、离散傅立叶变换（DFT）、变换域中的线性时不变离散时间系统（LTI）、数字滤波器的设计等，是本课程的教学重点和难点。尤其是DFT是本课程的重点教学内容。学好这部分内容，将有助于借助计算机或DSP芯片，用数值计算的方法分析信号的频谱。若讲授只停留在理论和公式推导上，学生得到的还是较为抽象的概念。现在多数三本院校的教学方式为传统的黑板式教学方式，大多数用的还是中文版教材，若能借助于当今先进的软、硬件技术，相信教学效果会更好。随着现代社会科技水平的发展，视频教学和多媒体教学的出现，社会对三本院校学生应用能力的需求提高及学生学习目的的多样性等原因，我们将对本课程的教学目标和内容进行改革和探索。因此，我们将从以下几个的方面进行探索。
1.在教学内容方面改革：以培养学生应用知识能力和设计创新能力为目标，根据近年来数字信号处理在信号分析方面应用的热点，以及电子信息专业对该课程的要求，结合课程特点，参照国内外知名大学的教学计划体现实践性、先进性和前沿性[1]。
2.在使用教材方面改革：选用《Digital Signal Processing――A Computer-Based Approach》，作者是SanjitK. Mitra。该教材是清华大学出版社引进的国际知名大学――美国加州大学圣・巴巴拉分校的原版（英文）教材，且作者Sanjit K. Mitra教授是国际著名的信号处理专家。
3.在教研结合方面改革：通过本课程的建设，能成立一支由专家领头，普通教师参与，教学水平高，教研相互促进的教师梯队，并要求担任本课程建设的教师能积极参与教学改革、及时掌握国内外在本学科领域的先进教学理念，从而形成一流的教学成果。鼓励学生参加电子设计大赛，将“数字信号处理”的专业知识与其他电子信息领域的知识相结合，并能参与实际项目研发和相关论文写作；鼓励学生参加课外科技活动小组，将所学的数字信号处理的知识应用到解决实际问题中，既提高了学习积极性，又锻炼了学生。
4.在成绩评定方面改革：除本课程基础理论采用闭卷考试外，把MATLAB实践教学平台上DSP应用和数字滤波器设计实验计入到实验考试成绩中，以鼓励学生提高应用知识能力和创新能力。
二、创新教学手段，完善教学方法
现在“数字信号处理”课堂教学方式多数是传统的教师讲、学生听的模式，这样的教学手段有利于培养学生的推理能力和解题能力，但是不利于学生的自主学习能力和创新能力的提高[2]。因此，教学方法上我们积极推动现代化教学手段在该课程中的应用，实施多媒体教学与板书相结合的创新教学模式。针对应用型人才培养目标，增加课堂讨论、MATLAB编程、项目训练等教学环节，加强学生对数字信号处理理论的理解，从而提高其实践应用的能力。通过该课程教学建设，我们将实现以下目标。
1.多媒体技术与传统板书相结合的教学方式。我们制作与教材配套的多媒体课件，增加视频和动画，调动学生学习的积极性，挖掘学生的学习潜力，使学生由填鸭式接受变为主动学习探究。
2.双语互动的教学模式。为使三本院校学生掌握“数字信号处理”学科国际最前沿知识，提高学生在该课程及电子信息相关领域方面的英语水平，我们逐步推动对该课程进行双语教学，采用全英文教材和课件。在实际教学过程中以英语教学为主，对于重点知识点的讲授增加中文解释。适当补充“数字信号处理”学科中专业词汇的英语解释，让大部分学生能顺利地使用原版教材进行学习，能用英语回答提问，完成用英语出的练习题、考试题，以及让80%的学生在完成练习与考试中能全用英语答题。
3.理论教学与实验教学结合，创建实践教学平台。实验教学是课堂教学的重要补充，能促进学生将课堂上的理论知识与实际问题相结合，既锻炼了学生的应用能力又提高了学生的兴趣。在“数字信号处理”课程的实验教学中，MATLAB的引入很受学生的欢迎。由于其丰富的函数库、强大的计算功能及高度的可视化，将抽象和复杂的问题变得直观和容易理解，再加上多媒体教学手段的应用，大大方便了学生对本课程理论的学习，有效地提高了学生的学习效率。根据三本院校的特点，我们把实验题目分为：基本型（必须完成），选做型（有一定难度，鼓励选做），以及设计型（综合实验，较难，具有挑战性，需要花较多的精力和时间来考虑）三类。三种类型的“数字信号处理”实验题目，满足了不同层次学生的要求。其中，综合实验通常还作为实验考核的内容。大部分的学生都能完成“基本型”的题；约1/3的学生能完成“选作型”的题；不少学生不再满足“验证性”的实验，而希望能做具有挑战性的研究设计型题，尤其是应用性和实用性强的题目。
在滇池学院“数字信号处理”精品课程的建设过程中，我们将努力提高教学理念和完善教学方式，加强课程的中英双语教学，建立MATLAB实践教学实验室，争取在精品课程验收前建立数字信号处理课程的网络教学的平台。我们在课程建设中总结出许多成功的经验，同时，也存在的一些不足。为确保课程建设顺利完成，我们逐步实现教学手段多样化，加强教研互动，增进师生交流，强化师资队伍等目标。
参考文献：
[1]陈建华，李海燕，张榆锋，施心陵.“随机过程”精品课程建设与教学改革探索[J].中国科技信息，2010，（18）：1.
关键词数字信号处理；教学改革；实验课程；MATLAB；工程教育专业认证
中图分类号：G642.0文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）24-0156-03
1引言
工程教育專业认证是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价，是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心就是要确保工科的专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求。目前，工科的教育实践重理论轻实践，重视知识学习而轻视开拓创新能力的培养，强调个人能力而忽视团队协作精神，缺乏解决复杂工程问题能力的培养。因此，有必要结合实践教学改革，解决学生培养中有待解决的问题。
数字信号处理是目前电子信息专业的一门核心基础课，是信息类及相关专业人才培养的重点课程。无论是无线通信系统的发展，还是数字消费电子市场的发展，在人工智能、模式识别等诸多方面都离不开数字信号处理技术。因此，无论是对学生今后的就业，还是继续深造从事相关研究，学好数字信号处理这门课程都是至关重要的。通过本课程的学习，要使学生建立数字信号处理的基础理论知识体系，掌握常用的基本分析方法和分析工具，为从事通信和信息处理等方面工作和研究打下基础[1-3]。
然而，本课程的理论性强，原理抽象复杂，公式及推导烦琐，令人感觉枯燥难懂，学生大多对这样的课程兴趣不高，课堂效率较低。对于这样一门理论性和实践性要求均较强的综合课程，如何有效地组织课堂教学内容并适当地增加实践环节，使学生打好理论基础的同时提高应用型技能，实现在做中学，是值得探讨和需要解决的关键问题。
为此，本次实践型教学改革研究探索主要针对该课程的设置特点，参照培养目标、毕业要求和教学大纲，协调相关课程，积极进行教学内容改革，开发出既有利于夯实学生基础，又能提高学生解决实际问题能力的教学计划和课程教案。为提高课堂教学效率，采用多种教学方式相结合，使表现形式更加丰富、生动和直观，以此来吸引学生的学习注意力，激发学生的学习兴趣。根据课程内容和学生特点，在教案中制定具体方法步骤，增加个性化和前沿内容。同时，增加适当的专题报告，一方面作为教材内容的补充，另一方面有利于多样化教学。在此基础上扩大学生知识面，提高学生专业素养以及实践能力，培养学生分析问题和处理问题的能力。增加应用型和实例型作业，开发设计与教材相配套的练习题。教师结合承担的相关科研工作，向学生介绍该学科领域近年来取得的一些新成果、新进展及新技术，鼓励学生参与教师科研，以此培养学生的科研能力。此外，制订合理的考核计划以及考核内容，建立与之相适应的评价体系和反馈机制，全面检验学生学习和教师讲授效果，并持续改进以实现教与学的最优化。
2教学设计改革探讨
数字信号处理主要内容包括离散时间信号与系统的时域分析、频域分析，离散傅里叶变换，快速傅里叶变换，数字滤波器的设计，数字滤波器的结构和多采样率数字信号处理。通过该课程的学习，能够让学生掌握基本概念和基本分析方法，在此基础上建立数学模型，用于解决计算机信息处理的实际问题。长期以来，本课程的课堂教学形式主要采用板书式单一教学方式。教师板书推导、讲解，学生课堂上听教师讲，课后通过完成作业来巩固课堂学习的内容。在这种学习情境下，学生的时间和精力被繁杂的计算推导所占用，而未必能理解解题背后的正真意义。此次实践型教学改革探索的具体教学设计思路如下。
通过协调相关课程，整合教学内容，拎主线、抓关键，去粗取精主要阐述离散系统、频谱分析及滤波的基本原理和方法，用实用、易懂的理论推导并讲解，通过实例对数字信号处理相关的基本原理和方法进行全面介绍，增加专题讲座和前沿动态介绍以及实用案例教学，从而使学生掌握离散系统和离散信号的基本特性，掌握离散信号各种变换、数字滤波的基本方法，掌握数字滤波器的设计以及数字滤波器的特点，并且能够灵活运用这些理论知识解决实际问题。
丰富教学手段和方法在讲授过程中可采用启发式教学、讨论式教学、多媒体示范教学等方法，互相补充、扬长避短，激发学生兴趣，吸引学生主动学习。对于一些公式的推导，逻辑性和推理性强，如果采用多媒体教学的话，PPT翻新太快，学生来不及思考。因此，这部分内容采用板书，把握好学生节奏，逐步推理。对于难以接受的抽象概念，学生需要形象直观地认识。教师利用多媒体教学手段和仿真软件进行图形和动画展示，在提高学生兴趣的同时，使难以理解的内容通过形象化的界面给学生留下深刻印象。
此外，在整个教学过程中，如果自始至终都由教师来讲，会比较枯燥，因此尝试选择一些较为简单的章节让学生来讲解。学生通过准备和制作课件，加深对理论知识的了解，激发学习的兴趣，也培养了表达能力。教师在此基础上对学生所讲的内容进行点评并补充。这样一方面会调动学生的积极性，充分做好预习工作；另一方面，自己的同伴当小老师对于学生来说是新奇的，更容易激发学习兴趣。
实验与教学相互补充、相辅相成对于一些基础性、验证性实验可以穿插在教学过程中进行，以多媒体的方式展现，这样既可以加深学生对理论知识的理解，又能节省实验课时，腾出时间增加一些设计性、综合性实验，培养学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力，以适应实践型需求；设计一些复杂性的工程问题，通过学生组队完成，不仅可以提高学生解决问题的能力，而且能够培养学生的团队合作能力。
合理布置作业与充分利用第二课堂合理布置作业，注重完成效果，安排时间进行课外答疑与辅导工作。通过组织学生参加实践活动，参与学术水平较高、实践经验丰富的专业教师的研究課题，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神；充分利用课后时间调动学生自主学习，跟踪分析完成情况，并反馈到教学中。
3实验课程改革探索
数字信号处理实验课程是对课堂教学的补充和提升。目的是通过各类实验，加深学生对课堂所学理论知识的理解，通过案例，编写MATLAB程序来解决信号分析和处理问题。之前所设置的实验都是简单单一的实验项目，很难让学生将理论很好地联系到实际应用中，因此非常有必要对实验模式进行改革，建设综合实验体系。根据该课程的内容特点和教学目的，科学合理地设置实验项目，制订基础型、提高型、研究型三层次的实验教学方案[4-5]。
基础型实验主要是一些验证性实验，包括时域离散信号和系统时域分析、时域离散信号和系统频域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换。每个实验对应课程的一部分基础理论内容，主要用于巩固和理解数字信号处理基础理论，用以帮助学生加深对知识点的理解，明确具体的实验过程，这些可以在学生预习环节完成。
提高型实验包括数字滤波器设计实验，有IIR数字滤波器设计、FIR数字滤波器设计等。这些具体的信号处理实例能够加强学生对滤波器基本理论的理解和实践能力，这部分内容作为课堂验证实验。
基于项目的研究型实验设计有一定的开放性，能够让学生对各个知识点都融会贯通，又能提高工程实践能力和团队合作精神，为以后就业从事相关的工作做好准备。这类实验主要由教师课后指导，学生组队完成。
实验考核方式也做了相应调整，分别是基本实验和综合能力两部分。基本实验又基于实验过程和实验结果两个方面进行评分：每次实验结束前以提问的方式对实验过程的关键要点进行考核，依据回答情况给出实验过程得分；在实验结束后，学生需完成实验报告，分为预习报告和实验报告，依据实验报告的撰写情况给出实验结果考核分数。
综合能力考核用于考查学生综合应用该课程知识与方法的能力，通过项目设计和小论文两方面进行考核。依据设计的项目和提交小论文的原创性、新颖性和现实意义等给出综合能力分。
按照以上实验课程改革思路实施教学改革，既可以加深学生对基础知识的掌握和巩固，又能培养学生对所学知识的综合应用能力，使学生更加直观地领会常用的基本分析、设计方法和处理结果，有利于调动学生的学习积极性和兴趣，提高解决复杂工程问题的能力，培养适应社会需求的实践型人才。
4多层次的考核激励与持续改进机制的建立
为提高学生的综合素质和实际应用能力，培养创新精神，应同时建立相应的多环节综合考核评价机制，全面检查学生各方面综合能力。改革本门课程原有笔试为主的考核方式，增加出勤成绩、作业成绩、实验成绩组成，综合表现、第二课堂评价成绩等，采用多层次评价以体现学生的综合素质。同时，建立评价体系和反馈机制，将阶段性效果反馈至教学中，对教师的授课内容、授课方式、实验内容以及综合设计等进行不断总结和调整，逐步实现教与学的最优化。
5结语
针对工程认证背景下数字信号处理课程教学过程中存在的问题与不足，提出基于实践的教学改革思路。此改革探索以理论为基础，优化实践与考核方式，注重培养学生的应用能力、团队合作能力及系统工程能力。这种教学改革模式将理论学习与实践训练相结合，有利于培养学生独立思考、分析问题与解决问题的能力，加强合作和沟通技巧，促进综合实践与创新能力，有助于高层次工程技术人才的培养。
参考文献
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[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：
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[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).
Wan Guofeng
（School of Electrical Engineering Northwest University for Nationality Lanzhou， 730030 ，China）
Abstract： According to digital signal processing course has the features of the deduction of many formula was very difficult and it was not easy to control. We fasten on Fourier Transform which is the main line of this course， integrated teaching material，optimized curriculum system. We also highlight the physical meaning and application of the concept ，still further pay attention on developing students’hands on ability and problem solving capability.The teaching reform turns out to achieve good results in practice.
Keywords： digital signal processing； teaching reform； main line
0引言
数字信号处理是高校电子信息类专业的一门重要课程。该课程在理论上涉及微积分、高等数学、随机过程、线性代数、复变函数等先修课程，具有概念多、难度大、灵活度高、在有限的教学时间内不容易被学生熟练掌握等特点[1]，客观上造成了学生对此课程的畏惧心理，甚至有些学生因此还产生了厌学情绪。那么如何做到让学生有兴趣学习，并且能学好这门课，就是老师需要解决的首要问题。笔者经过多年的教学经验，进行了一些尝试，收到了良好的效果。现在归纳如下，以飨读者。
1 紧抓主线
数字信号处理课程的一条线主线就是Z变换-离散傅里叶变换（对于连续信号，则是S变换-傅里叶变换），Z变换的公式是
X（z）=∑n∞=-∞x（n） z-n （1）
其收敛域是Rx-
再看看周期信号的傅里叶变换为什么不存在。因为z变换存在的条件是
|X（z）|=|∑n∞=-∞x（n） z-n
显然周期信号是不满足式（2）的，学生自然就知道了周期信号的傅里叶变换只能用傅里叶级数表示了。
而对于用模拟滤波器间接设计数字滤波器，更是应用了这条主线。Z变换与s变换的关系是[2]：z=esT，设s=σ+jΩ，z=rejω，则
σ=0，r=1σ1 （3）
由式（3）看出，单位圆上的z变换对应的是虚轴上的s变换，单位圆内的z变换对应的是左半平面的s变换，单位圆外的z变换对应的是右半平面的s变换。一目了然，简单明了。
因此，只要一开始给学生说明，整本书就是讲一个公式，则学生就会以比较轻松的心态去学习了。
2优化授课内容，减少数学推导
首先，选择难度适中的教材，难度过大的教材一开始就降低了学生学习的积极性。所以在教材和教学内容上要做到优选内容、侧重兼顾，本教学团队选择的是由高西全和丁玉美编著，西安电子科技大学出版社出版的《数字信号处理》，本书内容难度相对较小，但不失系统性，由连续信号经过采样得到离散信号及离散系统，从而讲清楚了采样定理，在此基础上讲授离散傅里叶变换及z变换，以及二者的关系，通过z变换的收敛域讲清楚了只有当单位圆上的z变换存在时，其离散傅里叶变换才存在，从而让学生知道了周期信号的傅里叶变换不存在的道理。
其次，要注意前后教学内容的衔接和优化。将信号与系统的基础概念、连续与离散系统的时域分析与频域分析（傅里叶分析、拉氏分析、z变换分析等），以及系统的状态变量分析等内容在“信号与系统”课程讲。而将数据采集、量化、A/D、D/A转换、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、IIR和FIR数字滤波器的设计及有限字长效应等内容作为“数字信号处理”课程的主要内容。这样，就不至于出现重复讲授，既节约了时间，又不至于使得学生生厌。
“数字信号处理”是建立在数学基础上的学科[2]，课程的特点是理论性强、抽象概念多、起点高、难度大、数学推导严密[3]。但大量的数学推导会让学生感到枯燥乏味，产生畏惧心理甚至厌学情绪。因此，在教学过程中教师应强调基础理论知识，减少数学推导，更加注重强调应用背景和实际意义，尽量将学生的注意力放在概念意义的理解和技术应用，从而加深学生理解。例如在讲解离散傅立叶变换时，假如单单讲解离散傅立叶变换的定义和特性再进行数学推导，学生会很难理解，而且会感到枯燥乏味。但是通过对离散傅立叶变换和反变换在语音信号处理、生态系统处理以及数值分析等各个领域应用的讲解，可以使学生深刻的理解和掌握其概念。
还要对课程重点内容通过深入详细地分析其特性及与其他知识点之间的相互关系，使学生能够真正理解其实质，从而达到触类旁通的效果[1]。
