數字信號處理課程創新性教學模式實踐與研究

蘇金善

摘要：數字信號處理主要利用數字方法對信號進行分析、變換、濾波、調制和解調，其已經在數字控制、馬達控制、機器人控制等領域得到廣泛應用，具有較強的實踐性和實用性。傳統數字信號處理多為理論教學、課堂教學，不能夠滿足社會政企單位對操作性、應用性需求，為了提高課程教學質量和效果，論文基于筆者多年的實踐創新性教學模式，開展虛擬化教學、微信教學、互動式教學，以便在虛擬學習環境、校企項目合作中提高學習效果，掌握數字信號處理理論知識、操作技能。

關鍵詞：數字信號處理；虛擬教學；微信教學；互動式教學

中圖分類號：G642.4文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）08-0124-01

一、引言

數字信號處理是電子信息學科的一門專業基礎課，已經在雷達導航控制、電力線信息傳輸等領域得到廣泛普及和應用。傳統的數字信號處理課程教學采用教師講授、學生被動聽的模式，偏重于課堂教學、理論教學，導致學生通常掌握較多的理論知識，不能夠將理論知識轉換為創作型、應用型實踐操作，無法滿足現代企業需求[1]。隨著虛擬現實、云計算、微信平臺等技術的快速發展，可以將其應用到數字信號處理課程教學過程中，開發模擬真實教學訓練場景的系統，并且實現校企合作開展互動式教學模式，在此基礎上實施分層教學，能夠結合學生實際情況、企業需求進一步改進教學質量和效果，具有重要的作用[2]。

二、數字信號處理課程創新性教學模式

（一）虛擬化教學模式

虛擬化教學模式是指利用增強現實、虛擬現實、3D建模、自然手勢識別等技術開發一種仿真教學系統，該系統能夠模擬真實的數字信號處理開發環境，按照基礎課程理論一步步的指導學生進行實踐操作[3]。仿真教學系統為每一個學生分配一個登錄賬號，學生可以隨時隨地接入系統進行學習，改善了數字信號教學的時空環境、設備環境、人文信息環境，在不增加數字信號硬件設備的情況下開展實訓操作，滿足企業實踐創新需求。

（二）微信學習服務模式

微信學習服務模式是指利用現代智能手機、平板電腦和微信平臺開展服務號定制，開發一個微信學習服務系統，系統可以為用戶提供多個應用目錄，用戶單擊相關的目錄之后，就可以進入到數字信號處理課程學習過程[4]。另外，教師上傳相關的教學視頻、習題資料、學習心得和方法之后可以定向發送給學生群體，有效地管理在線課程資源。另外，微信學習服務平臺也可以為用戶提供一個直播課堂，即使學生臨時有事不在課堂，也可以打開手機進入微信直播課堂，同時可以記錄學生學習的記錄，使用斷點續傳功能，能夠隨時打開系統繼續上一次的學習。微信學習服務平臺還可以為教師和學生、學生和學生之間提供一個答疑交流功能，能夠交流學習心得、互相推薦學習服務課程、互相推薦優秀課程、請教答疑等問題。

（三）互動式教學模式

互動式教學模式可以實現教師、學生、企業三方合作互動，創建一個基于實際項目、理論聯系實踐、融合層次教學模式[5]。

（1）基于實際項目教學模式。目前，企業在生產經營過程中擁有許多的實際項目，可以與教師、學生和企業進行合作，構建一種三方聯動的實際項目互動教學模式，可以讓學生真正的體驗到數字信號處理課程實踐操作，以便能夠在實踐中檢驗學到理論知識掌握的程度，提高數字信號處理課程的應用性、實用性。

（2）理論聯系實踐教學模式。校企合作建立一個聯合實驗室，這樣可以為數字信號處理課程的教師、學生搭建一個位于學校的實踐工廠，教師可以在聯合實驗室講授數字信號處理的原理、知識，學生可以在接受理論知識學習的同時，可以現場進行實訓操作，邊學邊練、學練結合，這樣就可以實時的將學到理論知識理解、消化和吃透，讓學生真正的掌握實踐操作技能，也可以加深學生對理論知識的掌握程度。理論聯系實踐教學可以實現理論指導實踐，同時實踐檢驗理論的正確性，理論實踐一體化教學可以鞏固學生學習到的理論知識，將其應用于實踐中，便于培養拔尖的技能型人才。

（3）融合層次教學模式。數字信號處理教學過程中，我國一些科技單位會定期和專門舉行專業實操和創新比賽，這樣就可以利用多種形式提升學生的積極性、主動性，融合多種模式實現層次教學，這樣就可以讓學生真正的掌握數字信號開發能力，激發學生的學習興趣，培養數字信號處理課程后續學習動力。如果某些學生在各類型的比賽中獲取了較為理想的成績，可以加深這一部分學生數字信號學習的課程深度，為其提供更多的機會進行應用創新，為企業輸送動手能力強、創新水平高的學生。

三、結束語

數字信號處理是一門信號處理的專業基礎課程，其已經在多個領域得到廣泛應用，也是現代智能手機、CPU、RFID芯片等企業亟需的一門專業課，傳統的教學模式已經不能夠適應現代企業對實際應用的需求，必須引入先進的微信、云計算、增強現實等計算機技術開發學習系統，并且與應用企業進行聯合，實現教師、學生、企業三方合作互動，創建一個基于實際項目、理論聯系實踐、融合層次教學模式，摒棄傳統填鴨式教學模式，大膽提出以理論為先導、實踐操作為中心、課程教學與實際項目相結合、教學與社會職業考證相結合的理念，通過多年的教學實踐，采取這種模式培養的學生理論基礎扎實，操作能力較強，創新能力較強，提高教學水平和質量，滿足現代軟件研發設計高層次、高素質、創新型人才需求。

（作者單位：伊犁師范學院電子與信息工程學院）

參考文獻：

[1]唐建鋒，楊輝，羅湘南.數字信號處理課程教學模式創新研究與實踐[J].黑龍江科技信息，2012（7）：234-235.

[2]楊智明，彭喜元，俞洋.數字信號處理課程實踐型教學方法研究[J].實驗室研究與探索，2014，33（9）：180-183.

[3]陳迎春，吳瑛，張莉等.《數字信號處理》研究性網絡實踐教學的探索[J].高等教育研究學報，2013（2）：22-23.

[4]李燈熬，張海燕，王華奎.“數字信號處理”課程教學改革與實踐[J].科技創新與生產力，2010（8）：76-78.

[5]楊莉，施國勇.基于FPGA的“數字信號處理”課程設計教學實踐[J].電氣電子教學學報，2010，32（4）：77-78.