数字信号处理器论文范文第1篇

【关键词】数字信号处理;课程结构;问题引导;归纳比较;教学

引言

“数字信号处理”这门课程在高校众多专业中开设，是通信信息类课中一门非常重要的专业基础课程。另一方面，师生们普遍反映这门课难学，难教。究其原因，主要表现在两个方面，其一是公式多。从课程体系来看，数字信号处理的先修课程包括信号与系统等数学要求相对较高的课程，在此基础上再搭建数字信号处理的知识，因此，对数学基础不扎实的学生来说，掌握课程中的公式是一个难点。其二是知识点抽象，要用一些手段才能将其感受出来，如信息需通过声、光、热、磁等来传递，同时要用一些抽象的变换进行分析、提取等。这种抽象对于知识点的理解是个难点。因此，教师们对这门课的教学一直在探索，提出微课教学、基于问题引导、案例教学等切实可行的方法[1-4]。

一、了解课程结构

所谓“知己知彼，百战不殆”，了解课程结构，对课程有个概貌认知，有助于学生了解课程任务和内容，以便了解当前课程进度，不会在公式中迷失。经验发现，这有助于学生消除对课程的“害怕”情绪。教学中，利用角色代入手法，让学生把自己当成即将对某信号进行处理(如对带噪音语音进行滤波)的工程师，由此引出系列问题，如：信号如何表示?系统如何表示?频谱分布情况如何?采用什么滤波器?滤波器如何设计?设计出来后如何实现?问完这些问题，数字信号处理课程的主要结构也就出来了。

二、归纳比对

利用公式和图形比对的方法帮助理解课程中较难学的知识点。DTFT、DFS和DFT是数字信号处理中的几种变换，它们之间的关系往往是学生不易掌握的难点之一。此时，把这几种变换公式列在一起进行比对，比较其中各符号含义和对信号的要求。如DTFT对输入序列长度没要求;DFS用于分析周期序列;DFT用于分析有限长序列。假如某一时域有限长序列x(n)的Z变换收敛域包含单位圆，则借助Z变换复平面，可以把x(n)的DTFT和DFT以及其周期延拓序列x((n))N的DFS之间的关系用图形描述出来。x(n)的Z变换在单位圆上的变换就是其DTFT，而在该单位圆上等间隔采样一圈得该序列N点DFTN;若循环采样不停歇，则得到x((n))N的DFS。

归纳比对方法在圆周卷积的学习和应用也很有帮助。线性时不变系统中，输入序列和输出序列之间的关系是线性卷积，而在实际应用中，往往采用圆周卷积计算。经验表明，把两种卷积的过程用图形的方式列出，比较其计算结果长度有利于学生轻松理解和掌握该知识点。

三、问题引导

问题引导在数字信号处理课程中尤其重要。由于课程的抽象性，学生很难把知识点和实际应用联系起来，这时候就需要合适的问题来引导，为什么要学这个知识点。比如滤波器结构这个知识点。IIR滤波器设计的结果是获得其系统函数，而此时仅仅是理论设计的结果，具体软件或者硬件实现过程中就会遇到一些问题，如参数存储、计算过程中结果保存等受到有限字长限制时系统性能会有什么影响?滤波器系统函数各种变形对系统频率响应调整、运行速率、噪声功率等性能有什么影响?顺着这些问题，可以把有限字长限制，各种滤波器结构及其特点等知识点引出。经验表明，带着问题学习知识点能使学生注意力更集中。

四、兴趣推动

公式繁杂、概念抽象等特点，使数字信号处理课程学习过程枯燥无趣，很难引起学生兴趣。因此，应利用学生对多媒体的兴趣设计些有趣的应用，激发其兴趣，推动知识点学习。如滤波器这个知识点，利用多媒体设备，请学生录简短的語音文件，课程中利用Matlab演示该段语音的频谱，在不同频率区域上添加噪音，利用audioplayer函数播放添加前后的音频，在时域和频域比较其差别，就噪声在频谱中的位置展开讨论，目的是将其去除。在这个应用中，学生可自然地理解滤波器的作用、经典滤波器和现代滤波器的概念及其差别以及经典滤波器的分类和用途。图1是应用中使用演示图。

五、结束语

本文利用多年一线教学心得，从课程结构出发，利用相关知识点归纳比较避免知识点混淆、设置实用问题引出重要知识点、利用多媒体设计应用示例激发兴趣等方法，对课程的教学做了探索，使学生能够更好学习这门课程。

参考文献

[1]张晓光，汤文豪，王艳芬，等.数字信号处理案例教学法研究与实践[J].实验技术与管理，2018(5)：214-217.

[2]杨智明，彭喜元，俞洋.数字信号处理课程实践型教学方法研究[J].实验室研究与探索，2014，33(9)：180-183.

[3]赵素文.基于微课的数字信号处理课程翻转课堂教学设计[J].西部素质教育，2018(6)：94.

[4]陈海燕，何继爱，蔺莹.基于问题引导的“数字信号处理”课程教学方法研究与实践[J].教育教学论坛，2018(4)：173-174.

基金项目：南京工程学院高等教育研究课题，2018YB19。

数字信号处理器论文范文第2篇

【摘要】数字信号处理在电子信息类专业中是一门非常重要的课程，此课程实用性强求、理论内容丰富但是概念抽象难懂。为了提高教学质量，本文以MATLAB GUI为平台，设计开发完成基于MATLAB GUI的数字信号处理仿真平台。该平台为教学提供了操作简单、功能全面的教学辅助软件。

【关键词】MATLAB；GUI；数字信号处理

1.引言

数字信号处理，是现今应用成效最显著、应用领域最广的新科学之一，国内外各高校均开设了数字信号处理课程。这门课程相应的特点是：公式特别多、性质的推导复杂繁琐、概念性的东西比较多，还需要以信号与系统等诸多课程为基础，被很多同学认为大学最难的课程之一，学生因跟不上老师的进度和本身对学习内容的理解不到位而对这门课程失去兴趣。传统的教学模式已经远远满足不了新时代教学的需求，在计算机技术快速发展的今天，计算机辅助教学己经逐步成为教师授课的主要方式。MATLAB为数字信号处理课程的教学提供了很大的实验帮助。很早之前，国外就开始把交互式软件MATLAB用于数字信号处理的教学中，并采用功能强大的系统开发平台。本文利用MATLAB的图形界面设计工具（GUI），以数字信号处理理论知识为基础，设计了与课堂教学、实验内容相配套的辅助工具。该辅助工具可用于《数字信号处理》课程的实验辅助教学、课堂教学演示，也可作为学生课后自学平台，真正的将实验内容融入教学过程中。

2.MATLAB GUI简介

GUI是当今计算机软件的发展趋势。MATLAB为表现其基本功能而设计的演示程序demo是使用GUI的最好范例。MATLAB全面支持GUI编程，可自行设计窗口、菜单、对话框、滑动条等。在MATLAB的命令窗口中运行guide，即进入交互式编程。Guide可以根据用户GUI的版面设计过程直接自动生成M文件框架，这样就简化了GUI应用程序的创建工作，用户可以直接使用这个框架来编写自己的函数代码。

GUI设计可以采用两种方法，一种是利用GUIDE工具进行设计。这种方法的优点是上手容易；缺点是对于有些复杂功能的实现比较困难。另一种方法是基本代码法，即在M文件中用MATLAB代码写出所有的图形对象控件所对应的代码，通过各个参数的控制可以灵活地实现所需要的功能。这种方法的缺点是上手困难；优点是功能强大，可以实现许多复杂的功能，而且调试程序也比较容易。

3.基于MATLAB GUI的数字信号处理仿真平台的构建方案

5.结论

此仿真平台的制作是为了能够更方便地进行数字信号处理的辅助教学，此平台使得教学的内容更加直观，理论知识更容易理解，所以能够有效地提高教师授课的效率。通过此仿真平台，不仅能够激发学生对数字信号处理课程的学习兴趣，还能够加深对理论公式等知识的理解。此外，有了这样一个可以在计算机上操作的仿真平台，不仅使学生容易掌握那些比较抽象的数字信号处理知识的内容抽象，而且使教师的教学内容更形象化、生动化。本系统拥有友好的MATLAB GUI界面设计，用丰富的画面、简洁的文字将数字信号处理中抽象的实验内容展现在学生面前，提高了学生的学习主动性和积极性。

参考文献

[1]程佩青.数字信号处理（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]罗华飞.MATLAB GUI设计学习手记[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[3]李力利.“数字信号处理”教学过程中的探索与体会[J].电气电子教学学报，2003.

[4]李强，明艳，等.基于Matlab的数字信号处理实验仿真系统的[J].实验技术与管理，2006.

数字信号处理器论文范文第3篇

[摘 要]数字信号处理在理工科教育体系中具有十分重要的作用，在理工类院校该课程通常被设为主要专业基础课。课题组从建构主义理论出发，围绕高效传授专业知识、大力强化综合能力和稳步提高学生创造性三个主要问题，探索研究将校所协同育人机制有效融入数字信号处理课程教学的途径，为建立面向社会应用的创新型信息化人才培养机制奠定了良好的基础。

[关键词]数字信号处理；协同育人；创新能力；实践能力

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”著名的“钱学森之问”成为叩问中国教育事业发展的一道艰深命题，也给我们当代教育者提出了新的思考方向。而杰出人才必须具备的重要素质之一，就是较强的创新能力。[1]为此，教育部要求高等学校在教学过程中，要把培养学生的创新能力和实践能力列入教学的重点，并将其确定为教学评估的核心指标。

数字信号处理是面向西安邮电大学工科专业学生开设的专业基础课程。随着信息技术日新月异的发展，其原有的教学内容和教学模式已无法满足国家和社会对创新型人才的迫切需求，因此该课程需要尽快完善和发展。此外，由于实际接触该课程相关应用领域的对外实践机会相对较少，学生对该课程内容本质的理解和对概念的掌握有一定困难，使得课程教学效果不甚理想。因此，如何充分利用各种实践平台，对数字信号处理课程进行科学合理的教学改革，探索研究创新型人才培养机制，是目前该课程教学工作所面临的一个极具挑战性的前瞻性研究课题。

一、国内外研究现状及发展趋势

对创新型人才培养机制进行探索性研究，对高等教育具有重大现实需求与重要科学意義。这一课题受到教育界和学术界的广泛关注，但仍然存在诸多尚未解决的教学问题，亟待在原创理论与实践途径方面寻求突破。针对创新型人才培养机制问题，本文分别从传授专业知识、培养综合能力和提高创造性三个方面，概述国内外研究现状和发展趋势。

（一）传授专业知识

传授专业知识是大学教学的基本任务之一。传授专业知识有利于学生全面系统地掌握所学内容的基本框架和具体内容，是学生未来向更高层次发展的基础保障。传授专业知识的方式多种多样，现在研究比较多的一种新型的教学手段，是运用建构主义方法[2]，以在线学习或移动学习为形式的微课程，这种方法既刷新了教学模式又提高了教学效率。此外，翻转课堂成为全球教育界关注的热点，2011年还被加拿大《环球邮报》评为“影响课堂教学的重大技术变革”。特别是“可汗学院”免费提供的优质教学视频，克服了翻转课堂实施的重要障碍。而全球教育领域另一个重大事件慕课（MOOCs）的崛起，使翻转课堂在课前实施的教学内容与教学方式也发生了很大的变化。因此翻转课堂在教育界日益走红。国内专家、学者针对当前高校专业课教学中存在的诸多问题也进行了研究，吉小利[3]提出实行集体备课制度凝练教学内容、实行按专长配备师资并加强情景教学、强化实践教学，构建“全过程、递进式”的实践教学模式，通过提高专业课教师科研与实践能力等来提高专业课教学质量。

（二）培养综合能力

高等学校教育需要高度重视全面提高学生的综合素质这一问题，努力培养学生的可持续发展能力，使其适应不断发展的社会对人才的需要。金正一[4]提出新的实验教学方式，多设计综合性、设计性实验，培养学生敏锐的观察能力、熟练的实验操作能力和创新思维能力，让学生独立完成一个实验课题，从而提高学生的科学研究能力。郑红[5]以模块化多课程协作为核心，以教学方法优化为手段进行改革，对于改进本科教学，全面促进学生综合能力的发展，取得了显著效果。

（三）提高创造性

问题解决是最常见的思维形式，有些问题解决活动可能比较常规，只是沿用了常用的解法，而有些问题解决活动则可能需要很大的创造性。这就需要培养学生的创造性。而创造性思维是创造性的核心。因此，掌握创造性思维就是解决创造性问题的必要途径。创造性思维是指个人在已有经验的基础上，发现新事物，运用新颖的方式解决问题并创造出独特产品的思维过程。脑激励法[6]又叫头脑风暴法（Brain Storming）或BS法，是指教师先提出问题，然后鼓励学生进行发散思维，提出尽可能多的解决办法，而不必考虑方案的正确性；教师也不断对学生所提出的想法进行评论，直到所有可能想到的方案都被提出来为止。然后学生和教师开始对这些想法进行讨论、评价，再修改、合并某些想法，最后形成一个创造性的解决方案。这种方法的基本思路是把想法的产生和对想法的评价分开。此外，吉尔福特提出了一套前后有序的培养创造性思维的策略。[7]他强调，创造性思维中有两个关键的智力活动——发散思维和转化，所以他的培养方案是着重对学生的发散加工能力和转化能力进行训练。吉尔福特提出了一些具体的培养创造性思维的策略，包括拓宽问题、分解问题、常打问号、快速联想、形式联系和捕捉灵感等。

综上所述，传授专业知识是创新型人才培养的前提，培养综合能力和提高创造性则是创新型人才培养的关键所在。虽然以上方法对学生的创造性培养效果较好，但没有和具体的应用实践相联系，因而在具体教学实践中容易产生很多问题。因此，本文将校所协同育人机制融入数字信号处理课程教学中，探索研究创新型信息化人才培养机制。

二、数字信号处理课程教学的探索与研究

本文契合陕西省高校“四个一流”建设发展趋势，充分发挥教学平台、科研平台和创新创业平台各自的优势，通过将校所协同育人机制融入数字信号处理课程教学中，来探索创新型人才培养模式。具体而言，拟实现如下目标：

一是针对当代大学生的心理发展特点，结合建构主义的最新理论研究成果，合理、科学、规范地设计数字信号处理课程的教学内容、教学方法和教学设计，提高课堂教学效果。

二是将校所协同育人机制融入数字信号处理课程教学，以数字信号处理教学为实施渠道，探索独具特色的创新型人才培养模式。

围绕上述研究目标，西安邮电大学结合实际情况，以“知识—能力—素质”一体化培养机制为主线，对高效传授专业知识、大力强化综合能力以及稳步提高学生创造性这三个紧紧相扣的内容进行研究。围绕“教学内容合理化”、“教学方法科学化”和“教学设计规范化”等三个需要重点解决的教学问题，结合校所协同育人机制，基于建构主义理论和人本主义理论等相关理论和方法及学科交叉融合的角度，从解决教学问题、攻关研究内容和教学实践验证三个层次着手，将研究内容分解为有机结合的三个方面：高效传授专业知识、大力强化综合能力、稳步提高学生创造性。具体采用的教学方法如下：

（一）高效传授专业知识

数字信号处理作为信号与系统课程与后续专业等课程的衔接课程，其一方面具有复杂的数学公式，另一方面又与实际工程应用紧密联系，所以具有抽象性、前沿性、多学科交叉融合性及设计复杂性等特点。所以，该课程要求学生既要具有很强的理论基础，又必须具备广泛的工程应用背景，这给学生的学习带来了很大挑战。本文利用建构主义的最新理论及研究成果，在充分理解教学大纲和教材内容等前提下，结合西安邮电大学工科学生的身心发展特点和各个专业特点，细致筛选精要的教学内容，做到将教学内容合理体系化。另外，可以还从数字信号处理课堂教学中的理论延伸与实践探索入手。在理论延伸中，教学过程要注重拓展理论外延，激发学生的学习兴趣；在实践探索中，要通过深入浅出的概念理解，延续知识主线，联系科研实践，以实际案例探讨课堂知识点的科研及工程应用，实现课堂知识与科研活动的有力衔接。对于教学内容晦涩难懂、理解困难的问题，一方面引入有效的实验平台，如Matlab、LabView等，积极引导学生进行实践，使学生做到对原理本质能够理解，从而学会实际应用；另一方面运用信息技术，基于具体的语音或图像案例，编写参数可调的交互式演示程序，命名其可以更加真实形象地展示出来。此外，还应将微时代背景下的数字信号处理教学方法与传统的教学方法相结合，使泛在学习成为数字信号处理课程学习的有力辅助手段。

（二）大力强化综合能力

掌握专业知识是对学生学习的最基本要求。然而，随着社会的快速发展，社会对学生的要求越来越高，学生的内化能力越强，自我教育能力越强，也就越能适应社会的需要。因此，素质教育的全面发展观要求教育面向全体学生、全过程培养学生和全面发展学生，特别是高等教育在发展上更应偏重能力的培养和訓练。综合能力提升是大学生素质提高的主要表现之一。高校要以培养创新型卓越人才为目标，通过合理安排课堂教学内容，科学设计教学方法，使学生能够深刻理解和熟练掌握数字信号处理课程中所蕴含的科学思想，并能将这些思想运用到日后的工作和学习中。比如，在数字信号处理课程中讲授系统稳定性时，要让学生明白有反馈回路的系统才是一个稳定的系统，而这只是知识层面的传授。更重要的是要从系统论的高度理解，对于任何一个系统，比如一个教学系统，如果没有反馈（如课堂提问、提交课后作业、考试等），这个系统必将是一个不稳定的系统。再比如，在讲授数字滤波器设计时，教师不仅要告诉学生怎样利用模拟滤波器来设计数字滤波器，还要知道为什么要这么做，更重要的是要掌握这个转换过程中所蕴含的科学研究思想。因此，通过引导学生领悟数字信号处理算法的基本思想，对课本知识点进行外延拓展，让学生不仅学好课堂理论知识，更要让其在以后的工作学习中勤于思考，不断进取。

与此同时，还要在实践环节中提高学生的综合能力。一是基于教学实践活动，包括专项实验（如数字信号处理MATLAB仿真实验和基于DSP的数字图像处理实验等）和综合实践（如科研训练、专业课程设计和开放实验等），对学生所掌握的数字信号处理课程所蕴含的思想进行升华。二是基于科研实践活动，包括依托图像与信息处理科研团队公安部重点实验室和西安邮电大学—中国科学院西安光学精密机械研究所校所合作的科技创新创业平台，让学生接触到科研一线工作，了解产业发展的最新动态，提升学生的科研实践能力和创新创业能力。

（三）稳步提高学生创造性

学生在掌握了扎实的专业知识和具备了较强的综合能力后，是否就等于在实际工作和生活中面临各种问题时，能够创造性地提出新思路、新方法，有效地解决所遇到的困难呢？根据我们前期深入的研究和广泛的调查，结果显然不能令人满意。为此，本文尝试探索研究创新型人才培养模式。一方面，在数字信号处理课程教学过程中，要引入具体科研课题的研究，使学生以辩证唯物主义认识论为指导，明白任何一个知识点都不是孤立存在的，应进一步完善创新思维体系，提高学生自主学习和协作学习能力。首先，教师要利用在科研工作中积累的丰富实践经验，在课堂中对所讲授的知识点在实际中的应用等方面进行深入浅出的介绍，拓展学生的知识面和提高其学习兴趣。其次，要通过实验指导学生进行课外探究式学习等方式，加深学生对该课程知识的理解和掌握，提高学生对知识的综合运用能力，建立课堂教学与科研实践的紧密联系。

另一方面，要以校所协同育人机制为导向，加强能力和知识在实践中的综合有效运用。在实践中，要使学生接触到最前沿的数字信号处理技术之典型应用——图像处理专业技术，培养他们的创新思维；支持学生创新创业，依托前述校所合作科技创新创业平台，进行图像处理创新研究和科研实践；培养学生创业意识，引导学生将科研成果转化与创业相结合，使学生成为具有创新能力和创业能力的创新型人才。以此来解决教学实践中存在的种种无法解决的问题，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创新能力，以达到提高人才培养质量的目的。

三、结语

本文将校所协同育人机制融入数字信号处理课程教学过程中，结合建构主义的最新理论研究进展，围绕高效传授专业知识、大力强化综合能力和稳步提高学生创造性等三个主要教学问题，探索研究创新型信息化人才培养模式。通过贯彻陕西省高校“四个一流”建设计划和陕西省科技厅、教育厅《关于科教协同，深化产学研合作，促进科技成果转化合作协议》文件相关精神，从培养创新型人才的社会需求出发，以数字信号处理教学团队省级精品课程教学平台为依托、以图像与信息处理科研团队公安部重点实验室为源泉、以西安邮电大学—中国科学院西安光学精密机械研究所校所合作科技创新创业平台为桥梁，通过将校所协同育人机制融入数字信号处理课程教学，探索研究创新型人才培养模式，为“四个一流”建设贡献力量。本文所述的教学实践活动，推进了数字信号处理课程教学方法、教学内容及教学设计的不断创新，形成了独具特色的创新型人才培养模式；同时更加科学合理地改进了数字信号处理课程的教学内容、教学方法和教学设计等，发展了实践教学体系，提高了学生的实践能力、创造能力和创业能力。另外，还为校所（企）合作发展提供了宝贵经验，为军民融合、产学研结合、通识教育和卓越人才培养等提供了理论参考，推进了科技创新创业平台建设，助力陕西省经济的快速发展和成功转型升级。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 林晓玲.创新创业视角下高校跨学科创新课程体系的构建探析[J].大学教育，2017（1）：1-5.

[2] Hug T. Microlearning： A new peda-gogical challenge （Introduc？鄄

tory Note）[C].Microlearning Conference.，2005：7-12.

[3] 吉小利，刘健，邢宏龙，谭德新，疏瑞文，甘颖. 以提高专业课教学质量为抓手，培养综合能力强的理工类人才[J].高教学刊，2016（15）：215-218.

[4] 金正一，黄永春.改革实验教学方式，培养综合能力[J].高教学刊，2008（1）：135-137.

[5] 郑红，张海波.构建以培养综合能力为目标的心理学专业实验课程体系[J]. 哈尔滨学院学报，2012（6）：106-108.

[6] 陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

[7] 赵丽，吕文皎，邰鹭明.创造力教育在国内外的研究现状及发展趋势[J].当代教育理论与实践，2015（11）：71-74.

[责任编辑：刘凤华]

数字信号处理器论文范文第4篇

[摘 要] 为了提高“数字信号处理”课程的教学质量，在借鉴国内一流高校双语教学实践经验的基础上，将雨课堂信息化教学平台引入教学过程，开展了四轮双语教学实践。针对第一轮双语教学的实施过程中的问题，在第二轮至第四轮的双语教学中引入雨课堂智慧教学工具。教学实践表明，通过雨课堂教学平台可以有效提高课堂的师生互动，对双语教学效果的提升具有促进作用，为高校开展双语教学提供参考。

[关键词] 双语教学;雨课堂;数字信号处理;PBL教学理念

[基金项目] 2020年度防灾科技学院教育研究与教学改革项目“工程教育认证背景下高校学科基础课的教学模式改革与探索——以数字信号处理课程为例”（JY2020A01）、“应用地球物理创新创业实践平台的建设”（JY2020A06）;2021年度防灾科技学院教育研究与教学改革项目“基于科教融合的数字信号处理课程教学改革与实践”（JY2021A03）;2020年度防灾科技学院《数字信号处理》金课建设项目（JK202001）

[作者简介] 武 晔（1975—），女，內蒙古集宁人，硕士，防灾科技学院地球科学学院副教授，主要从事地球物理信号处理研究。

一、引言

教育部2001年印发的《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》明确指出，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，特别指出信息技术等专业要先行一步，对于暂不具备直接用外语讲授条件的学校、专业，可以先实行外语教材、中文授课，分步到位[1]。自此以后，电子科技大学等国内高校积极响应并开展了双语教学的探索与实践，给出了有益的经验[2-13 ]。

防灾科技学院地球科学学院“数字信号处理”是地球物理学专业的专业基础课程，起着承上启下的重要作用，是后续重力、磁法、电法、地震等专业核心课及地球物理数字信号处理技术的先修课程。课程组主讲教师具有十多年的教学经验，熟悉学科知识结构，并参加过校内英语培训学习。在我校教改政策及经费的大力支持下，从2017年开始，课程组对该课程进行了双语建设和四轮自然教学班的双语教学实践。下面阐述具体实施过程、存在的问题和解决措施及下一步的思考。

二、双语课程建设与实践

（一）第一轮双语课程建设与实践

2017年第一轮双语教学实施过程中，基本采用了保持型双语教学模式。教材以中文教材为主，英文原版教材为辅。所选中文教材是北京大学出版社出版的程乾生所著《数字信号处理》（第二版）和科学出版社出版的万永革所著《数字信号处理的MATLAB实现》（第二版），所选英文原版教材是由科学出版社2012年出版的国外高校电子信息类优秀教材（英文影印版）美国东北大学V.K.Ingle和J.G.Proakis所著《Digital Signal Processing Using MATLAB》（第三版）。教案是中英文结合，习题主要采用英文。授课语言主要是中文，科学术语使用英文。期末考试采用闭卷形式，其中英文试题占80%。选用爱课程网站北京航空航天大学王俊主讲的《数字信号处理》课程和麻省理工学院

A.V.Oppenheim主讲的《模拟与数字信号处理》开放课程作为网络视频资源，要求学生自主学习。第一轮的双语教学目标是结合英文教材，掌握学科概念、方法原理、算法实现及应用。

第一轮双语教学结束后，及时进行总结，发现主要存在以下几个问题：（1）中英文结合的教案及PPT课件，不利于学生把英语作为工具获取知识;（2）课后学生基本上使用中文教材，阅读英文原版教材的较少;（3）所选用的英文原版教材强调方法的实现而弱化方法理论的推导，更适合实验环节使用。

（二）第二至四轮双语课程建设与实践

针对第一轮双语教学发现的问题，后面三轮教学在以下几个方面做了较大幅度的调整和改进。

1.选用英文原版教材。在考虑了教材的先进性和广泛性之后，选用的英文影印版教材是

《Digital Signal Processing—Principles，Algorithms，and Applications》（Fourth Edition）（John G.Proakis和Dimitris G.Manolakis著）。该教材内容细致，分析透彻，而且有中文翻译版，方便学生对英文教材不理解的地方进行查阅，不会因为阅读太吃力太花费时间而放弃阅读英文教材。

2.制定教学大纲，制作全英文教学材料。在认真阅读和消化英文教材后，编写了英文教学大纲、全英文PPT课件、全英文上机实验指导书、典型英文习题解答及相应的MATLAB实现，并上传我校课程资源平台，方便学生课前下载预习、课后复习。

3.选择中英混合教学语言。考虑到我校学生的英语水平参差不齐和教师的英语口语水平有限，为了保证课堂90%以上的学生能够通过英语理解基本概念和重难点，在制作全英文PPT课件的过程中，尽量把一个完整知识点的有关内容都在PPT上呈现出来，只在教学环节之间采用简单的口语。另外，如果学生对某处难点不太理解，则随机采用中文再解释或推导一遍。实践表明，这种方法尽管教师课堂大部分用英语讲授，由于涉及专业术语的句子学生都可以看到，所以基本不影响学生的理解。但是该方法也存在缺点，那就是备课时间是通常备课时间的2～3倍。

4.改革教学手段，采用雨课堂智慧教学工具。雨课堂是清华大学于2016年4月推出的智慧教学工具。雨课堂可以有效地为教学提供信息数据支持，促进师生互动，已经被广泛应用到实际教学中。我校于2018年9月实现了校园高速网络全覆盖，为实施线上教学提供了基础保障。为了提高课堂学习效率，课程组将雨课堂应用于“数字信号处理”课程的教学全过程。

在课前预习环节，主要是从下次课的教学内容中提炼出问题，并以任务的形式推送到学生手机端，学生可以通过教材及网络资源自主查阅并思考答题。

在课堂环节，首先结合实际应用提出情境问题，围绕问题展开分析阐述及结论的推导;接下来对典型例题进行分析讲解，紧跟着是“练”，借助雨课堂，可以方便快捷地将事先插入在课件中的习题发送到学生手机端，同时教室的大屏幕可以实时观察到学生提交答案的情况，教师可以依据学生的做题速度，分别选择延长做题时间或者收题;接下来，教师可以找做题既快又对的学生进行讲解，课后教师可以从做题速度和正确率分析每个学生的特点，下次课可以特别注意做错题的同学在课堂上是否认真听课，进而可以有针对性地寻找做错题的原因。

实践表明，90%以上的学生在课堂可以理解所学概念及方法原理。然而，如果课后不花时间阅读教材内容和完成作业，那么课堂所学内容在一周后就会遗忘干净，难以实现知识内化和应用;因此，课后作业和课后阅读对巩固知识内容和加深理解是必不可少的。然而传统的批改作业不能及时反馈给各个学生，对于提高学习效果非常不利。

在课后环节，为了及时把作业中的错误反馈给学生，首先对学生进行分组，每组约5～6名学生。要求每个学生写完作业后拍照上传到班级学习讨论群，同时发送给组长，教师可以利用碎片时间对积极提交的作业和组长的作业及时进行语音肯定和纠错。由于这种纠错全班同学都可以收到，所以在无意中所有学生都得到了学习。组长在下次上课前对组员的作业情况进行汇报，教师针对作业中出现的问题集中进行个别辅导。

教学实践表明，雨课堂的互动、反馈及大数据分析对提高教学效果具有明显的积极作用。

三、第二至四轮双语课程实践效果

从第二轮双语教学实践得出，学生是决定双语教学成败的主要因素。在第二轮双语教学的授课过程中，教师明显感觉学生的情绪前后有较大变化。以期中考试为界限，在期中考试前，特别是刚开学阶段，学生对手中的英语原版教材充满了忧虑和恐惧;在随后的两个月里，学生明显表现出很大不同，课后认真阅读和做作业的学生课上可以快速完成习题，课后没有认真做作业和阅读的学生感到非常吃力，甚至部分学生认为英语水平差是导致无法理解知识内容的唯一原因。面对眼前的困难，教师及时冷静分析原因，部分学生英语水平差确实会导致跟不上大多数学生的上课节奏，然而从以往的教学经验来看，即使是用中文教学，由于该课程具有深奥难懂的特点，也会有10%左右的学生跟不上大多数学生的上课节奏，所以学生的英语水平差不是制约学习效果的根本原因。那么究竟是什么因素导致部分学生对使用原版教材进行学习有抵触情绪呢？通过仔细分析雨课堂的随堂测反馈及其他数据、课后作业情况及课堂的听课态度，认为学生的重视程度和努力程度是影响学习效果的主要因素。因此，教师一方面积极进行引导，强调使用英语学习学科知识对他们未来发展的好处;另一方面积极寻求方法消除学生的消极心理。期中测验过后，尝试采用“演讲”方式，学生依次上讲台采用中英结合讲解习题，该方法成功地消除了部分学生的消极心理，树立了使用英语也可以学好的信心，为下一阶段的学习打下了良好的心理基础。

除了任课教师及时发现问题并解决问题，校院两级教学质量督导对该课程进行了跟踪听课，给予了充分肯定，同时提出了宝贵建议。此外，学生对任课教师的评教分数每年都高于90分，说明大部分学生对教师授课较为满意。

课程结束后，依据考试大纲进行闭卷考核，六类试题全部为英文，要求学生尽量用英文答题。总成绩=期终考试×50%+平时成绩×30%+期中测验×20%。平时成绩包括考勤、作业和上机实验。图1为两个自然教学班的期末成绩分布，从中可以看出，成绩分布较为合理。从学生对基础知识的掌握角度来讲，双语教学基本达到了教学目标，说明教学改革起到了一定的积极作用。

对2016级的四个教学班的153名学生（不包括留级的2名学生，他们没有上课）进行了匿名问卷调查。表1为问卷题目及统计结果，表2为分班统计数据，图2为所有学生在期中考试前后选A和选B的对比图，图3为不同班级学生在期中考试后选A的对比图。

尽管问卷题目的选项较少，仍然可以反映出一些特点。首先，从图2可以看出，期中考试后，希望使用英文原版教材，认为使用英文原版教材有收获，希望课堂语言以英文加上必要的中文，对课堂全英文课件加板书的方式比较满意的比例有所提升。从图2还可以看出，期中考试后，学生课后花在阅读英文教材方面的时间有所增加，更容易读懂英文试题，对所学内容掌握更好，认为双语教学成功的比例更大，反映出学生基本慢慢适应了英文教材和双语教学。这也说明，学生在花费大量时间学习和阅读英文教材后，感受到英文教材的细致、富有启发性和前沿扩展性的特点。所以，双语教学中当学生有抵触情绪时，教师不能着急，要认识到这是一个循序渐进的过程，相信在对学生持续不断的鼓励下，一定可以有所收获。其次，从图3可看出，不同班级学生对双语教学表现出不同的态度。1650111班和1650151班的学生对双语教学表现出较大程度的认可，1650152班的学生表现出较小程度的认可。可见，取得好的教学效果，除了与学生个人、教师有密切关系，还与班级氛围等因素有关。

四、存在問题及改进设想

教学改革短时间内要取得明显成效并不容易，双语教学中仍存在两个突出问题：（1）学生阅读英文教材普遍存在困难;（2）英语原版教材的内容多、信息量大，在有限的课时内很难讲完。

今后的双语教学拟从以下几个方面加以改进：（1）引入以问题为导向（Problemed-Based Learning，PBL）的教学理念，启发学生思考地球物理信号处理中需要解决的前沿问题，以专业前沿问题激发学生的学习兴趣。（2）利用雨课堂工具进一步加强互动教学和个性化教学。充分利用雨课堂的随堂测加强课上互动，利用课后不下线特点，及时将作业情况反馈给学生，并根据学生的不同层次特点进行分组，给不同的组以不同的任务，努力培养具有创新精神的人才。（3）努力提高教师的业务素质和英语水平。双语教学质量的提高，需要学生的努力，同时需要教师具备扎实的专业知识及熟练的英语听、说、读、写能力。出国进修是提高教师英语能力的有效途径，如果由于各种原因没有机会出国，那么通过国外优秀教学资源（比如Metel、MyET）进行自学也可以有效提高专业技能和英语口语能力。

總之，双语教学是培养高素质人才的迫切需求，有利于学生今后的学习和工作，有利于师生接触英文资料、掌握专业领域前沿动态，而对于双语教学中存在的问题需要进一步思考和解决。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部办公厅.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[EB/OL].（2001-08-28）[2020-11-20].http：//www.moe.gov.cn/jyb

_sjzl/moe_364/moe_302/moe_309/tnull_4682.html.

[2]彭启琮.国家精品课程“数字信号处理”双语教学实践[J].中国大学教学，2005（4）：16-17.

[3]阔永红，石光明.《数字信号处理》的双语教学实践的研究[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007（5）：87-88.

[4]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（5）：89-

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[5]蒋东方.《数字信号处理》课程双语教学的探索和思考[J].高教探索，2007（S1）：113-114.

[6]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（6）：125-128.

[7]尹霄丽，张健明，李宁，等.“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（5）：122-

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[8]张敏瑞.《数字信号处理》双语教学实践与研究分析[J].陕西师范大学学报（哲学社会科学版），2004，33（10）：327-

330.

[9]李筠.《数字信号处理》双语课程分层次教学的探讨[J].光学技术，2007，33（11）：295-298.

[10]曹燕，张军，韦岗.对“数字信号处理”课程进行双语教学的思考[J].教育理论与实践，2007（27）：110-111.

[11]汪烈军，覃锡忠.数字信号处理双语教学方法与手段的探索与实践[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007（5）：250-251.

[12]马铁东，浮洁.自动化专业本科双语教学现存主要问题及应对措施[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：283-

286.

[13]谢慕君.地方高校工科电类专业双语教学实施探讨[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：330-333.

Practice of Bilingual Teaching of Digital Signal Processing Course Based on Rain Classroom

WU Ye1，2， GU Guan-wen1，2， KANG Jian1，2， SUN Shou-cai1，2， WAN Yong-ge1，2

（1. Department of Earth Sciences， Institute of Disaster Prevention， Sanhe， Hebei 065201， China;

2. Beijing Disaster Prevention Technology Co. Ltd， Beijing 101100， China）

Key words： bilingual teaching; Rain Classroom; Digital Signal Processing; PBL teaching concept

数字信号处理器论文范文第5篇

当主要道路和分支道路上有车辆时, 两者交替通过, 主要道路每次需要释放30秒, 主要道路每次释放20秒。每次绿灯变红时, 黄灯需要点亮5秒钟 (原始红灯不会改变) 。

二、信号灯设计流程

(一) 时钟脉冲信号

时钟脉冲信号由信号发生器产生。由于电路中所需的脉冲信号周期为1 s, 我们选择1 Hz, 5 V脉冲信号发生器。则正极一端接CLK信号另一端接地, 如图1所示。

(二) 主状态控制模块

主控制电路是系统的核心, 其输入信号来自主道路和次级道路定时系统具有进位输出时产生的脉冲。其输出一方面控制主路的状态和次路的状态, 另一方面控制定时系统的设置。根据信号的状态, 为主要和次要道路计时器设置时间信号, 允许计时器以预定间隔操作。主控制电路属于时序逻辑电路, 即四种状态:主绿灯亮, 支红灯亮, 主干道经过;主黄灯亮和支红灯亮, 主道路停止通行;主道路红灯亮和支道绿灯亮, 次要道路通过;主路红灯亮和支路黄灯亮, 次要道路停止通行。因此, 我们可以用74 LS163 D与74 LS138 D两片连在一起组成四个状态, 通过译码器输出一个进位信号接回74 LS163 D的置数端, 实现四个状态的循环转换。74LS163D与74LS138D两片组成的主控电路的连接如图2所示。

让左163计数器的输入DCBA接地, 并且EP和ET应连接到高电平以在计数状态下工作。同步清除端子CR连接到高电平, 输出端子QA, QB和QC连接到译码器的输入端。右3/8解码器的四个输出是四个状态S0, S1, S2和S3。S3再作为同步置数信号接回163, 则S0、S1、S2和S3的状态变化依次是0111、1011、1101、1110。

(三) 信号灯驱动模块

主控制器的四种状态应分别控制主路和支路红灯和黄灯的开启和关闭。让灯光亮为“1”, 灯光灭为“0”。

(四) 计时器模块

定时器电路是设计的一个非常关键的部分, 它可以分为输入和输出两部分。除了脉冲时钟信号之外, 输入信号还具有由主控制电路输入的设定信号。输出信号有三部分, 它们是主干线和副干线的定时显示电路, 设定端开关控制信号和主控制电路的脉冲控制信号。

1. 计数器电路

在这部分我们使用两个十进制计数器芯片74LS190D级联。74 LS190 D可以实现加法计数和减法计数, 由U^/D控制, 并在输入端为低电平时加计数。否则, 它是减法计数。 (CT) ^是计数控制终端, 当它连接到低电平时才工作, (LD) ^异步置数终端, (RC) ^是行波时钟输出, CO/BO是进位/位移输出。

2. 设定端开关信号和主控制器脉冲信号输出电路

当计数器完成一个状态的计数后, 需要产生一个反馈信号来打开置数开关, 并使主控器切换到新的状态。由于每次计数状态完成, 定时器将具有低电平进位输出经反向后打开置数开关, 同时送往主控器切换状态。

3. 主控端状态控制的置数信号输入

根据设计要求, 当主路灯亮绿灯时, 支路红灯亮, 计数器需要开始计时30s信号, 30s后输出进位信号和主控脉冲信号。主控制电路进入下一个状态, 计数器置5s信号。在5s计数后开始倒计时5s, 输出进位脉冲和主控制脉冲信号。主控制器切换到下一个状态, 同时向计数器输入20s的设定信号, 支道绿灯亮主道为红色。定时器倒计时20s, 20s后, 进位输出发送, 设定的置数开关打开, 主控制器接受脉冲切换状态。并送出新的5s置数信号, 此时, 支路的黄灯亮起, 主路亮红灯。同时, 向计数器输入30s设定信号。此时, 主控制器完成状态循环。

摘要：在当今世界, 科学与技术日新月异, 发明创造比比皆是, 使我们的世界焕然一新。随着计算机技术和嵌入式技术的逐步成熟, 我们的社会生活加便利, 体现在交通、购物等方方面面。如今的智能交通今非昔比, 是一个庞大而有序的交智能网络, 可以时事监控及反馈一个城市的交通状况, 可以同时处理相当庞大的数据量, 仿佛一张巨大的神经网络, 每个交通信号灯是一个神经元。目前, 大部分信号灯采用体积小成本低控制简单的嵌入式技术, 本文将介绍一种利用数字电路设计的简易信号灯。

关键词：交通,数字电路,信号灯,计数器

参考文献

[1] 阎石, 数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2016.

[2] 丁文彦, 电子与电气技术[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.

[3] 张虹, 司淑梅, 数字电子技术[M].南京:南京大学出版社, 2008.

数字信号处理器论文范文第6篇

讲 稿

2010 ～2011 学年 第 一 学期

分院(系、部)： 信息工程学院 教 研 室： 电子信息工程 课 程 名 称： 数字信号处理

授 课 班 级： 07级电子信息工程

主 讲 教 师： 王苗苗 职

称：

助教(研究生)

使 用 教 材： 《数字信号处理》

制 作 系 统：

Word2003

邯郸学院制

实验一.. Matlab仿真软件介绍

一、实验目的

熟悉Matlab仿真软件

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、学习Matlab仿真软件的安装

2、熟悉Matlab仿真软件的操作环境

3、直接在Matlab仿真软件的命令窗口实现数值计算

4、编写M文件

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

1、熟悉Matlab仿真软件

2、参阅Matlab及在电子信息类课程中的应用(第2版)唐向宏 电子工业出版社

实验二 离散信号和系统分析的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现离散信号和系统分析

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab产生离散信号

2、利用Matlab计算离散卷积

3、利用Matlab求解离散LTI系统响应

4、利用Matlab计算DTFT

5、利用Matlab实现部分分式法

6、利用Matlab计算系统的零极点

7、利用Matlab进行简单数字滤波器设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验三 利用Matlab实现信号DFT的计算

一、实验目的

1、Matlab实现信号DFT的计算

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab计算信号的DFT

2、利用Matlab实现由DFT计算线性卷积

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验四 利用Matlab实现滤波器设计

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、 利用Matlab实现模拟低通滤波器的设计

2、 利用Matlab实现模拟域频率变换

3、 利用Matlab实现脉冲响应不变法

4、 利用Matlab实现双线性变换法

5、 利用Matlab实现数字滤波器设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验五 利用Matlab实现FIR滤波器设计

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现窗函数法

2、利用Matlab实现频率取样法

3、利用Matlab实现优化设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验六.. 随机信号功率谱估计的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现随机序列

2、利用Matlab计算相关函数的估计

3、利用Matlab进行非参数功率谱估计

4、利用Matlab进行AR模型功率谱估计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验七.. 数字滤波器结构的Matlab实现

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、利用Matlab实现数字滤波器直接型设计

2、利用Matlab实现数字滤波器级联设计

3、利用Matlab实现数字滤波器并联型设计

4、利用Matlab实现数字滤波器格型设计

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求

预习课本上的相关内容

实验八.... 利用Matlab实现信号小波分析

一、实验目的

1、Matlab实现实现滤波器设计

2、进一步熟悉Matlab软件操作

二、实验设备和元器件

含Matlab仿真软件的计算机

三、实验内容和步骤

1、小波测试信号

2、分解与重构滤波器组

3、离散小波变换

4、离散小波反变换

5、基于小波的信号去噪

6、基于小波的信号压缩

四、实验报告要求

按照《Matlab程序设计》模板提交实验报告

五、预习要求