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信號(hào)分析與處理課程的教學(xué)探索
論文關(guān)鍵詞：信號(hào)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(hào)分析與處理的學(xué)科地往和課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了課程的教學(xué)內(nèi)容，并根據(jù)現(xiàn)代化多媒體技術(shù)的發(fā)展，提出了多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)方法，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)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(tái)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(hào)分析與處理是電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，對學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)有著重要的影響，因此對于該課程的建設(shè)得到了廣泛的關(guān)注。信號(hào)分析與處理基礎(chǔ)知識(shí)面廣，涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)較多，公式推導(dǎo)復(fù)雜，課程教學(xué)難度大，要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基本功，抽象思維能力和邏輯推理能力。本文針對信號(hào)分析與處理教學(xué)過程中遇到的各類實(shí)際問題，介紹了信號(hào)分析與處理課程的教學(xué)內(nèi)容、總結(jié)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(bǔ)充，達(dá)到更好的教學(xué)效果。
２、教學(xué)內(nèi)容
信號(hào)分析與處理課程主要講授確定性時(shí)間信號(hào)分析與處理的基本理論和基本方法，包括連續(xù)時(shí)間信號(hào)分析與處理、離散時(shí)間信號(hào)分析與處理、應(yīng)用三個(gè)部分，針對教學(xué)學(xué)時(shí)有限而教學(xué)內(nèi)容相對較多的情況，如何結(jié)合學(xué)生的實(shí)際知識(shí)背景和學(xué)習(xí)能力合理地選擇教學(xué)內(nèi)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(hào)分析與處理》教材，并根據(jù)學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路、自動(dòng)控制原理等基礎(chǔ)課，對連續(xù)時(shí)間信號(hào)和連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)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(hào)分析與處理上，具體來說，包括離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)的時(shí)域分析方法、頻域分析方法、復(fù)頻域分析方法〔對應(yīng)教材的第三、四、五章)，其中的頻域和復(fù)頻域方法即對應(yīng)著傅里葉變換和拉普拉斯變換;接著是快速傅里葉變換(對應(yīng)教材的第六章)，最后講述數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)(對應(yīng)教材的第七、八、九章)，包括無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)和有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)。
教學(xué)中注意強(qiáng)調(diào)連續(xù)和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別，通過連續(xù)時(shí)間信號(hào)的離散化這一節(jié)的知識(shí)把連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)聯(lián)系起來，使學(xué)生不僅能夠在微觀上掌握每個(gè)章節(jié)的基本知識(shí)點(diǎn)，還需要在宏觀的高度，準(zhǔn)確地把握連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的聯(lián)系和區(qū)別，理解幾種變換方法各自的特點(diǎn)以及應(yīng)用的場合，掌握各種變換之間的異同點(diǎn)。
比如周期的矩形脈沖信號(hào)，其時(shí)域參數(shù)包括脈沖寬度下和信號(hào)的周期T，而頻譜圖中頻域參數(shù)有譜線的間隔。以及第一個(gè)零點(diǎn)的位置等，如果時(shí)域參數(shù)信號(hào)周期變大，則譜線的間隔將變小，周期T-x，則間隔w--0，此時(shí)時(shí)域中的周期信號(hào)變成了非周期信號(hào)，而相應(yīng)的離散譜變成了連續(xù)譜�？梢娦盘�(hào)的時(shí)域參數(shù)和頻域參數(shù)有著重要的聯(lián)系，有效地利用這種聯(lián)系，可以使得信號(hào)的分析更為全面，更為深刻。
�。场⒔虒W(xué)方法
根據(jù)信號(hào)分析與處理的課程公式、圖表等很多，完全依靠板書將花費(fèi)過多的時(shí)間，課堂上的教學(xué)內(nèi)容將受到很大限制，學(xué)生也會(huì)忙于記筆記而無暇跟著教師的思路來理解。另外根據(jù)課堂實(shí)踐來看，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(nèi)容。因此，在課件制作和內(nèi)容編排上，充分利用多媒體的教學(xué)優(yōu)勢，對易懂的內(nèi)容可以點(diǎn)到為止，重點(diǎn)和難點(diǎn)的地方采用圖片、動(dòng)畫的形式來幫助學(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)畫的演示可以將有關(guān)知識(shí)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(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。
在教學(xué)過程中將現(xiàn)代化的程序語言和多樣的課件設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，能更好的發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)手段的各種優(yōu)勢，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)，信號(hào)分析與處理課程理論性強(qiáng)，公式推導(dǎo)復(fù)雜，所以又不能完全摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法，應(yīng)該采用板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式，將重要的公式推導(dǎo)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(shí)的領(lǐng)會(huì)，同時(shí)每節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)也應(yīng)該板書在黑板上.讓學(xué)生對本節(jié)課的主要內(nèi)容有大致把握.課下也方便復(fù)習(xí)。
�。础⒕W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)
進(jìn)人21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)生中逐年普及，學(xué)生宿舍擁有計(jì)算機(jī)的比例逐年增加，這就使得學(xué)生不僅可以通過學(xué)校的圖書館上網(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(xiàn)實(shí)對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)具有重要的意義，這就意味著學(xué)生可以在第一時(shí)間看見老師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)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(tái)發(fā)布資源提出了思索。
傳統(tǒng)教室環(huán)境是在集體講授模式下建立起來的，學(xué)生以集體形式接受學(xué)習(xí)，而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是發(fā)生在協(xié)作技術(shù)與計(jì)算機(jī)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(xí)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)的記錄上有很大的突破。該學(xué)習(xí)平臺(tái)可以擔(dān)當(dāng)認(rèn)知工具、交流平臺(tái)、協(xié)作平臺(tái)、資源和信息積累的平臺(tái)，在信號(hào)分析與處理的教學(xué)過程中利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)作為課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充或延伸，是課堂與課外的整合，建構(gòu)的是一個(gè)無縫的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，在信號(hào)分析與處理課程講授初期，可以在教學(xué)平臺(tái)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)生在課程開始階段對課程有一定的了解;在課程講授過程中，可以在教學(xué)平臺(tái)上布置作業(yè)，同時(shí)可以讓學(xué)生把對講課進(jìn)度、知識(shí)理解情況等問題在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上留言，以方便教師隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整講課進(jìn)度;在課程快講完的時(shí)候，可以在教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布習(xí)題的參考答案，供學(xué)生復(fù)習(xí)參考。
５、結(jié)束語
信號(hào)分析與處理作為電類專業(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(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)手段組織教學(xué)內(nèi)容是值得探索和實(shí)踐的問題。本文圍繞課程的教學(xué)內(nèi)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(tái)的建設(shè)在教學(xué)過程中的重要作用。
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