教学内容组织方式与目的 五、教堂效果 、本课程在专业培养目标中的定位与课程目标 西安石油大学是一所以工为主,以石油石化为特色,理、工、经、管、文、法、教多科学协调发展的教学型大 学,主要培养石油工业和区域经济社会发展需要的基础扎实、乐于奉献的应用型高级专门人才,依托石油,立足陕 西,面向西部,服务全国。电子信息类专业与测控专业以此为基础,通过实施科学合理的教学计划,完善细致的培养 方案,面向社会的实践能力训练,面向专业的意识教育,培养学生的思想素质和专业能力,在社会和学生中具有较大 的影响。近年来生源情况比较理想,第一志愿报考率不断提高,测控专业已按一本专业招生 《数字信号处理》课程是本专业的一门重要的核心课程,在整个教学体系中起着十分重要的作用。该课程在第六 学期开设,课程主要的目标是使学生能够通过该课程学习和掌握数字信号处理的基本理论和基本处理方法,并在具体 的实践中能够灵活的运用。在综合掌握以前所学的各门基础课程之上,结合信息采集、传输、处理和应用的数字信号 技术特点,并利用高速计算机和相应专用实验器件,系统全面地学习数字信号处理的概念、基本原理与基本应用、相 关软硬件知识,并完成数字信号处理课程实验。因此,不论是培养研究型,还是培养应用型专业人才,无论是电子信 息类专业还是石油化工类专业,只要面对数据处理,该课程都是非常重要的专业理论基础和实践基础课程。对于整个 的专业实践教学环节起着非常重要的引导意义,也是整个教学体系改革与建设的重点 、教学内容组织方式与目的 本课程采用了以下几种形式的教学方式 (1)课堂教学:课堂教学是该课程的主要教学方式,目前为了增加课堂教学信息量,提高教学效率,部分采 用电子教案和网络化教学软件 (2)课程实验教学:本课程设置8个学时的课程实验,目前在教学实验软件支持下,在规定实验时间内在实 验室的专用教学实验系统箱上完成相关的课程实验。实验预习通过教科书在实验前的课余时间完成。学生实验预习也 可在课余时间利用网络教学软件进行 (3)课外实践教学:课外实践教学是提高教学质量最重要的方法,也是该课程主要的建设目标。为了达到培 养合格专业人才的目的,拟组织课外课题研究小组和专题研究小组、参加教学实验设备研制开发、参加教师科研、参 加各种科技竞赛、实物教学等多种方式,力图使课外实践教学内容丰富,形式多样,对更好地培养个性化学生。 (4)课程设计:课程设计也是该课程的重要组成部分,为了达到课程设计的 要求,制定了课程设计规范,提出了10个课程设计题目,学生可根据自己的情况进 行选择,但对每个课题的学生人数有所限制,要求单独进行并提交毕业设计报告,由 课程设计评定小组进行最终成绩评定。 三、课程的重点、难点及解决办法 重点: 数字信号处理的概况:数字信号处理的特点与传统技术相比存在的优点:数字信号处理的学习内容和学习方法
难点 数字信号处理的特点与传统技术相比存在的优点 解决办法: 通过实例分析模拟信号处理与数字信号处理的特点,对比数字信号处理技术的优点,以生活中实例使学生对数字信号 处理和有关概念有形象化的认识 第二章:时域离散信号和系统的理论分析基础 重点 常用序列的频域和复频域的定义,性质和相互关系 时域离散系统的描述与分析:介绍线性卷积和差分方程等相关知识,为数字信号处理的学习打基础 离散时间傅里叶变换及其性质,线性时不变系统的频率域表示; 采样定理,以及模拟信号的采样和重建,了解连续和离散信号的区别和联系 难点: 时域离散系统的频域分析;模拟信号数字处理;模拟信号的采样与恢复: 解决办法 概念定义繁多,注意各种概念定义之间的关系,对比总结学习,并以具体的计算实例帮助同学掌握基本的概念与基木 的理论知识,对采样定理多加计算与实用练习 第三章:离散付立叶变换(DFT) 重点: DFS与DFT的关系,比较两类变换 DFT的主要定义、性质和应用 频域采样定理与时频采样定理的比较 难点 定义、性质与定理证明中的推导与级数求和的计算; 解决办法: 首先注意概念的理解,然后再定睛计算上,较难的公式进行复习,要透过数学计算看数字信号处理的本质,并与实际 应用相结合 第四章:快速付立叶变换(FFT) 直接计算DT特点和减少运算量的基本途径 基2FFT算氵 难点 利用DIT一FFT和DIF一FFT的运算规律和直接计算DFT的特点,归纳快速算法的实现:
解决办法 可以由DT到FFT的根本原因在于DFT运算的特点,利用不同特点归纳快速算法,并通过参考编程实用来进一步 掌握 第五章:数字滤波网络 重点: 无限长与有限长脉冲响应系统的基本网络结构 难点 各种网络结构的变换与实现,系统函数与实际滤波器的关系 解决办法: 在分析掌握基本理论的基础之上,上机实验实现各种网络结构的变换; 第六章:数字滤波器的设计 重点 利用脉冲响应不变变换法;双线性变换法将模拟低通滤波器转换为数字滤波器 难点: 利用脉冲响应不变变换法将模拟低通滤波器转换为数字滤波器:双线性变换法将模拟低通滤波器转换为数字滤波器 解决办法 课堂学习,并引导学生完成一个实验过程,编制一个低通滤波器程序,利用两种转换方法转换为数字滤波器,并对比 前一章有关网络的学习,将以前所过进行巩固与实践。 四、实践教学的设计思想与效果 1.实践教学的指导思想 由于数字信号处理对理论性和实践性都有很高的要求,因此实践教学是该课程的重要组成部分。为了提高实践教 学的效果,加强学生对所学知识的理解与掌握,我们的指导思想是:在理论教学的基础上,通过组织学生大量的实践 活动,使学生接触和掌握尽可能多的数字信号处理技术知识,在实践中加深对数字信号处理的认识和理解,学会解决 实际问题的方法,为今后的学习和发展打下良好的基础 2.实践教学的内容 (1)《数字信号处理II》课程实验 与本课程配套的课程实验共有8个学时,使学生对所学内容有进一步的理解掌握,要求在事先准备好的基础 上,在信号采集处理专用实验箱上完成下述全部的实验内容,具体的课程实验如下 数据采集系统 2学时 用FFT做谱分析2学时 数字滤波器设计 4学时 (2)课外实践 拟要求有能力的学生参加课外实践,培养个性化学生,在事先准备好的实验题目中进行选题,利用课余时间在开 放实验室完成,指导教师将根据学生完成情况给予课程成绩加分
课程组织形式与教师指导方法 为了保证课堂理论教学和课外实践教学质量,采取了多种的课程组织形式和教师指导方法,主要有 在前期课程学习时,认真进行专业意识教育和基本能力训练,从学习《电路分析基础》开始,到《信号与系 》,直至《数字信号处理》,结合《模拟电子技术》与《数字电子技术》等课程学习时,教育学生热爱专业,熟悉 专业背景,明确专业所需知识和技能 加强专业基础知识的学习与实践应用的训练和培养,对课程设置的相应实验,合理安排时间,在教师的指导下, 尽量在课程实施前能够掌握一些必要的基本工程实践技能,为课程实践做好必要的准备 多种形式的课堂教学方式,课程开始后,主要重点介绍相关的理论外,还通过实例介绍和说明该课程的主要应用 方向,通过组织课堂讨论、课题报告等多种形式提高学生的自学能力。如根据学习内容开发设计实验,拓宽课程实验 内容等 为学生提供必要的条件,加强解决实际问题能力的训练,对便于学生课外实践的要求,可在精品课程网站的课外 实饯栏目设定部分实践题目供选择,教师则根据学生的具体题目选择,进行分类指导,对于技术方案做的完整合理, 可行性强的学生,则安排进行实际制作,并通过精品课程网站随时进行技术交流等,使更多的学生能够得到进一步的 锻炼和提高; 提高课程设计质量,课程设计也是该课程的重要组成部分,为了保证课程设计质量,制定了课程设计规范,提出 20个课程设计题目,学生可根据自己的情况进行选择,但对每个课题的学生人数有所限制,要求单独进行并提交 课程设计报告,由课程设计成绩评定小组进行最终成绩评定。 4.创新与特点 由于《数字信号处理II》在整个课程体系和教学实践环节中的特殊地位和重要作用,近年来,在课程体系、 才培养、实践环节、精品课程网站建设等方面都在努力建设中,有以下特点: ①加强培养学生专业意识教育和实践教育,明确学习和人才培养目标 ②加强目标教育和综合素质教育,提高学生的主动意识; 付学生学习进行目标教育,明确合格专业人才应具备的综合素质,使学生明确每个学期应达到的目标和要求,进 步调动学生主动学习的意识和积极性 ③不断改革教学内容与方法,进一步拓展学生的专业能力 通过组织多种课堂教学形式和课程实验内容,使学生能够更加深入地了解和掌握该课程的理论和应用知识,在课 程实践中掌握多种实践技能,为进一步拓宽专业知识面,提高实际动手能力创造条件 ④积极研究网络教学方法,利用网络将理论学习和实践锻炼有机的结合起来: 利用网络形成该课程完整的教学与辅导体系,精品课程网站力求理论教学内容丰富直观,实践教学具有特色,安 排课外实践课题和教学实验教程等可供学生随时随地观看和学习;开辟数字信号处理交流论坛供学生与教师之间的交 流:建设测验与考试栏目,使学生能了解掌握知识的程度;数字信号处理的最新发展动态激发学生对这门课程的认识 与热爱;教师队伍介绍栏目可以帮助学生认识了解老师、选择指导老师等等。 ⑤认真组织课外实践活动,在实践中培养优秀专业人才 课外实践是该课程的主要特色之一,在课程实践指导教师的组织和指导下,课外实践上努力探索更有助于培养学 生的实践能力,通过组织各种课外实践小组、参加各种科技竞赛等培养创新性人才; ⑥积极开展各种新型教学实验系统的研制与开发工作,为学生科技实践活动创造更好的条件; 五、教学效果
由于在该课程中重视了思想教育和专业意识教育,既强调综合素质的重要性,也重视专业知识的学习与实践, 过课堂教学和课外科技活动使学生的专业素质明显提高。期望通过该课程的建设能有不断发展和进步,提高了该专业 的影响和地位。 按照该课程的要求专业教师在授课过程中将思想教育和专业知识教育紧密结合,起到了很好的教育效果,受到学 生的普遍欢迎。学生班学风较好,学生的综合素质得到了普遍提高。在人才培养过程中的教育理念和具体做法也得到 了同学的认可,对提高人才培养质量起到了一定的促进作用
