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地理教育资料:如何在地质地形图上判断地质结构——由一道地理 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 引发的思考 数字信号处理应用 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 数字图像处理英文论文 交互式教学在“数字信号处理”课程中的应用 摘要:从“数字信号处理”课程教学现状出发,分析了目前教学模式在培养学生思维能力与创新能力方面的不足,提出了将交互式教学应用于“数字信号处理”课程教学中的思路,并构建了交互式教学的要求与具体的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,开发了图形交互式数学信号处理虚拟教学平台与网络实验室。通过教学实践发现,图形交互式教学模式有助于激发学生的学习兴趣,培养学生的实践能力与创新能力。   关键词:交互式教学;数字信号处;虚拟教学平台   “数字信号处理”课程是河南理工大学计算机科学与技术学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,使得某些学生在“信号与系统”课程上遇到一些困难,这使他们学习“数字信号处理”课程时产生了畏惧心理,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困难。[1]   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 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 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,对所学知识的有空中楼阁之解,导致学生动手能力与创新能力下降。   一、交互式教学应用于“数字信号处理”教学中对教师和学校的要求   交互式教学应是一个开放的空间,教师的教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 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”授课教师缺乏与实践的结合,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“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。   二、图形交互式“数字信号处理”教学方案   1.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,不要忽视学生的主导作用,应给他们宽松的环境。   (1)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陌生,甚至有的学生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,真正做到教学相长。[2]   (2)适时采用研讨式教学,即Seminar。Seminar最先在德国的大学产生和应用并进而扩展到全世界,现在已经成为世界各国大学的主要教学形式。在Seminar里,学生是课程的主体,教师与学生处于平等的地位,教师虽然确立讨论的主题并提出问题,但是教师的角色已发生了变化,不再单纯是知识的传授者,而是学生进行学术讨论与研究的启发者。针对讨论的主题,教师与学生可以发表不同的见解,正是在研究和讨论的过程中,所学的知识得到升华,也激发了学生的求知欲。   2.使学生参与到课题式研究中   以基础理论做指导,以课程设计实习为基础,利用学校现有的实验条件,学生在教师指导下进行课题式研究,锻炼学生的实践能力与创新能力。课题式研究的选题包括以下几个方面:学生在学习过程中发现的具有研究深度、题材新颖的信号处理内容;通过参加与信号处理有关的学术讲座,从中受到启发找到的研究课题;学生通过查阅资料,上网发现的新课题;由教师给出适合本科生研究的小课题。[3]   3.开发图形交互式“数字信号处理”教学实验平台   利用虚拟仪器技术,以最小的资金投入开发一个全新的电子信息类课程的综合教学实验平台,借助这个平台,教师可以设计电子信息类课程的实验和课堂演示程序,学生可以自主设计课程实验和大型综合性实验,这将从根本上改变长期以来实验内容落后于技术发展的局面,达到激发学生的学习热情,实现培养学生的创造性思维能力的目标,同时带动了教师教学观念、方法和手段的改进。[4]   (1)管理模块。为了方便管理学生实验情况,系统启动时要求输入完整的个人信息,如班级、姓名、学号等,只有输入完整的个人信息,才能进入模块选择,具体选择实验模块或者退出系统。本虚拟实验平台主要由基本实验模块与综合实验模块两部分组成。学生可以根据具体实验进展状况选择实验模块。实验员也可分模块进行实验优化,修改方便、准确。前面板如图1所示。 (2)基本实验模块。图2所示基本实验模块实现了信号时域分析、频域分析、数字滤波器3个功能模块。主要由课程中的基本知识点组成,学生可以在该平台内进行验证性实验,加深对概念与原理的理解。   (3)综合实验模块。图3所示即为虚拟频谱仪系统。主要由三个模块组成,分别为:双路信号发生器、信号频谱分析仪、双踪示波器。信号产生模块可以产生各种常见的信号,如正弦波、三角波、方波、斜波、统一白噪声、高斯白噪声、周期随意噪声以及实际采集的信号等。在选定窗函数及通道的前提下,可对信号进行频谱分析。频谱具体分析包括频谱、功率谱、、幅频、相频、希尔波特变换等,可以以图形实时显示而且能显示输出信号的频率及幅值数字。   图4为AM调制解调的实验。它可以产生一些常见的信号,信号的参数可以由操作人员设置、改变。本模块在解调时主要采用的是AM解调中的相干解调法,其基本原理是将调制后的信号经过滤波器进行解调。考虑信号频率的多样性,本模块采用切比雪夫滤波器,并将其根据截止频率的不同分为低通、高通、带通和带阻,学生可以根据需要选择不同的截止频率进行AM信号解调。操作人员可以在前面板直观地看到改变参数,查看消息信号、调制信号、解调信号波形的改变。   (4)建立基于虚拟仪器的网络虚拟实验室。学生做实验可以不受时间、场地和次数的限制,充分实现仪器和数据的共享。学生由被动的学习变成学习的主体,真正实现个性化的教学,同时解决棘手的教学资源紧张的问题。在这方面可以充分利用虚拟仪器技术和远程测控技术的发展成果,开发基于网络条件下的远程实验教学系统。学生的实验结果将保存于服务器的数据库中,方便教师考核学生的实验情况,并将集中性的问题反馈给学生。   三、结论   通过两届学生的实践,我们认为,将交互式教学应用在“数字信号处理”课程教学中,教师具备了一定的知识深度和广度,及时追踪本门课程前沿技术的发展,在理解和消化基础上,将其引入到本课教学活动实践中。学生根据教师的引导对数字信号处理产生了浓厚的兴趣,在图形交互式实验平台上,验证课程中的理论,通过研讨式教学与课题设计,加深了对数字信号处理的实用性的理解。   参考文献:   [1]周亚训.论“信号与系统”和“数字信号处理”课程教学上的衔接[J].中国电力教育,2009,(15):71-72.   [2]杨述斌,沈斌,邹莲英.《数字信号处理》教学方法改革初探[J].中国电力教育,2008,(19):83-84.   [3]李力利.“数字信号处理”教学过程中的探索与体会[J].电气电子教学学报,2003,25(2):62-64.   [4]王俊峰,宋文爱,刘哲.基于LabVIEW的信号处理虚拟实验系统[J].国外电子测量,2006,25(10):71-73.
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