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1、《中国电子教育》2010年第2期交互式教学在数字信号处理课程中的应用王俊峰（河南理工大学焦作454000）一、引言“数字信号处理”课程是我院通信工程专业必修的专业基础课，是我校优秀重点建设课程。学生在学习本课程前，己学过“信号与系统”课程，对序列、Z变换、傅立叶变换、频谱等概念有了一定的掌握。但是大学扩招以后，学生的基础水平普遍下降，某些学生在“信号与系统”课程上遇到一些困难，这使他们对学习该课程产生畏惧心理，甚至丧失信心。这主要是因为本课程的抽象概念较多，涉及到许多的数学知识，学生学起来的确有一定的
2、困难。在数字信号处理课程中，有许多概念，比如线性卷积、周期卷积、循环卷积这三种卷积，比较容易混淆，如果只在黑板上讲解，学生往往很难想象和理解。教师可以利用平常精心收集的素材制作多媒体演示，把抽象的概念形象化，在课堂上给学生演示，可以加强学生的理解。目前，许多高校大力推广的多媒体教学主要是在Powerpoint的制作基础上，采用放幻灯的形式，对原有教学内容进行静态或动态的演示，丰富了教学内容，节省了老师写板书的时间，但是对于学生来说，学习内容大多只能浏览，难于动手操作，并不能直观理解各种参数的作用，对所
3、学知识有空中楼阁之解，导致学生动手能力与创新能力下降。二、交互式数字信号处理教学的要求交互式教学应是一个开放的空间，教师的教学方法和手段是开放的，教师可以充分利用课程资源，开放自己的观念和思维，创设多样化的问题情境，培养学生开放自主的研究思维，大胆想象，动手实践，将板书教学、多媒体教学与实践教学有机结合，开创全新教学模式，激发学生学习兴趣，培养学生创新思维与实践创新能力。因此，交互式数字信号处理创新教学对教师本身的素养提出了更高的要求。在过去的数字信号处理教学中，教师只是一个单向控制的知识传递者，满足
4、于数字信号处理基础知识的“满堂灌”。而如今，教师不仅要精通所授数字信号处理知识内容，还必须熟悉交互式创新教学策略和方法。比如，如何选择符合教学内容、贴近生活现实的真实性数字信号处理实验任务，如何设计具体的数字信号处理教学情境，如何在数字信号处理教学过程中与学生共同探讨和适时交流等等。目前，许多数字信号处理教师缺乏与实践[作者简介]：王俊峰，河南理工大学计算机科学与技术学院助教，硕士研究生。64交互式教学在数字信号处理课程中的应用的结合，同时也不了解社会需求和信号处理技术在市场的应用状况。因此，今后学校
5、在此方面需要予以重视，鼓励教师多了解社会对通信人才的需要，了解数字信号处理专业毕业生的各种反馈信息，同时参加一些数字信号处理学术研讨活动。当前，不少学校教师对交互式数字信号处理创新教学方式有了更深的理解。例如，在数字信号处理实验课程中，部分教师首先向学生做必要的辅导提示，引导学生优选数字信号处理实验内容，要求学生在数字信号处理实验前应进行理论的预习和复习，由学生独立思考，讨论设计方案，查阅大量的资料，提出理论依据或借助于计算机仿真软件进行仿真，选择实验方法，确立观察内容，设想实践结果。最后，学生通过对
6、数字信号处理实验结果进行分析讨论，从中得到启迪并有效提高工程应用能力。三、图形交互式数字信号处理教学方案（一)转变教学方式方法,提高课堂教学效果。课堂不应是教师的“垄断”场所,而是师生共同参与、彼此交流、相互配合的空间。在教学过程中,教师不要将个人的想法、意愿和书本的条条框框强加给学生,这不利于学生个性的发展。教师在向学生传授知识的同时,不要忽视学生的主体作用,应给他们宽松的环境。为此,笔者在教学方法上,采用了“三步一结合”的教学改革尝试。导入式和关联式相结合。学生在接触一门新课时,他们会感到既好奇又
7、陌生,甚至有的同学还会产生这门课是不是很难学的想法。要将学生的这种心理转变为主动接近它、喜欢它,那么教师对这门课的导入就显得非常重要。信号类课程一直被学生反映是比较难学的课程。为了排除学生对它的“恐惧”和“误解”,在讲这门课之前,教师有必要用生动的多媒体演示课件向学生介绍这门课在人们生产、生活中的作用。比如,最鲜活的例子就是现在普遍使用的手机,让学生知道它里面嵌入了数字信号处理技术,正是数字信号处理技术的不断发展,才使我们手中的移动电话体积变得越来越小,声音质量越来越好。使学生感到自己所学的东西就在身
8、边,就在人们的生活中,而不是遥不可及、触摸不到的。所谓关联式,就是引入相关课程的知识,把此课程与其它课程的联系传达给学生。让学生知道为什么要学这门课,这门课有什么用。所以教师应适时地将与其相关的课程信息(比如语音信号处理和图像处理)渗透给学生,并不失时机地将它们目前的发展状况和取得的成果通过现代教学手段演示给学生,让他们有一个明确的学习目标,不盲目,不盲从。当然,要做到这一点,就要求教师在教学过程中,不能因循守旧,要接触新知识、新技术,不断学习和提高,真
