数字信号处理课程创新性教学模式实践与研究

苏金善

摘要：数字信号处理主要利用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、调制和解调，其已经在数字控制、马达控制、机器人控制等领域得到广泛应用，具有较强的实践性和实用性。传统数字信号处理多为理论教学、课堂教学，不能够满足社会政企单位对操作性、应用性需求，为了提高课程教学质量和效果，论文基于笔者多年的实践创新性教学模式，开展虚拟化教学、微信教学、互动式教学，以便在虚拟学习环境、校企项目合作中提高学习效果，掌握数字信号处理理论知识、操作技能。

关键词：数字信号处理；虚拟教学；微信教学；互动式教学

中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）08-0124-01

一、引言

数字信号处理是电子信息学科的一门专业基础课，已经在雷达导航控制、电力线信息传输等领域得到广泛普及和应用。传统的数字信号处理课程教学采用教师讲授、学生被动听的模式，偏重于课堂教学、理论教学，导致学生通常掌握较多的理论知识，不能够将理论知识转换为创作型、应用型实践操作，无法满足现代企业需求[1]。随着虚拟现实、云计算、微信平台等技术的快速发展，可以将其应用到数字信号处理课程教学过程中，开发模拟真实教学训练场景的系统，并且实现校企合作开展互动式教学模式，在此基础上实施分层教学，能够结合学生实际情况、企业需求进一步改进教学质量和效果，具有重要的作用[2]。

二、数字信号处理课程创新性教学模式

（一）虚拟化教学模式

虚拟化教学模式是指利用增强现实、虚拟现实、3D建模、自然手势识别等技术开发一种仿真教学系统，该系统能够模拟真实的数字信号处理开发环境，按照基础课程理论一步步的指导学生进行实践操作[3]。仿真教学系统为每一个学生分配一个登录账号，学生可以随时随地接入系统进行学习，改善了数字信号教学的时空环境、设备环境、人文信息环境，在不增加数字信号硬件设备的情况下开展实训操作，满足企业实践创新需求。

（二）微信学习服务模式

微信学习服务模式是指利用现代智能手机、平板电脑和微信平台开展服务号定制，开发一个微信学习服务系统，系统可以为用户提供多个应用目录，用户单击相关的目录之后，就可以进入到数字信号处理课程学习过程[4]。另外，教师上传相关的教学视频、习题资料、学习心得和方法之后可以定向发送给学生群体，有效地管理在线课程资源。另外，微信学习服务平台也可以为用户提供一个直播课堂，即使学生临时有事不在课堂，也可以打开手机进入微信直播课堂，同时可以记录学生学习的记录，使用断点续传功能，能够随时打开系统继续上一次的学习。微信学习服务平台还可以为教师和学生、学生和学生之间提供一个答疑交流功能，能够交流学习心得、互相推荐学习服务课程、互相推荐优秀课程、请教答疑等问题。

（三）互动式教学模式

互动式教学模式可以实现教师、学生、企业三方合作互动，创建一个基于实际项目、理论联系实践、融合层次教学模式[5]。

（1）基于实际项目教学模式。目前，企业在生产经营过程中拥有许多的实际项目，可以与教师、学生和企业进行合作，构建一种三方联动的实际项目互动教学模式，可以让学生真正的体验到数字信号处理课程实践操作，以便能够在实践中检验学到理论知识掌握的程度，提高数字信号处理课程的应用性、实用性。

（2）理论联系实践教学模式。校企合作建立一个联合实验室，这样可以为数字信号处理课程的教师、学生搭建一个位于学校的实践工厂，教师可以在联合实验室讲授数字信号处理的原理、知识，学生可以在接受理论知识学习的同时，可以现场进行实训操作，边学边练、学练结合，这样就可以实时的将学到理论知识理解、消化和吃透，让学生真正的掌握实践操作技能，也可以加深学生对理论知识的掌握程度。理论联系实践教学可以实现理论指导实践，同时实践检验理论的正确性，理论实践一体化教学可以巩固学生学习到的理论知识，将其应用于实践中，便于培养拔尖的技能型人才。

（3）融合层次教学模式。数字信号处理教学过程中，我国一些科技单位会定期和专门举行专业实操和创新比赛，这样就可以利用多种形式提升学生的积极性、主动性，融合多种模式实现层次教学，这样就可以让学生真正的掌握数字信号开发能力，激发学生的学习兴趣，培养数字信号处理课程后续学习动力。如果某些学生在各类型的比赛中获取了较为理想的成绩，可以加深这一部分学生数字信号学习的课程深度，为其提供更多的机会进行应用创新，为企业输送动手能力强、创新水平高的学生。

三、结束语

数字信号处理是一门信号处理的专业基础课程，其已经在多个领域得到广泛应用，也是现代智能手机、CPU、RFID芯片等企业亟需的一门专业课，传统的教学模式已经不能够适应现代企业对实际应用的需求，必须引入先进的微信、云计算、增强现实等计算机技术开发学习系统，并且与应用企业进行联合，实现教师、学生、企业三方合作互动，创建一个基于实际项目、理论联系实践、融合层次教学模式，摒弃传统填鸭式教学模式，大胆提出以理论为先导、实践操作为中心、课程教学与实际项目相结合、教学与社会职业考证相结合的理念，通过多年的教学实践，采取这种模式培养的学生理论基础扎实，操作能力较强，创新能力较强，提高教学水平和质量，满足现代软件研发设计高层次、高素质、创新型人才需求。

（作者单位：伊犁师范学院电子与信息工程学院）

参考文献：

[1]唐建锋，杨辉，罗湘南.数字信号处理课程教学模式创新研究与实践[J].黑龙江科技信息，2012（7）：234-235.

[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]陈迎春，吴瑛，张莉等.《数字信号处理》研究性网络实践教学的探索[J].高等教育研究学报，2013（2）：22-23.

[4]李灯熬，张海燕，王华奎.“数字信号处理”课程教学改革与实践[J].科技创新与生产力，2010（8）：76-78.

[5]杨莉，施国勇.基于FPGA的“数字信号处理”课程设计教学实践[J].电气电子教学学报，2010，32（4）：77-78.