數字信號論文范文第1篇
【關鍵詞】數字信號處理;課程結構;問題引導;歸納比較;教學
引言
“數字信號處理”這門課程在高校眾多專業中開設，是通信信息類課中一門非常重要的專業基礎課程。另一方面，師生們普遍反映這門課難學，難教。究其原因，主要表現在兩個方面，其一是公式多。從課程體系來看，數字信號處理的先修課程包括信號與系統等數學要求相對較高的課程，在此基礎上再搭建數字信號處理的知識，因此，對數學基礎不扎實的學生來說，掌握課程中的公式是一個難點。其二是知識點抽象，要用一些手段才能將其感受出來，如信息需通過聲、光、熱、磁等來傳遞，同時要用一些抽象的變換進行分析、提取等。這種抽象對于知識點的理解是個難點。因此，教師們對這門課的教學一直在探索，提出微課教學、基于問題引導、案例教學等切實可行的方法[1-4]。
一、了解課程結構
所謂“知己知彼，百戰不殆”，了解課程結構，對課程有個概貌認知，有助于學生了解課程任務和內容，以便了解當前課程進度，不會在公式中迷失。經驗發現，這有助于學生消除對課程的“害怕”情緒。教學中，利用角色代入手法，讓學生把自己當成即將對某信號進行處理(如對帶噪音語音進行濾波)的工程師，由此引出系列問題，如：信號如何表示?系統如何表示?頻譜分布情況如何?采用什么濾波器?濾波器如何設計?設計出來后如何實現?問完這些問題，數字信號處理課程的主要結構也就出來了。
二、歸納比對
利用公式和圖形比對的方法幫助理解課程中較難學的知識點。DTFT、DFS和DFT是數字信號處理中的幾種變換，它們之間的關系往往是學生不易掌握的難點之一。此時，把這幾種變換公式列在一起進行比對，比較其中各符號含義和對信號的要求。如DTFT對輸入序列長度沒要求;DFS用于分析周期序列;DFT用于分析有限長序列。假如某一時域有限長序列x(n)的Z變換收斂域包含單位圓，則借助Z變換復平面，可以把x(n)的DTFT和DFT以及其周期延拓序列x((n))N的DFS之間的關系用圖形描述出來。x(n)的Z變換在單位圓上的變換就是其DTFT，而在該單位圓上等間隔采樣一圈得該序列N點DFTN;若循環采樣不停歇，則得到x((n))N的DFS。
歸納比對方法在圓周卷積的學習和應用也很有幫助。線性時不變系統中，輸入序列和輸出序列之間的關系是線性卷積，而在實際應用中，往往采用圓周卷積計算。經驗表明，把兩種卷積的過程用圖形的方式列出，比較其計算結果長度有利于學生輕松理解和掌握該知識點。
三、問題引導
問題引導在數字信號處理課程中尤其重要。由于課程的抽象性，學生很難把知識點和實際應用聯系起來，這時候就需要合適的問題來引導，為什么要學這個知識點。比如濾波器結構這個知識點。IIR濾波器設計的結果是獲得其系統函數，而此時僅僅是理論設計的結果，具體軟件或者硬件實現過程中就會遇到一些問題，如參數存儲、計算過程中結果保存等受到有限字長限制時系統性能會有什么影響?濾波器系統函數各種變形對系統頻率響應調整、運行速率、噪聲功率等性能有什么影響?順著這些問題，可以把有限字長限制，各種濾波器結構及其特點等知識點引出。經驗表明，帶著問題學習知識點能使學生注意力更集中。
四、興趣推動
公式繁雜、概念抽象等特點，使數字信號處理課程學習過程枯燥無趣，很難引起學生興趣。因此，應利用學生對多媒體的興趣設計些有趣的應用，激發其興趣，推動知識點學習。如濾波器這個知識點，利用多媒體設備，請學生錄簡短的語音文件，課程中利用Matlab演示該段語音的頻譜，在不同頻率區域上添加噪音，利用audioplayer函數播放添加前后的音頻，在時域和頻域比較其差別，就噪聲在頻譜中的位置展開討論，目的是將其去除。在這個應用中，學生可自然地理解濾波器的作用、經典濾波器和現代濾波器的概念及其差別以及經典濾波器的分類和用途。圖1是應用中使用演示圖。
五、結束語
本文利用多年一線教學心得，從課程結構出發，利用相關知識點歸納比較避免知識點混淆、設置實用問題引出重要知識點、利用多媒體設計應用示例激發興趣等方法，對課程的教學做了探索，使學生能夠更好學習這門課程。
參考文獻
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基金項目：南京工程學院高等教育研究課題，2018YB19。
數字信號論文范文第2篇
【摘要】數字信號處理在電子信息類專業中是一門非常重要的課程，此課程實用性強求、理論內容豐富但是概念抽象難懂。為了提高教學質量，本文以MATLAB GUI為平臺，設計開發完成基于MATLAB GUI的數字信號處理仿真平臺。該平臺為教學提供了操作簡單、功能全面的教學輔助軟件。
【關鍵詞】MATLAB；GUI；數字信號處理
1.引言
數字信號處理，是現今應用成效最顯著、應用領域最廣的新科學之一，國內外各高校均開設了數字信號處理課程。這門課程相應的特點是：公式特別多、性質的推導復雜繁瑣、概念性的東西比較多，還需要以信號與系統等諸多課程為基礎，被很多同學認為大學最難的課程之一，學生因跟不上老師的進度和本身對學習內容的理解不到位而對這門課程失去興趣。傳統的教學模式已經遠遠滿足不了新時代教學的需求，在計算機技術快速發展的今天，計算機輔助教學己經逐步成為教師授課的主要方式。MATLAB為數字信號處理課程的教學提供了很大的實驗幫助。很早之前，國外就開始把交互式軟件MATLAB用于數字信號處理的教學中，并采用功能強大的系統開發平臺。本文利用MATLAB的圖形界面設計工具（GUI），以數字信號處理理論知識為基礎，設計了與課堂教學、實驗內容相配套的輔助工具。該輔助工具可用于《數字信號處理》課程的實驗輔助教學、課堂教學演示，也可作為學生課后自學平臺，真正的將實驗內容融入教學過程中。
2.MATLAB GUI簡介
GUI是當今計算機軟件的發展趨勢。MATLAB為表現其基本功能而設計的演示程序demo是使用GUI的最好范例。MATLAB全面支持GUI編程，可自行設計窗口、菜單、對話框、滑動條等。在MATLAB的命令窗口中運行guide，即進入交互式編程。Guide可以根據用戶GUI的版面設計過程直接自動生成M文件框架，這樣就簡化了GUI應用程序的創建工作，用戶可以直接使用這個框架來編寫自己的函數代碼。
GUI設計可以采用兩種方法，一種是利用GUIDE工具進行設計。這種方法的優點是上手容易；缺點是對于有些復雜功能的實現比較困難。另一種方法是基本代碼法，即在M文件中用MATLAB代碼寫出所有的圖形對象控件所對應的代碼，通過各個參數的控制可以靈活地實現所需要的功能。這種方法的缺點是上手困難；優點是功能強大，可以實現許多復雜的功能，而且調試程序也比較容易。
3.基于MATLAB GUI的數字信號處理仿真平臺的構建方案
5.結論
此仿真平臺的制作是為了能夠更方便地進行數字信號處理的輔助教學，此平臺使得教學的內容更加直觀，理論知識更容易理解，所以能夠有效地提高教師授課的效率。通過此仿真平臺，不僅能夠激發學生對數字信號處理課程的學習興趣，還能夠加深對理論公式等知識的理解。此外，有了這樣一個可以在計算機上操作的仿真平臺，不僅使學生容易掌握那些比較抽象的數字信號處理知識的內容抽象，而且使教師的教學內容更形象化、生動化。本系統擁有友好的MATLAB GUI界面設計，用豐富的畫面、簡潔的文字將數字信號處理中抽象的實驗內容展現在學生面前，提高了學生的學習主動性和積極性。
參考文獻
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數字信號論文范文第3篇
[摘 要]數字信號處理在理工科教育體系中具有十分重要的作用，在理工類院校該課程通常被設為主要專業基礎課。課題組從建構主義理論出發，圍繞高效傳授專業知識、大力強化綜合能力和穩步提高學生創造性三個主要問題，探索研究將校所協同育人機制有效融入數字信號處理課程教學的途徑，為建立面向社會應用的創新型信息化人才培養機制奠定了良好的基礎。
[關鍵詞]數字信號處理；協同育人；創新能力；實踐能力
“為什么我們的學?？偸桥囵B不出杰出人才？”著名的“錢學森之問”成為叩問中國教育事業發展的一道艱深命題，也給我們當代教育者提出了新的思考方向。而杰出人才必須具備的重要素質之一，就是較強的創新能力。[1]為此，教育部要求高等學校在教學過程中，要把培養學生的創新能力和實踐能力列入教學的重點，并將其確定為教學評估的核心指標。
數字信號處理是面向西安郵電大學工科專業學生開設的專業基礎課程。隨著信息技術日新月異的發展，其原有的教學內容和教學模式已無法滿足國家和社會對創新型人才的迫切需求，因此該課程需要盡快完善和發展。此外，由于實際接觸該課程相關應用領域的對外實踐機會相對較少，學生對該課程內容本質的理解和對概念的掌握有一定困難，使得課程教學效果不甚理想。因此，如何充分利用各種實踐平臺，對數字信號處理課程進行科學合理的教學改革，探索研究創新型人才培養機制，是目前該課程教學工作所面臨的一個極具挑戰性的前瞻性研究課題。
一、國內外研究現狀及發展趨勢
對創新型人才培養機制進行探索性研究，對高等教育具有重大現實需求與重要科學意義。這一課題受到教育界和學術界的廣泛關注，但仍然存在諸多尚未解決的教學問題，亟待在原創理論與實踐途徑方面尋求突破。針對創新型人才培養機制問題，本文分別從傳授專業知識、培養綜合能力和提高創造性三個方面，概述國內外研究現狀和發展趨勢。
（一）傳授專業知識
傳授專業知識是大學教學的基本任務之一。傳授專業知識有利于學生全面系統地掌握所學內容的基本框架和具體內容，是學生未來向更高層次發展的基礎保障。傳授專業知識的方式多種多樣，現在研究比較多的一種新型的教學手段，是運用建構主義方法[2]，以在線學習或移動學習為形式的微課程，這種方法既刷新了教學模式又提高了教學效率。此外，翻轉課堂成為全球教育界關注的熱點，2011年還被加拿大《環球郵報》評為“影響課堂教學的重大技術變革”。特別是“可汗學院”免費提供的優質教學視頻，克服了翻轉課堂實施的重要障礙。而全球教育領域另一個重大事件慕課（MOOCs）的崛起，使翻轉課堂在課前實施的教學內容與教學方式也發生了很大的變化。因此翻轉課堂在教育界日益走紅。國內專家、學者針對當前高校專業課教學中存在的諸多問題也進行了研究，吉小利[3]提出實行集體備課制度凝練教學內容、實行按專長配備師資并加強情景教學、強化實踐教學，構建“全過程、遞進式”的實踐教學模式，通過提高專業課教師科研與實踐能力等來提高專業課教學質量。
（二）培養綜合能力
高等學校教育需要高度重視全面提高學生的綜合素質這一問題，努力培養學生的可持續發展能力，使其適應不斷發展的社會對人才的需要。金正一[4]提出新的實驗教學方式，多設計綜合性、設計性實驗，培養學生敏銳的觀察能力、熟練的實驗操作能力和創新思維能力，讓學生獨立完成一個實驗課題，從而提高學生的科學研究能力。鄭紅[5]以模塊化多課程協作為核心，以教學方法優化為手段進行改革，對于改進本科教學，全面促進學生綜合能力的發展，取得了顯著效果。
（三）提高創造性
問題解決是最常見的思維形式，有些問題解決活動可能比較常規，只是沿用了常用的解法，而有些問題解決活動則可能需要很大的創造性。這就需要培養學生的創造性。而創造性思維是創造性的核心。因此，掌握創造性思維就是解決創造性問題的必要途徑。創造性思維是指個人在已有經驗的基礎上，發現新事物，運用新穎的方式解決問題并創造出獨特產品的思維過程。腦激勵法[6]又叫頭腦風暴法（Brain Storming）或BS法，是指教師先提出問題，然后鼓勵學生進行發散思維，提出盡可能多的解決辦法，而不必考慮方案的正確性；教師也不斷對學生所提出的想法進行評論，直到所有可能想到的方案都被提出來為止。然后學生和教師開始對這些想法進行討論、評價，再修改、合并某些想法，最后形成一個創造性的解決方案。這種方法的基本思路是把想法的產生和對想法的評價分開。此外，吉爾福特提出了一套前后有序的培養創造性思維的策略。[7]他強調，創造性思維中有兩個關鍵的智力活動——發散思維和轉化，所以他的培養方案是著重對學生的發散加工能力和轉化能力進行訓練。吉爾福特提出了一些具體的培養創造性思維的策略，包括拓寬問題、分解問題、常打問號、快速聯想、形式聯系和捕捉靈感等。
綜上所述，傳授專業知識是創新型人才培養的前提，培養綜合能力和提高創造性則是創新型人才培養的關鍵所在。雖然以上方法對學生的創造性培養效果較好，但沒有和具體的應用實踐相聯系，因而在具體教學實踐中容易產生很多問題。因此，本文將校所協同育人機制融入數字信號處理課程教學中，探索研究創新型信息化人才培養機制。
二、數字信號處理課程教學的探索與研究
本文契合陜西省高?！八膫€一流”建設發展趨勢，充分發揮教學平臺、科研平臺和創新創業平臺各自的優勢，通過將校所協同育人機制融入數字信號處理課程教學中，來探索創新型人才培養模式。具體而言，擬實現如下目標：
一是針對當代大學生的心理發展特點，結合建構主義的最新理論研究成果，合理、科學、規范地設計數字信號處理課程的教學內容、教學方法和教學設計，提高課堂教學效果。
二是將校所協同育人機制融入數字信號處理課程教學，以數字信號處理教學為實施渠道，探索獨具特色的創新型人才培養模式。
圍繞上述研究目標，西安郵電大學結合實際情況，以“知識—能力—素質”一體化培養機制為主線，對高效傳授專業知識、大力強化綜合能力以及穩步提高學生創造性這三個緊緊相扣的內容進行研究。圍繞“教學內容合理化”、“教學方法科學化”和“教學設計規范化”等三個需要重點解決的教學問題，結合校所協同育人機制，基于建構主義理論和人本主義理論等相關理論和方法及學科交叉融合的角度，從解決教學問題、攻關研究內容和教學實踐驗證三個層次著手，將研究內容分解為有機結合的三個方面：高效傳授專業知識、大力強化綜合能力、穩步提高學生創造性。具體采用的教學方法如下：
（一）高效傳授專業知識
數字信號處理作為信號與系統課程與后續專業等課程的銜接課程，其一方面具有復雜的數學公式，另一方面又與實際工程應用緊密聯系，所以具有抽象性、前沿性、多學科交叉融合性及設計復雜性等特點。所以，該課程要求學生既要具有很強的理論基礎，又必須具備廣泛的工程應用背景，這給學生的學習帶來了很大挑戰。本文利用建構主義的最新理論及研究成果，在充分理解教學大綱和教材內容等前提下，結合西安郵電大學工科學生的身心發展特點和各個專業特點，細致篩選精要的教學內容，做到將教學內容合理體系化。另外，可以還從數字信號處理課堂教學中的理論延伸與實踐探索入手。在理論延伸中，教學過程要注重拓展理論外延，激發學生的學習興趣；在實踐探索中，要通過深入淺出的概念理解，延續知識主線，聯系科研實踐，以實際案例探討課堂知識點的科研及工程應用，實現課堂知識與科研活動的有力銜接。對于教學內容晦澀難懂、理解困難的問題，一方面引入有效的實驗平臺，如Matlab、LabView等，積極引導學生進行實踐，使學生做到對原理本質能夠理解，從而學會實際應用；另一方面運用信息技術，基于具體的語音或圖像案例，編寫參數可調的交互式演示程序，命名其可以更加真實形象地展示出來。此外，還應將微時代背景下的數字信號處理教學方法與傳統的教學方法相結合，使泛在學習成為數字信號處理課程學習的有力輔助手段。
（二）大力強化綜合能力
掌握專業知識是對學生學習的最基本要求。然而，隨著社會的快速發展，社會對學生的要求越來越高，學生的內化能力越強，自我教育能力越強，也就越能適應社會的需要。因此，素質教育的全面發展觀要求教育面向全體學生、全過程培養學生和全面發展學生，特別是高等教育在發展上更應偏重能力的培養和訓練。綜合能力提升是大學生素質提高的主要表現之一。高校要以培養創新型卓越人才為目標，通過合理安排課堂教學內容，科學設計教學方法，使學生能夠深刻理解和熟練掌握數字信號處理課程中所蘊含的科學思想，并能將這些思想運用到日后的工作和學習中。比如，在數字信號處理課程中講授系統穩定性時，要讓學生明白有反饋回路的系統才是一個穩定的系統，而這只是知識層面的傳授。更重要的是要從系統論的高度理解，對于任何一個系統，比如一個教學系統，如果沒有反饋（如課堂提問、提交課后作業、考試等），這個系統必將是一個不穩定的系統。再比如，在講授數字濾波器設計時，教師不僅要告訴學生怎樣利用模擬濾波器來設計數字濾波器，還要知道為什么要這么做，更重要的是要掌握這個轉換過程中所蘊含的科學研究思想。因此，通過引導學生領悟數字信號處理算法的基本思想，對課本知識點進行外延拓展，讓學生不僅學好課堂理論知識，更要讓其在以后的工作學習中勤于思考，不斷進取。
與此同時，還要在實踐環節中提高學生的綜合能力。一是基于教學實踐活動，包括專項實驗（如數字信號處理MATLAB仿真實驗和基于DSP的數字圖像處理實驗等）和綜合實踐（如科研訓練、專業課程設計和開放實驗等），對學生所掌握的數字信號處理課程所蘊含的思想進行升華。二是基于科研實踐活動，包括依托圖像與信息處理科研團隊公安部重點實驗室和西安郵電大學—中國科學院西安光學精密機械研究所校所合作的科技創新創業平臺，讓學生接觸到科研一線工作，了解產業發展的最新動態，提升學生的科研實踐能力和創新創業能力。
（三）穩步提高學生創造性
學生在掌握了扎實的專業知識和具備了較強的綜合能力后，是否就等于在實際工作和生活中面臨各種問題時，能夠創造性地提出新思路、新方法，有效地解決所遇到的困難呢？根據我們前期深入的研究和廣泛的調查，結果顯然不能令人滿意。為此，本文嘗試探索研究創新型人才培養模式。一方面，在數字信號處理課程教學過程中，要引入具體科研課題的研究，使學生以辯證唯物主義認識論為指導，明白任何一個知識點都不是孤立存在的，應進一步完善創新思維體系，提高學生自主學習和協作學習能力。首先，教師要利用在科研工作中積累的豐富實踐經驗，在課堂中對所講授的知識點在實際中的應用等方面進行深入淺出的介紹，拓展學生的知識面和提高其學習興趣。其次，要通過實驗指導學生進行課外探究式學習等方式，加深學生對該課程知識的理解和掌握，提高學生對知識的綜合運用能力，建立課堂教學與科研實踐的緊密聯系。
另一方面，要以校所協同育人機制為導向，加強能力和知識在實踐中的綜合有效運用。在實踐中，要使學生接觸到最前沿的數字信號處理技術之典型應用——圖像處理專業技術，培養他們的創新思維；支持學生創新創業，依托前述校所合作科技創新創業平臺，進行圖像處理創新研究和科研實踐；培養學生創業意識，引導學生將科研成果轉化與創業相結合，使學生成為具有創新能力和創業能力的創新型人才。以此來解決教學實踐中存在的種種無法解決的問題，提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創新能力，以達到提高人才培養質量的目的。
三、結語
本文將校所協同育人機制融入數字信號處理課程教學過程中，結合建構主義的最新理論研究進展，圍繞高效傳授專業知識、大力強化綜合能力和穩步提高學生創造性等三個主要教學問題，探索研究創新型信息化人才培養模式。通過貫徹陜西省高?！八膫€一流”建設計劃和陜西省科技廳、教育廳《關于科教協同，深化產學研合作，促進科技成果轉化合作協議》文件相關精神，從培養創新型人才的社會需求出發，以數字信號處理教學團隊省級精品課程教學平臺為依托、以圖像與信息處理科研團隊公安部重點實驗室為源泉、以西安郵電大學—中國科學院西安光學精密機械研究所校所合作科技創新創業平臺為橋梁，通過將校所協同育人機制融入數字信號處理課程教學，探索研究創新型人才培養模式，為“四個一流”建設貢獻力量。本文所述的教學實踐活動，推進了數字信號處理課程教學方法、教學內容及教學設計的不斷創新，形成了獨具特色的創新型人才培養模式；同時更加科學合理地改進了數字信號處理課程的教學內容、教學方法和教學設計等，發展了實踐教學體系，提高了學生的實踐能力、創造能力和創業能力。另外，還為校所（企）合作發展提供了寶貴經驗，為軍民融合、產學研結合、通識教育和卓越人才培養等提供了理論參考，推進了科技創新創業平臺建設，助力陜西省經濟的快速發展和成功轉型升級。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責任編輯：劉鳳華]
數字信號論文范文第4篇
[摘 要] 為了提高“數字信號處理”課程的教學質量，在借鑒國內一流高校雙語教學實踐經驗的基礎上，將雨課堂信息化教學平臺引入教學過程，開展了四輪雙語教學實踐。針對第一輪雙語教學的實施過程中的問題，在第二輪至第四輪的雙語教學中引入雨課堂智慧教學工具。教學實踐表明，通過雨課堂教學平臺可以有效提高課堂的師生互動，對雙語教學效果的提升具有促進作用，為高校開展雙語教學提供參考。
[關鍵詞] 雙語教學;雨課堂;數字信號處理;PBL教學理念
[基金項目] 2020年度防災科技學院教育研究與教學改革項目“工程教育認證背景下高校學科基礎課的教學模式改革與探索——以數字信號處理課程為例”（JY2020A01）、“應用地球物理創新創業實踐平臺的建設”（JY2020A06）;2021年度防災科技學院教育研究與教學改革項目“基于科教融合的數字信號處理課程教學改革與實踐”（JY2021A03）;2020年度防災科技學院《數字信號處理》金課建設項目（JK202001）
[作者簡介] 武 曄（1975—），女，內蒙古集寧人，碩士，防災科技學院地球科學學院副教授，主要從事地球物理信號處理研究。
一、引言
教育部2001年印發的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》明確指出，為適應經濟全球化和科技革命的挑戰，本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學，特別指出信息技術等專業要先行一步，對于暫不具備直接用外語講授條件的學校、專業，可以先實行外語教材、中文授課，分步到位[1]。自此以后，電子科技大學等國內高校積極響應并開展了雙語教學的探索與實踐，給出了有益的經驗[2-13 ]。
防災科技學院地球科學學院“數字信號處理”是地球物理學專業的專業基礎課程，起著承上啟下的重要作用，是后續重力、磁法、電法、地震等專業核心課及地球物理數字信號處理技術的先修課程。課程組主講教師具有十多年的教學經驗，熟悉學科知識結構，并參加過校內英語培訓學習。在我校教改政策及經費的大力支持下，從2017年開始，課程組對該課程進行了雙語建設和四輪自然教學班的雙語教學實踐。下面闡述具體實施過程、存在的問題和解決措施及下一步的思考。
二、雙語課程建設與實踐
（一）第一輪雙語課程建設與實踐
2017年第一輪雙語教學實施過程中，基本采用了保持型雙語教學模式。教材以中文教材為主，英文原版教材為輔。所選中文教材是北京大學出版社出版的程乾生所著《數字信號處理》（第二版）和科學出版社出版的萬永革所著《數字信號處理的MATLAB實現》（第二版），所選英文原版教材是由科學出版社2012年出版的國外高校電子信息類優秀教材（英文影印版）美國東北大學V.K.Ingle和J.G.Proakis所著《Digital Signal Processing Using MATLAB》（第三版）。教案是中英文結合，習題主要采用英文。授課語言主要是中文，科學術語使用英文。期末考試采用閉卷形式，其中英文試題占80%。選用愛課程網站北京航空航天大學王俊主講的《數字信號處理》課程和麻省理工學院
A.V.Oppenheim主講的《模擬與數字信號處理》開放課程作為網絡視頻資源，要求學生自主學習。第一輪的雙語教學目標是結合英文教材，掌握學科概念、方法原理、算法實現及應用。
第一輪雙語教學結束后，及時進行總結，發現主要存在以下幾個問題：（1）中英文結合的教案及PPT課件，不利于學生把英語作為工具獲取知識;（2）課后學生基本上使用中文教材，閱讀英文原版教材的較少;（3）所選用的英文原版教材強調方法的實現而弱化方法理論的推導，更適合實驗環節使用。
（二）第二至四輪雙語課程建設與實踐
針對第一輪雙語教學發現的問題，后面三輪教學在以下幾個方面做了較大幅度的調整和改進。
1.選用英文原版教材。在考慮了教材的先進性和廣泛性之后，選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）。該教材內容細致，分析透徹，而且有中文翻譯版，方便學生對英文教材不理解的地方進行查閱，不會因為閱讀太吃力太花費時間而放棄閱讀英文教材。
2.制定教學大綱，制作全英文教學材料。在認真閱讀和消化英文教材后，編寫了英文教學大綱、全英文PPT課件、全英文上機實驗指導書、典型英文習題解答及相應的MATLAB實現，并上傳我校課程資源平臺，方便學生課前下載預習、課后復習。
3.選擇中英混合教學語言?？紤]到我校學生的英語水平參差不齊和教師的英語口語水平有限，為了保證課堂90%以上的學生能夠通過英語理解基本概念和重難點，在制作全英文PPT課件的過程中，盡量把一個完整知識點的有關內容都在PPT上呈現出來，只在教學環節之間采用簡單的口語。另外，如果學生對某處難點不太理解，則隨機采用中文再解釋或推導一遍。實踐表明，這種方法盡管教師課堂大部分用英語講授，由于涉及專業術語的句子學生都可以看到，所以基本不影響學生的理解。但是該方法也存在缺點，那就是備課時間是通常備課時間的2～3倍。
4.改革教學手段，采用雨課堂智慧教學工具。雨課堂是清華大學于2016年4月推出的智慧教學工具。雨課堂可以有效地為教學提供信息數據支持，促進師生互動，已經被廣泛應用到實際教學中。我校于2018年9月實現了校園高速網絡全覆蓋，為實施線上教學提供了基礎保障。為了提高課堂學習效率，課程組將雨課堂應用于“數字信號處理”課程的教學全過程。
在課前預習環節，主要是從下次課的教學內容中提煉出問題，并以任務的形式推送到學生手機端，學生可以通過教材及網絡資源自主查閱并思考答題。
在課堂環節，首先結合實際應用提出情境問題，圍繞問題展開分析闡述及結論的推導;接下來對典型例題進行分析講解，緊跟著是“練”，借助雨課堂，可以方便快捷地將事先插入在課件中的習題發送到學生手機端，同時教室的大屏幕可以實時觀察到學生提交答案的情況，教師可以依據學生的做題速度，分別選擇延長做題時間或者收題;接下來，教師可以找做題既快又對的學生進行講解，課后教師可以從做題速度和正確率分析每個學生的特點，下次課可以特別注意做錯題的同學在課堂上是否認真聽課，進而可以有針對性地尋找做錯題的原因。
實踐表明，90%以上的學生在課堂可以理解所學概念及方法原理。然而，如果課后不花時間閱讀教材內容和完成作業，那么課堂所學內容在一周后就會遺忘干凈，難以實現知識內化和應用;因此，課后作業和課后閱讀對鞏固知識內容和加深理解是必不可少的。然而傳統的批改作業不能及時反饋給各個學生，對于提高學習效果非常不利。
在課后環節，為了及時把作業中的錯誤反饋給學生，首先對學生進行分組，每組約5～6名學生。要求每個學生寫完作業后拍照上傳到班級學習討論群，同時發送給組長，教師可以利用碎片時間對積極提交的作業和組長的作業及時進行語音肯定和糾錯。由于這種糾錯全班同學都可以收到，所以在無意中所有學生都得到了學習。組長在下次上課前對組員的作業情況進行匯報，教師針對作業中出現的問題集中進行個別輔導。
教學實踐表明，雨課堂的互動、反饋及大數據分析對提高教學效果具有明顯的積極作用。
三、第二至四輪雙語課程實踐效果
從第二輪雙語教學實踐得出，學生是決定雙語教學成敗的主要因素。在第二輪雙語教學的授課過程中，教師明顯感覺學生的情緒前后有較大變化。以期中考試為界限，在期中考試前，特別是剛開學階段，學生對手中的英語原版教材充滿了憂慮和恐懼;在隨后的兩個月里，學生明顯表現出很大不同，課后認真閱讀和做作業的學生課上可以快速完成習題，課后沒有認真做作業和閱讀的學生感到非常吃力，甚至部分學生認為英語水平差是導致無法理解知識內容的唯一原因。面對眼前的困難，教師及時冷靜分析原因，部分學生英語水平差確實會導致跟不上大多數學生的上課節奏，然而從以往的教學經驗來看，即使是用中文教學，由于該課程具有深奧難懂的特點，也會有10%左右的學生跟不上大多數學生的上課節奏，所以學生的英語水平差不是制約學習效果的根本原因。那么究竟是什么因素導致部分學生對使用原版教材進行學習有抵觸情緒呢？通過仔細分析雨課堂的隨堂測反饋及其他數據、課后作業情況及課堂的聽課態度，認為學生的重視程度和努力程度是影響學習效果的主要因素。因此，教師一方面積極進行引導，強調使用英語學習學科知識對他們未來發展的好處;另一方面積極尋求方法消除學生的消極心理。期中測驗過后，嘗試采用“演講”方式，學生依次上講臺采用中英結合講解習題，該方法成功地消除了部分學生的消極心理，樹立了使用英語也可以學好的信心，為下一階段的學習打下了良好的心理基礎。
除了任課教師及時發現問題并解決問題，校院兩級教學質量督導對該課程進行了跟蹤聽課，給予了充分肯定，同時提出了寶貴建議。此外，學生對任課教師的評教分數每年都高于90分，說明大部分學生對教師授課較為滿意。
課程結束后，依據考試大綱進行閉卷考核，六類試題全部為英文，要求學生盡量用英文答題?？偝煽?期終考試×50%+平時成績×30%+期中測驗×20%。平時成績包括考勤、作業和上機實驗。圖1為兩個自然教學班的期末成績分布，從中可以看出，成績分布較為合理。從學生對基礎知識的掌握角度來講，雙語教學基本達到了教學目標，說明教學改革起到了一定的積極作用。
對2016級的四個教學班的153名學生（不包括留級的2名學生，他們沒有上課）進行了匿名問卷調查。表1為問卷題目及統計結果，表2為分班統計數據，圖2為所有學生在期中考試前后選A和選B的對比圖，圖3為不同班級學生在期中考試后選A的對比圖。
盡管問卷題目的選項較少，仍然可以反映出一些特點。首先，從圖2可以看出，期中考試后，希望使用英文原版教材，認為使用英文原版教材有收獲，希望課堂語言以英文加上必要的中文，對課堂全英文課件加板書的方式比較滿意的比例有所提升。從圖2還可以看出，期中考試后，學生課后花在閱讀英文教材方面的時間有所增加，更容易讀懂英文試題，對所學內容掌握更好，認為雙語教學成功的比例更大，反映出學生基本慢慢適應了英文教材和雙語教學。這也說明，學生在花費大量時間學習和閱讀英文教材后，感受到英文教材的細致、富有啟發性和前沿擴展性的特點。所以，雙語教學中當學生有抵觸情緒時，教師不能著急，要認識到這是一個循序漸進的過程，相信在對學生持續不斷的鼓勵下，一定可以有所收獲。其次，從圖3可看出，不同班級學生對雙語教學表現出不同的態度。1650111班和1650151班的學生對雙語教學表現出較大程度的認可，1650152班的學生表現出較小程度的認可?？梢?，取得好的教學效果，除了與學生個人、教師有密切關系，還與班級氛圍等因素有關。
四、存在問題及改進設想
教學改革短時間內要取得明顯成效并不容易，雙語教學中仍存在兩個突出問題：（1）學生閱讀英文教材普遍存在困難;（2）英語原版教材的內容多、信息量大，在有限的課時內很難講完。
今后的雙語教學擬從以下幾個方面加以改進：（1）引入以問題為導向（Problemed-Based Learning，PBL）的教學理念，啟發學生思考地球物理信號處理中需要解決的前沿問題，以專業前沿問題激發學生的學習興趣。（2）利用雨課堂工具進一步加強互動教學和個性化教學。充分利用雨課堂的隨堂測加強課上互動，利用課后不下線特點，及時將作業情況反饋給學生，并根據學生的不同層次特點進行分組，給不同的組以不同的任務，努力培養具有創新精神的人才。（3）努力提高教師的業務素質和英語水平。雙語教學質量的提高，需要學生的努力，同時需要教師具備扎實的專業知識及熟練的英語聽、說、讀、寫能力。出國進修是提高教師英語能力的有效途徑，如果由于各種原因沒有機會出國，那么通過國外優秀教學資源（比如Metel、MyET）進行自學也可以有效提高專業技能和英語口語能力。
總之，雙語教學是培養高素質人才的迫切需求，有利于學生今后的學習和工作，有利于師生接觸英文資料、掌握專業領域前沿動態，而對于雙語教學中存在的問題需要進一步思考和解決。
參考文獻
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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
數字信號論文范文第5篇
當主要道路和分支道路上有車輛時, 兩者交替通過, 主要道路每次需要釋放30秒, 主要道路每次釋放20秒。每次綠燈變紅時, 黃燈需要點亮5秒鐘 (原始紅燈不會改變) 。
二、信號燈設計流程
(一) 時鐘脈沖信號
時鐘脈沖信號由信號發生器產生。由于電路中所需的脈沖信號周期為1 s, 我們選擇1 Hz, 5 V脈沖信號發生器。則正極一端接CLK信號另一端接地, 如圖1所示。
(二) 主狀態控制模塊
主控制電路是系統的核心, 其輸入信號來自主道路和次級道路定時系統具有進位輸出時產生的脈沖。其輸出一方面控制主路的狀態和次路的狀態, 另一方面控制定時系統的設置。根據信號的狀態, 為主要和次要道路計時器設置時間信號, 允許計時器以預定間隔操作。主控制電路屬于時序邏輯電路, 即四種狀態:主綠燈亮, 支紅燈亮, 主干道經過;主黃燈亮和支紅燈亮, 主道路停止通行;主道路紅燈亮和支道綠燈亮, 次要道路通過;主路紅燈亮和支路黃燈亮, 次要道路停止通行。因此, 我們可以用74 LS163 D與74 LS138 D兩片連在一起組成四個狀態, 通過譯碼器輸出一個進位信號接回74 LS163 D的置數端, 實現四個狀態的循環轉換。74LS163D與74LS138D兩片組成的主控電路的連接如圖2所示。
讓左163計數器的輸入DCBA接地, 并且EP和ET應連接到高電平以在計數狀態下工作。同步清除端子CR連接到高電平, 輸出端子QA, QB和QC連接到譯碼器的輸入端。右3/8解碼器的四個輸出是四個狀態S0, S1, S2和S3。S3再作為同步置數信號接回163, 則S0、S1、S2和S3的狀態變化依次是0111、1011、1101、1110。
(三) 信號燈驅動模塊
主控制器的四種狀態應分別控制主路和支路紅燈和黃燈的開啟和關閉。讓燈光亮為“1”, 燈光滅為“0”。
(四) 計時器模塊
定時器電路是設計的一個非常關鍵的部分, 它可以分為輸入和輸出兩部分。除了脈沖時鐘信號之外, 輸入信號還具有由主控制電路輸入的設定信號。輸出信號有三部分, 它們是主干線和副干線的定時顯示電路, 設定端開關控制信號和主控制電路的脈沖控制信號。
1. 計數器電路
在這部分我們使用兩個十進制計數器芯片74LS190D級聯。74 LS190 D可以實現加法計數和減法計數, 由U^/D控制, 并在輸入端為低電平時加計數。否則, 它是減法計數。 (CT) ^是計數控制終端, 當它連接到低電平時才工作, (LD) ^異步置數終端, (RC) ^是行波時鐘輸出, CO/BO是進位/位移輸出。
2. 設定端開關信號和主控制器脈沖信號輸出電路
當計數器完成一個狀態的計數后, 需要產生一個反饋信號來打開置數開關, 并使主控器切換到新的狀態。由于每次計數狀態完成, 定時器將具有低電平進位輸出經反向后打開置數開關, 同時送往主控器切換狀態。
3. 主控端狀態控制的置數信號輸入
根據設計要求, 當主路燈亮綠燈時, 支路紅燈亮, 計數器需要開始計時30s信號, 30s后輸出進位信號和主控脈沖信號。主控制電路進入下一個狀態, 計數器置5s信號。在5s計數后開始倒計時5s, 輸出進位脈沖和主控制脈沖信號。主控制器切換到下一個狀態, 同時向計數器輸入20s的設定信號, 支道綠燈亮主道為紅色。定時器倒計時20s, 20s后, 進位輸出發送, 設定的置數開關打開, 主控制器接受脈沖切換狀態。并送出新的5s置數信號, 此時, 支路的黃燈亮起, 主路亮紅燈。同時, 向計數器輸入30s設定信號。此時, 主控制器完成狀態循環。
摘要：在當今世界, 科學與技術日新月異, 發明創造比比皆是, 使我們的世界煥然一新。隨著計算機技術和嵌入式技術的逐步成熟, 我們的社會生活加便利, 體現在交通、購物等方方面面。如今的智能交通今非昔比, 是一個龐大而有序的交智能網絡, 可以時事監控及反饋一個城市的交通狀況, 可以同時處理相當龐大的數據量, 仿佛一張巨大的神經網絡, 每個交通信號燈是一個神經元。目前, 大部分信號燈采用體積小成本低控制簡單的嵌入式技術, 本文將介紹一種利用數字電路設計的簡易信號燈。
關鍵詞：交通,數字電路,信號燈,計數器
參考文獻
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數字信號論文范文第6篇
講 稿
2010 ～2011 學年 第 一 學期
分院(系、部)： 信息工程學院 教 研 室： 電子信息工程 課 程 名 稱： 數字信號處理
授 課 班 級： 07級電子信息工程
主 講 教 師： 王苗苗 職
稱：
助教(研究生)
使 用 教 材： 《數字信號處理》
制 作 系 統：
Word2003
邯鄲學院制
實驗一.. Matlab仿真軟件介紹
一、實驗目的
熟悉Matlab仿真軟件
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、學習Matlab仿真軟件的安裝
2、熟悉Matlab仿真軟件的操作環境
3、直接在Matlab仿真軟件的命令窗口實現數值計算
4、編寫M文件
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
1、熟悉Matlab仿真軟件
2、參閱Matlab及在電子信息類課程中的應用(第2版)唐向宏 電子工業出版社
實驗二 離散信號和系統分析的Matlab實現
一、實驗目的
1、Matlab實現離散信號和系統分析
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、利用Matlab產生離散信號
2、利用Matlab計算離散卷積
3、利用Matlab求解離散LTI系統響應
4、利用Matlab計算DTFT
5、利用Matlab實現部分分式法
6、利用Matlab計算系統的零極點
7、利用Matlab進行簡單數字濾波器設計
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗三 利用Matlab實現信號DFT的計算
一、實驗目的
1、Matlab實現信號DFT的計算
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、利用Matlab計算信號的DFT
2、利用Matlab實現由DFT計算線性卷積
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗四 利用Matlab實現濾波器設計
一、實驗目的
1、Matlab實現實現濾波器設計
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、 利用Matlab實現模擬低通濾波器的設計
2、 利用Matlab實現模擬域頻率變換
3、 利用Matlab實現脈沖響應不變法
4、 利用Matlab實現雙線性變換法
5、 利用Matlab實現數字濾波器設計
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗五 利用Matlab實現FIR濾波器設計
一、實驗目的
1、Matlab實現實現濾波器設計
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、利用Matlab實現窗函數法
2、利用Matlab實現頻率取樣法
3、利用Matlab實現優化設計
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗六.. 隨機信號功率譜估計的Matlab實現
一、實驗目的
1、Matlab實現實現濾波器設計
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、利用Matlab實現隨機序列
2、利用Matlab計算相關函數的估計
3、利用Matlab進行非參數功率譜估計
4、利用Matlab進行AR模型功率譜估計
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗七.. 數字濾波器結構的Matlab實現
一、實驗目的
1、Matlab實現實現濾波器設計
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、利用Matlab實現數字濾波器直接型設計
2、利用Matlab實現數字濾波器級聯設計
3、利用Matlab實現數字濾波器并聯型設計
4、利用Matlab實現數字濾波器格型設計
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求
預習課本上的相關內容
實驗八.... 利用Matlab實現信號小波分析
一、實驗目的
1、Matlab實現實現濾波器設計
2、進一步熟悉Matlab軟件操作
二、實驗設備和元器件
含Matlab仿真軟件的計算機
三、實驗內容和步驟
1、小波測試信號
2、分解與重構濾波器組
3、離散小波變換
4、離散小波反變換
5、基于小波的信號去噪
6、基于小波的信號壓縮
四、實驗報告要求
按照《Matlab程序設計》模板提交實驗報告
五、預習要求