數(shù)字信號處理教學(xué)改革與實(shí)踐探索

高翔

摘 要：“數(shù)字信號處理”是電子信號、生物醫(yī)學(xué)以及測控儀器等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，技術(shù)基礎(chǔ)課的設(shè)置是科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段的最重要的綜合體現(xiàn)，尤其是在理論知識，原理、方法技能等方面。[1]其中，負(fù)責(zé)將功能得以有效運(yùn)行的芯片（DSP ），也叫做處理器，在教學(xué)過程中首要注重的是以探索與研究為基礎(chǔ)，改變原來的傳授知識的能力教學(xué)型向知識的傳授結(jié)合探索為主的新的教學(xué)理念，以正確的教學(xué)理念去實(shí)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理教學(xué)中學(xué)生的知識、能力與素質(zhì)的全面的發(fā)展，以正確的教學(xué)理念將數(shù)字信號處理這門基礎(chǔ)課程指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；改革；內(nèi)容；方式；實(shí)踐

一、數(shù)字信號處理教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容的改革

（一） 精選教材。 數(shù)字信號處理理論與技術(shù)的教材的選擇突出的表現(xiàn)在學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)方法等對象的選擇上，這里的數(shù)字信號處理理論與技術(shù)的教材的選擇也就是指學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)中其實(shí)就是一個(gè)選擇的過程，學(xué)生對于外界信息的接收、整合與學(xué)習(xí)都是選擇的過程。選擇《數(shù)字信號處理及其MATLAB的實(shí)現(xiàn)》（電子工業(yè)出版社出版）、高等教育出版社出版的《DSP技術(shù)原理及開發(fā)應(yīng)用》這樣的教材進(jìn)行教學(xué)，從“學(xué)什么”到“怎么學(xué)”也是一個(gè)選擇的過程，學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇會(huì)選擇自己最合意的以及最有價(jià)值的作為自己學(xué)習(xí)的選擇對象，如果教育內(nèi)容或者教育方法超出了學(xué)生的能力與實(shí)際水平或者興趣愛好、主體需要，那么就會(huì)在教育活動(dòng)中使學(xué)生喪失了主體的能力和探索性，不能滿足學(xué)生的具體實(shí)際的目的需要，就會(huì)造成教育的失敗。

（二） 精心組織教學(xué)的內(nèi)容。數(shù)字信號處理課程內(nèi)容的組織設(shè)計(jì)上是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的能力問題，學(xué)生在教育活動(dòng)中的數(shù)字信號處理課程內(nèi)容的組織設(shè)計(jì)上主要是表現(xiàn)在有明確的學(xué)習(xí)主體意識，明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度與參照系，將書本的知識自主地變成自己的知識財(cái)富，并且學(xué)生的數(shù)字信號處理課程內(nèi)容的組織設(shè)計(jì)上還會(huì)轉(zhuǎn)變自己就是教育的對象，自我調(diào)節(jié)、自我控制，并且積極向老師質(zhì)疑，提出具有自己獨(dú)到見解性的問題，這就需要教師充分掌握學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，幫助他們真正成為教育的主體和學(xué)習(xí)的主人。

二、 數(shù)字信號處理教學(xué)中教學(xué)方式的改革

（一）縮短了教學(xué)學(xué)時(shí)的同時(shí)注重學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐能力。這里的實(shí)踐能力其實(shí)就是數(shù)字信號處理課程的啟發(fā)式教學(xué)，數(shù)字信號處理的啟發(fā)式教學(xué)就是指學(xué)生自覺、積極、主動(dòng)地進(jìn)行認(rèn)識和學(xué)習(xí)實(shí)踐，學(xué)生根據(jù)自己的知識水平與認(rèn)知能力等參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，主動(dòng)的去吸收、改造舊的知識，從而形成自己的知識數(shù)與主體結(jié)構(gòu)。例如：在知識教學(xué)過程中，學(xué)生已有的興趣與知識經(jīng)驗(yàn)會(huì)影響它對知識的改造與主體架構(gòu)去學(xué)習(xí)新的知識，有選擇地納入到自己已有的知識結(jié)構(gòu)與“心理環(huán)境”中。

（二）開展數(shù)字信號處理課堂教學(xué)的多媒體以及創(chuàng)造性的教學(xué)。學(xué)生的創(chuàng)造性主要是指在學(xué)習(xí)中能夠做到舉一反三、靈活運(yùn)用所學(xué)的知識，并且有豐富的想象能力，喜歡質(zhì)疑并大膽創(chuàng)新的思維，善于提問，生活中喜歡動(dòng)手去搞一些小創(chuàng)意、小發(fā)明，學(xué)生也會(huì)深刻體會(huì)到“成就感、創(chuàng)新感”，從而對數(shù)字信號處理產(chǎn)生極大的興趣，求知欲會(huì)增強(qiáng)。

三、數(shù)字信號處理教學(xué)中教學(xué)實(shí)踐的改革

（一）提高學(xué)生的興趣，進(jìn)行寓教于樂的現(xiàn)場仿真實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識與探索能力。探索性對數(shù)字信號處理課程的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、落實(shí)探索性教育的發(fā)展趨向都有著非常明顯的作用，這樣有利于對于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，教師在數(shù)字信號處理的教學(xué)過程中必須要更新觀念，時(shí)刻堅(jiān)持著“以學(xué)生為本”的思想，深入挖掘與釋放學(xué)生的潛能，數(shù)字信號處理的教學(xué)過程中，如果學(xué)生的探索性能力與實(shí)踐能力得到尊重與真正的體現(xiàn)，主動(dòng)權(quán)教給學(xué)生，有利于數(shù)字信號處理生活化，能夠使學(xué)生的感官得到調(diào)動(dòng)，學(xué)生會(huì)主動(dòng)的全方位的參與教學(xué)活動(dòng)，不僅有利于教師在數(shù)字信號處理教學(xué)活動(dòng)中教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，更有利于素質(zhì)教育目的的實(shí)現(xiàn)。

（二）采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，突出學(xué)生的探索性能力與實(shí)踐能力。教育的真正目的就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)身心也要得到全面的發(fā)展，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要有自己自主的選擇與能動(dòng)的探索性，充分重視學(xué)生的主觀數(shù)字信號處理課程的啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生的才華與才能得到盡情的展示，真正確立學(xué)生在學(xué)習(xí)過程與課堂上的探索性能力與實(shí)踐能力。只要每位教師在教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)過程時(shí)刻將學(xué)生放在探索性能力與實(shí)踐能力，以素質(zhì)教育的理念為教學(xué)導(dǎo)向，準(zhǔn)確理解教材的編寫意圖并靈活駕馭教材，明確教學(xué)目標(biāo)，這樣就會(huì)培育出“創(chuàng)造性強(qiáng)、積極探索去創(chuàng)新”的數(shù)字信號處理的教學(xué)方法。

（三）引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論與教學(xué)過程的積極性，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理教學(xué)的關(guān)鍵因素。尊重學(xué)生的探索性能力與實(shí)踐能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與其中，教師要把學(xué)生作為學(xué)習(xí)與課堂的主人。并且融抽象知識于生動(dòng)形象的課堂之中，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生積極參與，重視操作，促進(jìn)學(xué)生積極參與。例如：類似DSP、MATLAB這些數(shù)字信號處理中的概念與符號很難理解，這樣的情況下就可以將抽象的知識融入到生動(dòng)形象的課堂教學(xué)中，這樣激發(fā)學(xué)生自主地去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，增加了趣味性的同時(shí)，也會(huì)更好的理解概念。

四、結(jié)論

隨著《新課改》以及素質(zhì)教育改革的不斷推進(jìn)，人們越來越重視對學(xué)生探索性能力與實(shí)踐能力的強(qiáng)調(diào)，人的價(jià)值的發(fā)現(xiàn)以及對于人的潛能的挖掘是現(xiàn)在最為關(guān)注的內(nèi)容，在數(shù)字信號處理教育中，重視學(xué)生主體個(gè)性的教學(xué)便是教育的真正意義情況有著直接影響的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生本身就是素質(zhì)教育的承擔(dān)著與體現(xiàn)者。其中，數(shù)字信號處理教學(xué)的過程就是重視學(xué)生探索性，其具體表現(xiàn)的選擇性、自主性以及能動(dòng)與創(chuàng)造性的特點(diǎn)使之成為時(shí)代的呼喚，如何在數(shù)字信號處理的教學(xué)過程中堅(jiān)持以人為本，讓學(xué)生的探索性能力得到發(fā)展，為學(xué)生營造一個(gè)真正的探索性的良好情境，是值得我們研究的課題。（作者單位：沈陽師范大學(xué)）

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉松強(qiáng) . 數(shù)字信號處理系統(tǒng)及其應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社. 1996（11）223-228.

[2] 陳金鷹. DSP技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2011（05）42-44.

[3] 何益宏，陸霞. “數(shù)字信號處理”課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的方法探討[J]. 廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)（科學(xué)教育版）. 2004（03）13-15.