信號分析與處理課程的教學(xué)探索
論文關(guān)鍵詞：信號分析與處理;教學(xué)方法;多媒體教學(xué)
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論文摘要：本文在闡述信號分析與處理的學(xué)科地往和課程特點(diǎn)的基礎上，介紹了課程的教學(xué)內容，并根據現代化多媒體技術(shù)的發(fā)展，提出了多媒體教學(xué)和傳統教學(xué)模式相結合的教學(xué)方法，同時(shí)由于計算機網(wǎng)絡(luò )在學(xué)生中的普及，闡述了利用網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺輔助教學(xué)以提高課堂教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)方法。
�。�、引言
信號分析與處理是電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的技術(shù)基礎課，對學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力培養有著(zhù)重要的影響，因此對于該課程的建設得到了廣泛的關(guān)注。信號分析與處理基礎知識面廣，涉及的數學(xué)基礎知識較多，公式推導復雜，課程教學(xué)難度大，要求學(xué)生具有較好的數學(xué)基本功，抽象思維能力和邏輯推理能力。本文針對信號分析與處理教學(xué)過(guò)程中遇到的各類(lèi)實(shí)際問(wèn)題，介紹了信號分析與處理課程的教學(xué)內容、總結了教學(xué)方法，同時(shí)提出將網(wǎng)絡(luò )教學(xué)作為課堂教學(xué)的補充，達到更好的教學(xué)效果。
�。�、教學(xué)內容
信號分析與處理課程主要講授確定性時(shí)間信號分析與處理的基本理論和基本方法，包括連續時(shí)間信號分析與處理、離散時(shí)間信號分析與處理、應用三個(gè)部分，針對教學(xué)學(xué)時(shí)有限而教學(xué)內容相對較多的情況，如何結合學(xué)生的實(shí)際知識背景和學(xué)習能力合理地選擇教學(xué)內容變得尤為重要。教學(xué)中，我們選擇了崔翔教授主編的《信號分析與處理》教材，并根據學(xué)生在前期的學(xué)習中已經(jīng)學(xué)習了電路、自動(dòng)控制原理等基礎課，對連續時(shí)間信號和連續時(shí)間系統已經(jīng)有所掌握的實(shí)際情況，把該課程的重點(diǎn)放在離散時(shí)間信號分析與處理上，具體來(lái)說(shuō)，包括離散時(shí)間信號和系統的時(shí)域分析方法、頻域分析方法、復頻域分析方法〔對應教材的第三、四、五章)，其中的頻域和復頻域方法即對應著(zhù)傅里葉變換和拉普拉斯變換;接著(zhù)是快速傅里葉變換(對應教材的第六章)，最后講述數字濾波器的設計(對應教材的第七、八、九章)，包括無(wú)限沖激響應數字濾波器設計和有限沖激響應數字濾波器設計。
教學(xué)中注意強調連續和離散時(shí)間信號與系統的聯(lián)系與區別，通過(guò)連續時(shí)間信號的離散化這一節的知識把連續時(shí)間信號和離散時(shí)間信號聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生不僅能夠在微觀(guān)上掌握每個(gè)章節的基本知識點(diǎn)，還需要在宏觀(guān)的高度，準確地把握連續時(shí)間信號與系統和離散時(shí)間信號與系統的聯(lián)系和區別，理解幾種變換方法各自的特點(diǎn)以及應用的場(chǎng)合，掌握各種變換之間的異同點(diǎn)。
比如周期的矩形脈沖信號，其時(shí)域參數包括脈沖寬度下和信號的周期T，而頻譜圖中頻域參數有譜線(xiàn)的間隔。以及第一個(gè)零點(diǎn)的位置等，如果時(shí)域參數信號周期變大，則譜線(xiàn)的間隔將變小，周期T-x，則間隔w--0，此時(shí)時(shí)域中的周期信號變成了非周期信號，而相應的離散譜變成了連續譜�？梢�(jiàn)信號的時(shí)域參數和頻域參數有著(zhù)重要的聯(lián)系，有效地利用這種聯(lián)系，可以使得信號的分析更為全面，更為深刻。
�。�、教學(xué)方法
根據信號分析與處理的課程公式、圖表等很多，完全依靠板書(shū)將花費過(guò)多的時(shí)間，課堂上的教學(xué)內容將受到很大限制，學(xué)生也會(huì )忙于記筆記而無(wú)暇跟著(zhù)教師的思路來(lái)理解。另外根據課堂實(shí)踐來(lái)看，學(xué)生比較厭煩課件大部分是文字描述的形式，喜歡圖文并茂的教學(xué)內容。因此，在課件制作和內容編排上，充分利用多媒體的教學(xué)優(yōu)勢，對易懂的內容可以點(diǎn)到為止，重點(diǎn)和難點(diǎn)的地方采用圖片、動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)幫助學(xué)生的理解和記憶，可取得很好的課堂效果，多媒體課件的制作需要依靠Word , PowerPoint , Flash和Matlab等，動(dòng)畫(huà)的演示可以將有關(guān)知識點(diǎn)形象生動(dòng)地展示在學(xué)生面前，加深學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的認識和理解。
在教學(xué)過(guò)程中將現代化的程序語(yǔ)言和多樣的課件設計結合在一起，能更好的發(fā)揮現代化教學(xué)手段的各種優(yōu)勢，調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性。同時(shí)，信號分析與處理課程理論性強，公式推導復雜，所以又不能完全摒棄傳統的教學(xué)方法，應該采用板書(shū)和多媒體教學(xué)相結合的方式，將重要的公式推導在黑板上一步一步的完成，加深學(xué)生的印象，從而提高學(xué)生對知識的領(lǐng)會(huì )，同時(shí)每節課的知識要點(diǎn)也應該板書(shū)在黑板上.讓學(xué)生對本節課的主要內容有大致把握.課下也方便復習。
�。�、網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺的建設
進(jìn)人21世紀以來(lái)，計算機網(wǎng)絡(luò )在學(xué)生中逐年普及，學(xué)生宿舍擁有計算機的比例逐年增加，這就使得學(xué)生不僅可以通過(guò)學(xué)校的圖書(shū)館上網(wǎng)，在宿舍也可以方便的瀏覽網(wǎng)絡(luò )上的各種信息。這一現實(shí)對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺的建設具有重要的意義，這就意味著(zhù)學(xué)生可以在第一時(shí)間看見(jiàn)老師在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺上面布置的作業(yè)，留下的通知等等。同時(shí)也給老師如何利用教學(xué)平臺發(fā)布資源提出了思索。
傳統教室環(huán)境是在集體講授模式下建立起來(lái)的，學(xué)生以集體形式接受學(xué)習，而網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺是發(fā)生在協(xié)作技術(shù)與計算機相關(guān)技術(shù)交融的環(huán)境之中，在范圍上、活動(dòng)的可控性上、學(xué)習資源、學(xué)習活動(dòng)的記錄上有很大的突破。該學(xué)習平臺可以擔當認知工具、交流平臺、協(xié)作平臺、資源和信息積累的平臺，在信號分析與處理的教學(xué)過(guò)程中利用網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺作為課堂教學(xué)的一種補充或延伸，是課堂與課外的整合，建構的是一個(gè)無(wú)縫的學(xué)習環(huán)境。例如，在信號分析與處理課程講授初期，可以在教學(xué)平臺上發(fā)布教大綱、教材信息以及參考資料供學(xué)生瀏覽，方便學(xué)生在課程開(kāi)始階段對課程有一定的了解;在課程講授過(guò)程中，可以在教學(xué)平臺上布置作業(yè)，同時(shí)可以讓學(xué)生把對講課進(jìn)度、知識理解情況等問(wèn)題在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺上留言，以方便教師隨時(shí)根據實(shí)際情況調整講課進(jìn)度;在課程快講完的時(shí)候，可以在教學(xué)平臺上發(fā)布習題的參考答案，供學(xué)生復習參考。
�。�、結束語(yǔ)
信號分析與處理作為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)占有重要學(xué)科地位、具有鮮明特點(diǎn)的核心課程，怎樣結合現代化的教學(xué)手段組織教學(xué)內容是值得探索和實(shí)踐的問(wèn)題。本文圍繞課程的教學(xué)內容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了初步的探討，同時(shí)闡述了網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺的建設在教學(xué)過(guò)程中的重要作用。
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