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摘要：針對電子信息工程專業(yè)信號處理類課程講授過程中知識點重復(fù)的問題，對電子信息工程專業(yè)的信號處理類課程進行融合，即首先對所有課程的內(nèi)容進行分析和整合，重新設(shè)計教學內(nèi)容，并結(jié)合專題網(wǎng)站和移動端課件進行案例教學，課下與學生交流課上遺留的問題，課后再通過實驗和綜合性課程設(shè)計加深學生的理解，形成一套適合學生的信號處理類課程學習的現(xiàn)代化的教學體系。

關(guān)鍵詞：信號處理；融合；電子信息工程；項目教學

近年來，信息產(chǎn)業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要組成部分，隨著高等教育的擴招，現(xiàn)有的教學方法和培養(yǎng)模式已不能滿足社會的需求：教師的“教”與學生的“學”不能有機的融合，使得學生缺少獨立思考和創(chuàng)新能力；不同專業(yè)課的任課教師不能融合在一起，造成教學資源的浪費；學生之間的學習過程不能融合在一起，無法通過團隊成員的交互作用使團隊智慧和能力大于個人之和[1]。

一、信號處理類課程之間的聯(lián)系

信號處理類課程是電子信息工程專業(yè)課程體系中的重要組成部分，該類課程主要包含“信號與系統(tǒng)”“數(shù)字信號處理”“通信原理”“數(shù)字圖像處理”“MATLAB仿真”“DSP技術(shù)”等專業(yè)課。信號與系統(tǒng)是電子信息工程專業(yè)的一門專業(yè)課，是信號處理類課程的基礎(chǔ)，主要分析確定的模擬和數(shù)字信號通過線性時不變系統(tǒng)的輸入輸出分析。前序課程是數(shù)學類課程和電路分析，而它又是數(shù)字圖像、通信原理等課程的基礎(chǔ)。如在圖像處理里處理的信號就是圖像信號，用到的變換就是在信號與系統(tǒng)中學的傅立葉等變化。通信原理介紹了通信系統(tǒng)及通信網(wǎng)的基本原理及分析方法，包括模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)，并以數(shù)字通信系統(tǒng)為主，從通信信號傳輸?shù)慕嵌戎饕榻B傳輸信號、調(diào)制、均衡和最佳接收內(nèi)容，從信息傳輸?shù)慕嵌戎饕榻B信源和信源編碼、信道容量和信道編碼等內(nèi)容。MATLAB仿真講授系統(tǒng)建模和仿真，應(yīng)用MATLAB可以將連續(xù)和離散信號的系統(tǒng)處理過程和處理結(jié)果生動、形象地展現(xiàn)在學生面前。DSP技術(shù)講授的是數(shù)字信號處理的硬件實現(xiàn)，是信號處理類課程的延伸。

二、課程間的融合

不同專業(yè)課程既有聯(lián)系又有區(qū)別，一般由不同教師講授，課程間相同的知識點重復(fù)講，造成教學資源的浪費，不同的專業(yè)課教師缺少溝通，前序課程不了解后續(xù)課程所需要的知識點。不同學生對課程理解程度不同，大部分學生不能把緊密聯(lián)系的課程結(jié)合起來。筆者在此對信號處理類課程融合的結(jié)果分析如下。

（一）講授內(nèi)容的整合

對于這幾門專業(yè)課程，相互重復(fù)的內(nèi)容只講一遍。信號與系統(tǒng)課程中只講授單輸入單輸出的連續(xù)信號與系統(tǒng)的時域與變換域分析和多輸入多輸出的狀態(tài)變量分析法；課程中的離散信號分析與處理與數(shù)字信號處理中的內(nèi)容重復(fù)，刪除重復(fù)內(nèi)容可實現(xiàn)課程體系的優(yōu)化；數(shù)字圖像處理用到的傅立葉變換等內(nèi)容，在信號與系統(tǒng)中就是重點內(nèi)容，在數(shù)字圖像處理里沒必要再重復(fù)。在講授信號處理類課程前，對復(fù)雜的理論先給出其應(yīng)用實例及其MATLAB實現(xiàn)，使學生有一個直觀的概念。例如，在講卷積的時候，一般先講卷積的概念，再講性質(zhì)，在性質(zhì)中穿插一些應(yīng)用例子。如沒有實例，學生雖能掌握卷積的概念和性質(zhì)，卻不明白卷積在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用。把MATLAB和信號處理融合后，在講卷積前先舉一個卷積在音箱中數(shù)字分頻器里的應(yīng)用實例，然后講理論課，之后再上一次實驗課，學生可用MATLAB設(shè)計數(shù)字分頻器的單位沖激響應(yīng)和幅頻響應(yīng)，通過不同的輸入信號觀察輸出信號的變化，再通過硬件實驗箱里的實際電路連接，體會理論分析和實際電路實現(xiàn)的區(qū)別。通過理論講解和軟硬件實驗的結(jié)合，學生對整個知識體系便理解得更透徹了。

（二）項目教學法的運用

項目教學法是以實用性、創(chuàng)造性項目來激發(fā)學生的學習興趣，加深學生對課程及其在工程實踐中的應(yīng)用的理解。選取綜合性項目使相關(guān)課程緊密結(jié)合，按照“提出問題—分析問題—制定計劃—實施計劃—完成報告”組織教學活動，提高學生對課程的理解力及其實踐操作能力。選取綜合性項目，明確項目任務(wù)：教師提出任務(wù)，同學討論。目前已有實驗基礎(chǔ)的項目包括遠程智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、圖像檢索系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)、三維實時仿真設(shè)計等。項目聯(lián)系的課程主要包括語音及數(shù)字圖像處理、數(shù)字信號處理、通信原理、VHDL等，基本包含了電子類專業(yè)的所有基礎(chǔ)課及專業(yè)課。

（三）專題網(wǎng)站和移動端課件的運用

建設(shè)電子信息工程專業(yè)信號處理課程專題網(wǎng)站和移動端課件，通過在網(wǎng)絡(luò)上和課件中嵌入動畫、視頻及論壇，加強學習的靈活性。多媒體課件可安裝在手機中，學習者可隨時學習，提高了課件的使用率[2]。主要是設(shè)計了一個電子信息專業(yè)在線學習中心和信號處理類專業(yè)課程的移動端課件，這一基于手機與電腦的雙模式教學平臺，通過手機和電腦都可訪問。這個在線學習中心任課教師和學生都可登錄，能滿足學生和老師課下的各種互動。任課教師可在網(wǎng)上課程介紹，上傳課程資料，留作業(yè)，與學生在線交流課堂上遺留的問題。課程教學資源主要包括課程信息、相關(guān)課件、視頻資料、考研資料和考試資料等。除了學習中心，學生也可通過移動端課件在手機上隨時下載課程資料，與任課教師交流。

（四）重新設(shè)計和編寫實驗

原來的實驗都是針對單門課的，沒有注意課程之間的聯(lián)系，比如，數(shù)字信號處理用MATLAB仿真，圖像處理也用MATLAB仿真，但兩個實驗之間沒有聯(lián)系，重新編寫實驗時，充分把各門課程的實驗進行融合，用圖像處理的實驗來證明數(shù)字信號處理里的理論。還要注重軟硬件結(jié)合，結(jié)合DSP試驗箱，讓學生通過硬件電路理解理論和實際電路實現(xiàn)的區(qū)別，也可以通過軟件仿真和硬件實現(xiàn)理解參數(shù)改變對系統(tǒng)性能的影響。把幾門信號處理類課程的實驗整合成一門大課程實驗，把理論、軟件仿真和硬件實現(xiàn)結(jié)合在一起，這樣可使學生對知識有更全面的認識，提高學習興趣。

（五）增加綜合性的課程設(shè)計

在學完這些專業(yè)課程后增加信號處理類的綜合課程設(shè)計，在課程設(shè)計中采用團隊學習的模式，對學生分組，每個小組分配一個題目，選出一個組長。學生在個體學習中有孤立感，面對各種信號處理問題容易產(chǎn)生厭學情緒，團隊學習既相互合作，又能發(fā)揮每個同學的積極性和自主性。團隊成員通過分工合作完成一個課題，在這個過程中，個人能力得到提高，還鍛煉了合作能力和溝通技巧。

三、信號處理類課程融合的實踐

課題組對電子信息工程專業(yè)的學生進行了教學試點，通過組建教師團隊，重新整合教案，編寫實驗指導(dǎo)書，開展案例式教學，進行綜合性課程設(shè)計，并制作了相關(guān)網(wǎng)站和基于移動端的課件，教學效果良好。信號處理類課程在電子信息工程專業(yè)開設(shè)多屆，學生多次參加“畢昇”全國大學生電子設(shè)計競賽，獲得全國一等獎一次、二等獎四次、三等獎三次。

四、結(jié)語

本文從電子信息工程專業(yè)和信號處理類課程的特點出發(fā)，首先對信號處理類課程課堂講授、上機和課程設(shè)計的內(nèi)容進行了融合和重新設(shè)計，課上采用項目教學法，增加學生的學習興趣，課下再通過網(wǎng)絡(luò)和移動端課件進行輔導(dǎo)，幫助學生加深對課上內(nèi)容的理解。通過一系列的措施，可以提高學生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力，為將來融入社會打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]謝曉霞,羅鵬飛.團隊學習模式在信號處理類專業(yè)課程教學中的實踐[J].工業(yè)和信息化教育,2014(5)35-38.

[2]朱迅,薛成啟.基于安卓系統(tǒng)的多媒體課件開發(fā)[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2015(15):27-29.

[3]方益明.電子專業(yè)信號處理類課程系統(tǒng)改革的研究和實踐[J].中國電力教育,2009(2):92-93.

作者：郭偉 龍在云 張連連 單位：河北建筑工程學院