《数字信号处理》课程教学的心得体会

《数字信号处理》课程教学的心得体会（精选16篇）

1.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇一

数字信号处理课程设计教学大纲

课程设计编码：1213261 周数：1 学分：1 适用专业：通信工程、电子信息工程

一、课程设计的性质与任务

1.课程性质：

《数字信号处理》是电子信息工程专业本科学生的集中实践教学环节之一。主要在掌握数字信号基本概念、性质以及数字信号处理的基本方法的基础上，利用自己在数字信号处理课程中所学的知识进行数字滤波器的综合设计。2.课程设计的目的

通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法。并能够对设计结果加以分析。3.课程任务：

通过对本门课程设计的学习，使学生深刻掌握数字信号处理的基本原理和基本实现方法；要让学生能够通过动手设计掌握数字信号处理基本实现方法，能够作到举一反三，触类旁通，并为将来的毕业设计作准备。

二、课程设计的内容及其要求

课程设计的主要内容：

1、设计一个数字滤波器（低通、高通、带通、带阻均可）。

2、将待处理信号送入数字滤波器。

3、观察滤波结果。

4、将滤波结果与预期结果比较。

5、分析结果与预期有差异的原因并提出解决方法。本次课程设计的具体求为：

1、根据具体任务确定自己要设计的数字滤波器的类别；

2、根据具体任务确定所设计的数字滤波器的具体参数指标；

3、根据拟定的滤波器类别和指标设计数字滤波器；

4、利用所设计的数字滤波器对滤波对象进行滤波并检验滤波结果；

设计时可以根据课题需要，要求学生独立完成或分组完成设计任务，至少完成上述内容中的前四项的数字滤波器设计、调试。要求数字滤波器必需能够对待处理信号进行相应的处理，其整个处理过程要能够正确演示，并提交包括下述内容的课程设计总结报告：

1、用户手册：说明如何设计的数字滤波器；

2、数字滤波器设计及工作过程、结果分析总结（需指出所遇到问题，可行的解决途径）。

三、课程设计的时间安排

日期 内容安排

星期一 课程设计动员，按照设计要求分析设计参数和基本思路 星期二 滤波器设计的理论部分

星期三 滤波器设计的实现（编程调试等）星期四 滤波器设计结果分析，撰写课程设计说明书 星期五 最后定稿，上交设计结果和说明书

四、主要参考文献

《数字信号处理——基于计算机的方法》电子工业出版社.Sanjit K.Mitral 《数字信号处理——原理与实践》清华大学出版社.方勇 《数字信号处理教程》清华大学出版社.程佩青

五、课程设计的成绩评定

成绩考核时，根据学生在设计中的表现和设计结果（包括演示和设计报告），综合考核，成绩分为5级分制，优、良、中、及格、不及格。

六、有关说明

本门课程的先修课程主要包括：高等数学、工程数学、模拟电子、数字电子、信号与系统、数字信号处理等。

执笔人：王晓宁 审核人：周昕 教学院长： 范立南

2.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇二

自20世纪60年代以来, 随着计算机和信息学科的快速发展, 数字信号处理技术应运而生并迅速发展, 现已称为一门独立的学科并应用于众多领域。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备, 以数值计算的方法对信号进行滤波、变换等加工处理以达到提取有用信息便于应用。而“数字信号处理”课程是信息工程电类专业必须掌握的专业必修内容。由于“数字信号处理”课程自身的特殊性, 其需要一定的微积分基础、前期“信号与系统”课程的铺垫、以及学生浓厚的学习兴趣才是很好掌握这门课程的前提, 而实际教学中, 部分同学因为以上某种原因, 逐渐失去对门课程的学习兴趣, 是导致教学质量不高的主要原因。“数字信号处理”课程, 它既需要相关的理论知识作为引导, 又需要相关的实验来验证其理论结果。本文针对该门课程的特殊性, 提出改善“数字信号处理”课程的教学质量的几点建议, 对于提高学生学习兴趣从而提高教学质量会有一定的帮助。

1 方法

想提高“数字信号处理”课程学生的学习兴趣和教学质量, 首先要对影响学习该门课程的几大因素进行分析并提出相应的解决方案。

该课程需要一定的微积分知识, 而部分学生又欠缺这方面的知识, 可以从根源追究, 然而, 微积分是需要日积月累的学习, 如果前期基础还可以, 上课前可以把相关的数学知识进行总结, 督促学生课前预习, 而在节前用极少量时间和学生复习一下, 当然对于数学基础较差的学生就要花几倍于其他同学的时间来复习微积分了。这样可以起到事半功倍的效果。这样做在上课的过程中, 学生不会因为微积分知识而放弃该节课, 因为“数字信号处理”课程是连贯的, 进而会影响到整个课程的学习, 从另一方面提高了学生学习该门课程的积极性。

影响该门课程教学质量的另一个因素就是“信号与系统”课程没有学扎实。一般而言, “信号与系统”课程是先“数字信号处理”课程一个学期, 两门课程有一定的相通性, 从信号分析角度而言, “信号与系统”是针对信号在时域上进行分析, 主要面向模拟信号, 而“数字信号处理”是针对信号在频域上进行分析, 主要面向离散时间信号。“数字信号处理”中会频繁出现“信号与系统”相关知识, 如果“信号与系统”掌握的好的话, 不仅可以很快的理解相关知识, 而且由于两门课程的相通性, 还有助你学习“数字信号处理”, 可以对比分析, 记忆和掌握更为牢固。因此, 在讲到“数字信号处理”新课时, 建议与信号与系统某些理论对比讲解, 这样学生更容易掌握。

影响该门课程教学质量的第三个因素就是如何才能提高学生学习该门课程的兴趣。兴趣是学习一切知识的动力源头, 因为有兴趣, 你也会倾你所能去全力解决问题, 兴趣的重要性可见一斑。在这里提出通过软件MATLAB对所将的理论知识进行实验, 让学生真真正正看到实验的结果, 而不仅仅是抽象与各种公式的计算。这样做的好处是, 学生知道自己在学什么, 有了明确的目的, 而MATLAB有专门进行信号处理的工具箱, 形象而生动, 各种图与公式有效结合, 会使学生产生浓厚的学习兴趣。

2 结束语

本文针对影响“数字信号处理”课程教学质量的微积分薄弱、“信号与系统”课程掌握不牢固、以及学生缺乏学习兴趣三大问题, 分别对其进行深刻的分析, 进而提出相应的解决方案, 引导学生学习该门课程的学习兴趣, 并大大提高学习效率, 从而提高课堂的教学质量。

摘要：数字信号处理是利用计算机或专用处理设备, 以数值计算的方法对信号进行滤波、变换等加工处理以提取有用信息。而“数字信号处理”课程是信息学科各电类专业必须掌握的专业必修内容。由于“数字信号处理”课程自身的特殊性, 其需要一定的微积分基础、前期“信号与系统”课程的铺垫、以及学生浓厚的学习兴趣作为前提。本文针对该门课程的特殊性, 提出改善“数字信号处理”课程的教学质量的几点建议, 对于提高学生学习兴趣从而提高教学质量有一定帮助。

关键词：数字信号处理,微积分,信号与系统,教学质量

参考文献

[1]王艳芬, 张晓光, 刘卫东, 王刚.数字信号处理[M].人民邮电出版社, 2010.

[2]普埃克, 等.数字信号处理[M].4版.方艳梅, 等, 译.电子工业出版社, 2007.

[3]胡广.数字信号处理导论[M].2版.清华大学出版社, 2013.

[4]张小虹.信号、系统与数字信号处理学习指导与实践[M].机械工业出版社, 2004.

[5]程佩清.数字信号处理教程[M].

[6]庄陵, 何方白, 曹建玲.面上教改的“数字信号处理”课程教学调整方案[J].中国教育专刊:教育改革, 2006, 17:90-91.

[7]彭启琮.国家精品课程“数字信号处理”课程多媒体双语教学实践[J].中国大学教学, 2005, 4:16-17.

[8]张晓光, 王艳芬, 王刚.Matlab在“数字信号处理”课程教学中的应用[J].电气电子教学学报, 2004, 26 (5) :37-40.

3.数字信号处理课程教学探索 篇三

[关键词]数字信号处理；教学改革；学习积极性

[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0163-03

一、引言

随着信息科学和计算技术的迅速发展，数字信号处理的地位和作用越来越突出。数字信号处理课程已成为电子、通讯专业的一门专业必修课，其内容主要涉及数字信号的变换和数字系统的设计两大部分，其中数字信号的变换主要包括序列的傅里叶变换（DTFT）、Z变换、离散傅里叶变换（DFT）及它的快速算法FFT，数字系统的设计主要包括无限脉冲响应（IIR）和有限脉冲响应（FIR）数字滤波器的设计。数字信号处理的先修课程主要有信号与系统、工程数学、复变函数、数字电路、MATLAB语言等。近年来，数字信号处理在无线电通信、数字电视、生物医学、机器人控制、手机等无线终端等等关键技术领域产生着日益重要的影响。但该课程以数理为基础，综合性、理论性强，学生普遍反映公式多、内容抽象、难度较大。本文从数字信号处理课程的自身特点出发，重点就如何提高学生的学习积极性进行了一系列思索，着力提高该课程的教学质量。

二、上好第一堂课，强调课程重要性

学生在第一次上每一门课时，对任课教师和课程内容都是抱有强烈的好奇心的，这就要求任课教师一定要把握好第一堂课，激发学生的学习热情。在讲述具体课程内容前，要对本门课程进行客观综合分析，给学生一个对该课程全面的认识。告诉学生“为什么学习这门课程，如何学习，以及它在实际生活中有什么用途”。数字信号处理是现代信号处理增长最快的领域， 在许多以数字化应用为主的领域都有广泛应用。任课教师应强调现在是数字时代，对数字信号处理的前沿领域，包括图像处理、语音音频、无线电通信、生物医学、移动电话、数字电视等进行介绍，以提高学生对该课程的兴趣，同时帮助他们更好的认识该课程的学习内容。现在学生都比较“务实”，甚至有些急功近利，对马上用得着（包括考研、找工作）的课程投入精力大，反之就比较松散。因此在第一节课时，可以告诉大家，对想继续读研的同学，数字信号处理是电子、通讯相关专业笔试/面试的必考课程；而对于毕业就想工作的同学，凭借熟练掌握数字信号处理相关技术可以在应聘中脱颖而出，激发同学们的学习热情。同时可以请同学们举一反三，说出更多数字信号处理相关的应用，使他们感到自己所学的东西就在人们的日常生活中，而不是遥不可及、虚无缥缈的。

三、多种教学手段并行

为了上好复杂的数字信号处理课程，我们需结合传统板书、多媒体课件教学、Matlab仿真、DSP开发以及多样化课后作业。传统板书容易控制授课节奏，有利于师生互动，不会给学生照本宣科的感觉，学生容易跟随老师的思路，学起来也相对轻松[1]，此外还有利于学生记笔记，因此在习题课和一些基本原理、基本方法的推导和证明中，以及一些逻辑较强需要深入讲解的知识点，教师应采用课堂板书形式，给学生足够的时间领会。但对于一些较抽象的概念以及复杂的图、表，用板书难以表达，则需要借助多媒体课件（PPT），化抽象为形象，化枯燥为生动，增加课堂信息量，使学生把重点放到加深对抽象概念的理解上[2]。需要注意的是，PPT有其片断性特点，PPT的不断翻页，非常容易打断学生的视觉感知，使得对知识点的认识也出现片断性；此外PPT放映速度一旦过快，学生思路没跟上，很容易产生堆积效应，造成学习进度跟不上。所以在PPT讲解过程中，教师速度一定要放慢，讲一行放一行，切不可把所有内容一次都放出来，否则容易误导学生去费劲地阅读PPT上的文字。现代多媒体教学手段与传统的板书教学相融合，可以让两种手段优势互补，其实际效果比单独使用其中任何一种都要好。此外，在课堂中引入Matlab仿真和DSP演示，可以加深学生对基本概念、理论的理解，可以使抽象的内容生动、直观，从而提高学生的学习兴趣，事半功倍[1]。由于该门课程概念抽象，公式繁多，学生若光凭在课堂上听老师讲解，会造成似懂非懂，听完即忘的现象出现，因此每次课后教师需要给学生布置适量的课后习题加以练习，巩固所学知识。除此之外，任课教师还应找一些科普读物供学生课后阅读，比如知乎专栏上的“傅里叶分析之掐死教程”，这样不仅增加了学习的趣味性，也有利于学生对所学知识的理解。

四、教学互动，杜绝填鸭式课堂

在实际教学中，教师要善于站在学生的立场上，找到学习每个知识的最好切入点。课堂上加强与学生互动，让学生主动思考，积极参与到课堂里来，避免填鸭式教学。如在讲“用DFT对信号进行谱分析”时，可以从物理含义（公式）角度出发，对之前所有的傅里叶变换进行一个总结，先给出图1的第一行5个变量，让学生回答从左至右两两变量之间经过的是什么变换处理；然后看第一行每个变量进行各种傅里叶变换后的结果是什么？（得到底下一行的值）；最后看底下一行两两之间的关系。经过这样的课堂提问，可以让学生主动对以前知识进行查漏补缺，比教师直接对着图1进行解释讲解效果好得多。通过课堂提问与课后作业批改，教师能及时检验学生的学习效果，据此再在教学中作适当调整，这样有利于教师学生的双向交流，提高学生的学习效率。

五、加强实验教学

实践教学应本着“知识-能力-素质”协调发展的教育理念，鼓励学生通过实验、实践去探求新知，切实提高学生综合运用知识解决实际问题的能力，培养学生的创新意识。目前， 国内外针对数字信号处理这门课程的改革， 主要沿着两条途径[3]： 一是使用MATLAB 等工具软件， 实现算法仿真； 另一途径就是引入DSP 器件， 对算法进行实现， 特别是实时实现。针对我校学生的实际情况，本门课程主要和“草稿纸”式的语言MATLAB结合[4]，包括1）教学过程中，MATLAB演示覆盖了绝大部分教学内容，包括傅里叶分析、卷积运算、滤波器设计等，还适当引入了MATLAB处理信号的实例，如对音频信号的处理等，激发学生的学习兴趣；2）实验课，针对理论知识点的内容，主要完成五个基本实验[5]，包括系统响应及系统稳定性、时域采样与频域采样、用FFT对信号作频谱分析、IIR数字滤波器设计及软件实现、FIR数字滤波器设计与软件实现。这些实验对难理解的课堂内容，起了非常好的帮助作用。对于所涉及的实验教学内容，任课教师可以给出相应的参考程序，让学生将精力放在计算结果的分析上，突出对实验结果背后隐藏的“物理意义”的理解。明白实验的目的是帮助深入理解课堂知识，而不是编程能力的提高。除了课堂教学，学生如果在实验过程中发现对某个实验感兴趣，任课老师应当鼓励并帮助其进行深入研究，以此作为大四的毕业设计内容均可。

六、完善考试模式

考核是人才培养过程中一个不可缺少的环节，以往本门课程的成绩考核采取传统“3+7”模式，即由平时表现（包括考勤、作业）占30%、期末笔试成绩占70%综合计算。这样的考核方式简单易操作，但这也是一些学生不重视实验、不注重如何应用所学知识解决实际问题的原因之一，结果造成理论联系实际和解决实际问题的能力差[2]。完善化考试模式，学生所有的学习， 包括实验实践环节的MATLAB上机考试、课程设计以及参与学习的过程都要进行考核， 改变过去重视理论知识，忽视实践能力的做法，能极大地强化学生的自主学习能力及动手实践能力。

七、提高教师素养，高度提炼知识点

以上五点都是从教学手段出发，着重从学生积极性的培养来考虑课程改革。还有非常关键的一点，就是对我们任课教师的要求：一方面，在这个知识爆炸的时代，教师必须对学科前沿知识有敏锐的洞察力，形成宽广而深厚的知识视野，这样才能站得高，看得远，将教材上那些抽象深奥的理论通俗易懂形象地讲授给学生；另一方面，也是最基本的，必须对所讲内容高度熟悉，能帮助学生提炼知识点，抓住问题的关键。如在讲DFT的时候，因为它不符合根据傅里叶变换的一般规律：1）信号在时域、频域某一个域的离散，均会导致在另一个域周期；2）信号在一个域有限长，就会导致在另一个域无限宽。这个时候，一定要将DFT的原理（它与DFS的关系）给学生讲述清楚。有限长序列x（n）的N点DFT的实质如图2所示：

这个概念非常重要，DFT的性质大都与此有关。比如有限长序列DFT的隐含周期性，也可由X（k）与x（n）的周期延拓序列的DFS系数的关系得出。至于从x（n）求X（k），或已知X（k）求x（n）则是用定义式直接进行的，并不需要通过和。类似这些关键的知识点，任课教师一定要在讲述DFT的性质之前给学生讲明白，不然越往后学，学生就越是一头雾水，跟不上课堂进度。

八、 结语

教学质量是大学的生命线，如何提高教学质量是每位教师永远的课题。本文根据“数字信号处理”的课程特点和学生的实际情况，从1）上好第一堂课，强调本门课程的学习意义，2）传统板书、多媒体课件、MATLAB实践等多种教学手段并行提高学习效果，3）课堂互动，杜绝填鸭式教学，4）加强实验教学，理论实践齐头并进，5）完善考核方法，激发学生学习积极性，6）加强教师素养，帮助学生理解课程内容等六个方面，对本门课程的教学改革进行了一系列思索，力图激发学生对该门课程的学习兴趣，提高教学质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王学渊，侯毅. 再谈“数字信号处理”的教学改革[J]. 电脑知识与技术，2012：7541-7545.

[2] 蒋先梅. 数字信号处理课程教学改革的探讨[J]. 考试周刊，2011：15-17.

[3] 沈媛媛.基于Matlab的数字信号处理综合性实验设计[J].实验室研究与探索，2009：60-73.

[4] 胡学友，王颖，胡云龙.“数字信号处理”教学改革与实践[J].高教论坛，2007：67-69.

[5] 丁玉美，高西全.数字信号处理（第2版）[M].西安：电子科技大学出版社，2001.

4.数字信号处理课程总结(全) 篇四

以下图为线索连接本门课程的内容：

xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF（滤去高频成分）ya(t)x(n)

一、时域分析

1． 信号

 信号：模拟信号、离散信号、数字信号（各种信号的表示及关系） 序列运算：加、减、乘、除、反褶、卷积  序列的周期性：抓定义

njwna、e(n)（可表征任何序列）cos(wn)u(n)、 典型序列：、、RN(n)、x(n)x(m)(nm)

m特殊序列：h(n)2． 系统

 系统的表示符号h(n) 系统的分类：y(n)T[x(n)]

线性：T[ax1(n)bx2(n)]aT[x1(n)]bT[x2(n)] 移不变：若y(n)T[x(n)]，则y(nm)T[x(nm)] 因果：y(n)与什么时刻的输入有关 稳定：有界输入产生有界输出

 常用系统：线性移不变因果稳定系统  判断系统的因果性、稳定性方法  线性移不变系统的表征方法：

线性卷积：y(n)x(n)*h(n)

NMk差分方程： y(n)ak1y(nk)bk0kx(nk)3． 序列信号如何得来？

xa(t)x(n)抽样

 抽样定理：让x(n)能代表xa(t) 抽样后频谱发生的变化？  如何由x(n)恢复xa(t)？

sin[xa(mT)T(tmT)]

xa(t)=mT

(tmT)

二、复频域分析（Z变换）

时域分析信号和系统都比较复杂，频域可以将差分方程变换为代数方程而使分析简化。A． 信号 1．求z变换

定义：x(n)X(z)x(n)znn

收敛域：X(z)是z的函数，z是复变量，有模和幅角。要其解析，则z不能取让X(z)无穷大的值，因此z的取值有限制，它与x(n)的种类一一对应。

 x(n)为有限长序列，则X(z)是z的多项式，所以X(z)在z=0或∞时可能会有∞，所以z的取值为：0z；

 x(n)为左边序列，0zRx，z能否取0看具体情况；

 x(n)为右边序列，Rxz，z能否取∞看具体情况（因果序列）；  x(n)为双边序列，RxzRx 2．求z反变换：已知X(z)求x(n)

 留数法

 部分分式法（常用）：记住常用序列的X(z)，注意左右序列区别。 长除法：注意左右序列 3．z变换的性质：

 由x(n)得到X(z)，则由x(nm)zmX(z)，移位性；  初值终值定理：求x(0)和x()；

 时域卷积和定理：y(n)x(n)*h(n)Y(z)X(z)H(z)；  复卷积定理：时域的乘积对应复频域的卷积；  帕塞瓦定理：能量守恒



nx(n)212X(ejw)dw2

4．序列的傅里叶变换

公式：X(ejw)x(n)enjwn

x(n)12X(ej)ejnd

注意：X(ejw)的特点：连续、周期性；X(ejw)与X(z)的关系 B． 系统

由h(n)H(z)，系统函数，可以用来表征系统。

 H(z)的求法：h(n)H(z)；H(z)=Y(z)/X(z)；  利用H(z)判断线性移不变系统的因果性和稳定性  利用差分方程列出对应的代数方程

MNMy(n)ak1y(nk)kbk0x(nk)kY(z)X(z)bk0Nkzk

k1ak1zk 系统频率响应H(ejw)：以2为周期的的连续函数



H(e)jwh(n)enjwn

H(ejw)h(n)enjwn，当h(n)为实序列时，则有H(ejw)=H*(ejw)

三、频域分析

根据时间域和频域自变量的特征，有几种不同的傅里叶变换对

 时间连续，非周期频域连续（由时域的非周期造成），非周期（由时域的连续造成）； X(j)x(t)ejtdt

x(t)12X(j)ejtd

 时间连续，周期频域离散，非周期

X(jk0)1T0T0/2x(t)ejk0tdt

T0/2x(t)X(jk0)ejk0t

 时间离散，非周期频域连续，周期



X(e)jwx(n)enjwn

x(n)12X(ej)ejnd，wT（数字频率与模拟频率的关系式）

 时间离散，周期频域离散，周期

~X(k)N1n0~x(n)ej2Nkn~x(n)W

knNn0N11~x(n)NN1n0~X(k)ej2Nkn1NN1n0~knX(k)WN

 本章重点是第四种傅里叶变换-----DFS  注意：

x(n)和X(k)都是以N为周期的周期序列； 1）~x(n)和X(k)的定义域都为（,）

2）尽管只是对有限项进行求和，但~；

~~~例如：k0时，X(0)N1x(n)

n0~~k1时，X(1)N1n0~x(n)ej2Nn

2NNnN1~kN时，X(N)N1n0j~x(n)en02N~~x(n)=X(0)

~kN1时，X(N1)N1n0~x(n)ej(N1)n~X(1)

x(n)也有类似的结果。x(n)和X(k)一

同理也可看到~可见在一个周期内，~~一对应。

 比较X(e)jwx(n)enjwn~和X(k)N1n0~x(n)ej2Nkn~x(n)W，当x(n)knNn0N1x(n)的一个周期内有定义时，即x(n)=~x(n)，0nN1，则在只在~N12Nj2Nk时，X(ejw)X(k)。

1,kr 0,kr~ en0(kr)nx(n)和X(k)的每个周期值都只是其主值区间的周期延拓，所以求和 因为~~在任一个周期内结果都一样。

 DFT：有限长序列x(n)只有有限个值，若也想用频域方法分析，它只属于序列的傅里叶变换，但序列的傅氏变换为连续函数，所以为方便计算机处理，也希望能像DFS一样，两个域都离散。将x(n)想象成一个周期x(n)的一个周期，然后做DFS，即 序列~

~X(k)N1n0~x(n)ej2NknN1n0x(n)ej2Nkn

x(n)只有x(n)，不是真正的周期序列，但因为求和只需N注意：实际上~个独立的值，所以可以用这个公式。同时，尽管x(n)只有N个值，但依上式求出的X(k)还是以N为周期的周期序列，其中也只有N个值独立，这样将~X(k)规定在一个周期内取值，成为一个有限长序列，则会引出

N1j2Nkn~DFT X(k)x(n)en0RN(k)

x(n)1NN1n0X(k)ej2NknRN(n)

比较：三种移位：线性移位、周期移位、圆周移位

三种卷积和：线性卷积、周期卷积、圆周卷积

重点：1）DFT的理论意义，在什么情况下线性卷积=圆周卷积 2）频域采样定理：掌握内容，了解恢复

3）用DFT计算模拟信号时可能出现的几个问题，各种问题怎样引起？

混叠失真、频谱泄漏、栅栏效应

 FFT：为提高计算速度的一种算法

1）常用两种方法：按时间抽取基2算法和按频率抽取基2算法，各自的原理、特点是什么，能自行推导出N小于等于8的运算流图。2）比较FFT和DFT的运算量； 3）比较DIT和DIF的区别。

四、数字滤波器（DF）

一个离散时间系统可以用h(n)、H(z)、差分方程和H(ejw)来表征。问题：

1、各种DF的结构

2、如何设计满足要求指标的DF？

3、如何实现设计的DF？

A． 设计IIR DF，借助AF来设计，然后经S---Z的变换即可得到。

1）脉冲响应不变法：思路、特点 2）双线性变换法：思路、特点、预畸变 3）模拟滤波器的幅度函数的设计 B． 设计FIR DF 1）线性相位如何得到？条件是什么？各种情况下的特点。2）窗函数设计法：步骤、特点 3）频率抽样法：步骤、特点 C． 实现DF

Ma

标准形式：H(z)k0Nkzk

5.数字图像处理心得体会 篇五

1210407040

邓炯

图像处理是指对图像信息进行加工，从而满足人类的心理、视觉或者应用的需求的一种行为。图像处理方法一般有数字法和光学法两种，其中数字法的优势很明显，已经被应用到了很多领域中，相信随着科学技术的发展,其应用空间将会更加广泛。数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理是从20世纪60年代以来随着计算机技术和VLSL的发展而产生、发展和不断成熟起来的一个新兴技术领域。数字图像处理技术其实就是利用各种数字硬件与计算机，对图像信息通过转换而得到的电信号进行相应的数学运算，例如图像去噪、图像分割、提取特征、图像增强、图像复原等，以便提高图像的实用性。其特点是处理精度比较高，并且能够对处理软件进行改进来优化处理效果，操作比较方便，但是由于数字图像需要处理的数据量一般很大，因此处理速度有待提高。

由于数字图像处理的方便性和灵活性，因此数字图像处理技术已经成为了图像处理领域中的主流。数字图像处理技术主要涉及到的关键技术有：图像的采集与数字化、图像的编码、图像的增强、图像恢复、图像分割、图像分析等。

图像的采集与数字化：就是通过量化和取样将一个自然图像转换为计算机能够处理的数字形式。

图像编码：图像编码的目的主要是来压缩图像的信息量，以便能够满足存储和传输的要求。

图像的增强：图像的增强其主要目的是使图像变得清晰或者将其变换为机器能够很容易分析的形式，图像增强方法一般有：直方图处理、灰度等级、伪彩色处理、边缘锐化、干扰抵制。

图像的恢复：图像恢复的目的是减少或除去在获得图像的过程中因为各种原因而产生的退化，可能是由于光学系统的离焦或像差、被摄物与摄像系统两者之间的相对运动、光学或电子系统的噪声与介于被摄像物跟摄像系统之间的大气湍流等等。

图像的分割：图像分割是将图像划分为一些互相不重叠的区域，其中每一个区域都是像素的一个连续集，通常采用区域法或者寻求区域边界的境界法。

图像分析：图像分析是指从图像中抽取某些有用的信息、数据或度量,其目的主要是想得到某种数值结果。图像分析的内容跟人工智能、模式识别的研究领域有一定的交叉。

数字图像处理的特点主要表现在以下几个方面：

1）数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。

2）数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上技术难度较大，成本亦高。这就对频带压缩技术提出了更高的要求。

3）数字图像中各个像素不是独立的，其相关性大。在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度。所以，图像处理中信息压缩的潜力很大。图像受人的因素影响较大，因为图像一般是给人观察和评价的。

数字图像处理的优点主要表现在4个方面。

1）再现性好。数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，那么数字图像处理过程始终能保持图像的再现。

2）处理精度高。将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，主要取决于图像数字化设备的能力。

3）适用面宽。图像可以来自多种信息源,它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像。只要针对不同的图像信息源，采取相应的图像信息采集措施，图像的数字处理方法适用于任何一种图像。

4）灵活性高。图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分，每一部分均包含丰富的内容。

6.数字逻辑课程设计个人体会 篇六

课程设计个人体会
这次的课程设计我主要是负责的收集材料，整理线索的工作，这个工作比较琐碎需要阅读大量的有关课程设计的有关资料以及相 关知识，要仔细的了解它的具体组成原理还有所需要的的各种器件，以及这些器件的功能。这些知识光从课本上是不能全部找到的，所以 我们需要在网上搜索大量的有关我们课题的相关资料，然后进行删 选，总结，最后确定了一个比较符合此次课程的方案。通过这次的课程设计，还有此次具体负责的搜集资料的工作，使 我对一些事情有了更多的感想。就我的工作而言，收集资料需要有一 定的耐心，而且还要仔细一些，同时还需要有一定的判断能力，还要 选择一定的相关内容，这样也同时能够给队友提供一些比较好的思路 与想法，使我们的工作能够更加容易的完成。就比如讲我们实验时需 要使用的一些器件在课本上介绍了，但是实验的时候却在电脑中找不 到，这时就需要我们去找一些其他的器件来替代这个，我们要把这些 器件做一些比较，看看它们的各个的功能，然后才能把它放在具体的 电路中进行测试看看能不能符合电路的要求。通过此次的实验也同时让我懂得了合作的重要性，我们这次的任 务是分工合作的，大家都有具体的工作要完成，每个人都会很用心的 去做，我们每个人都不能出现差错，否则这个设计就会完不成的，所 以想要做成一件事情紧靠一个人的努力是不行的，大家齐心协力去把 事情做好才是最重要的。网络工程（无线传感）陈贤才

7.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇七

数字信号处理是国内众多高职院校电子信息工程、通信工程等专业开设的必修课程。目前, 该门课程的教学设计、教材编写、课堂讲授等方面存在不少问题急需解决。笔者从自身教学工作实际出发, 通过网络问卷和实地走访形式, 面向当地学习该门课程的高职院校学生进行调查。根据调查分析可知, 学生普遍反映该门课程比较高深难懂且学习效果不好, 其内在原因主要包括以下三个方面:

1. 所用教材虽然多次再版修订, 力求在知识结构和内容设计等方面便于学生理解, 但是多数章节内容编排仍然沿袭原版, 很多易混淆的知识点没有着重列出, 也缺乏对相关知识点的对比分析和系统总结, 致使很多学生难以及时理解和掌握;

2. 与本科生相比, 高职学生在专业知识识记、理解、掌握、应用等方面存在一定差距, 往往对枯燥的知识讲解耐心不足, 缺乏较强的学习积极主动性。一旦学生在课堂上跟不上教师讲课节奏和进度, 就很难再花业余时间去钻研一些疑难问题;

3. 教学方法和环节设计缺乏技巧性和灵活性。如果教师在课堂上一直处于主导地位, 始终采用传统讲授法, 教学环节安排较单一, 甚至讲课思路不清晰, 语言表达不恰当, 就会使学生产生疲劳和厌学情绪, 陷入困惑与不解之中, 逐渐丧失学习兴趣。

基于上述分析, 为了顺利开展教学过程, 达到积极的教学效果, 促进课程的教学发展, 笔者针对课程教材内容与特点以及学生思维方式与特征, 同时结合自身高职院校教学工作实践以及在职读研学习体会, 探索高职院校数字信号处理课程教学改进策略。

二、数字信号处理课程教学探索

笔者以本门课程中的相关知识点为实例, 具体探讨若干教学改进对策或方案, 以供有关高职院校教学人员参考借鉴。

1. 为了弥补现有课程教材内容编排上的一些缺陷, 教师可以利用板书讲解、多媒体演示、图文资料展现等方式, 将新旧知识点之间的内在关联和重要区别, 清晰而直观地讲授和呈现给学生, 帮助学生更加深入透彻地理解和掌握教材内容。例如, 连续傅里叶变换FT、傅里叶级数FS、序列傅里叶变换DTFT、离散傅里叶变换DFT、快速傅里叶变换FFT主要通过时域和频域是连续或离散来加以区分, 因而总共有四种不同的组合形式:时域连续, 频域连续的是FT;时域连续, 频域离散的是FS;时域离散, 频域连续的是DTFT;时域离散, 频域也是离散的是DFT, 只有DFT能够在计算机上进行处理;而FFT是DFT的快速算法, 等等。这些相似概念或名词的清晰表述与有效揭示, 对于学生掌握本门课程的重要性是不言而喻的。由此可见, 教师需要通过多种形式或手段, 向学生形象直观地展示知识概念之间的联系与区别, 其中最常用的是图示法和实例法。

2. 由于学生容易对公式或定理推导产生抵触和厌烦情绪, 教师需要尽量简化复杂公式推导过程, 着重给学生讲授重要的定理和结论, 以最简明的表述方式讲解公式的物理含义, 强调结论的具体应用规则和范围。例如, 傅里叶变换具有四种类型, 每种均有相应的表达式, 一般难以理解和掌握。教师可以将抽象公式归结为一条简明结论, 帮助学生牢记与理解傅里叶变换的基本内涵, 即时域周期对应频域离散, 时域非周期对应频域连续, 频域周期对应时域离散, 频域非周期对应时域连续;如果进一步简化结论, 即时域映射到频域, 连续映射到非周期, 离散映射到周期。由于FT时域频域均连续, 根据上述结论, 就可以得出FT时域频域均为非周期。以此类推, 可以得出更多的相关推论。由此可见, 在教学初级阶段, 教师讲解知识要让学生感觉入门相对容易, 对知识内容进行系统概括和有序梳理是非常重要的, 这是考查和测评教师讲课能力与水平的关键所在。

3. 教师应该在教学过程中适时增加一些互动环节, 根据学生学习反馈信息与意见, 对教学进度、内容、方法、过程等进行及时调整和完善, 避免进行满堂知识灌输和填鸭式教学。此外, 教师还需要抽出一定的课时对学生进行有针对性的专门辅导, 即适时设置一定数量的答疑或辅导课。如果学生在学习过程中遇到一些疑难问题, 都可以在答疑或辅导课上及时提出, 以小纸条形式交给教师处理。教师统计和汇总各种学生疑问, 就是一种间接了解学生的各种疑惑和不解, 以及与学生交流互动的教学过程。随着学生遇到的疑难问题日益增多, 势必会影响他们继续学习的动力和兴趣。因此, 教师需要根据学生反映问题的普遍性与典型性以及难易程度等情况, 及时在课堂上依次讲解, 以便集中解决学生普遍反映的学习问题, 从而达到一种事半功倍的教学效果。与此同时, 教师还可以通过分析和解答学生提出的各种疑问, 反思自己在教学进度是否设置合理、教学方法是否运用妥当、教学过程是否有效进行等方面存在的问题, 从而对今后教学工作改进优化获得比较客观可靠的参考依据。

三、研究总结

综上所述, 笔者基于日常教学实际情况, 从三个方面具体探讨了高职院校数字信号处理课程的教学改进措施, 简要归纳总结如下:1. 补充完善现有课程教材的不足, 凸显阐明新旧知识点之间的关联性。2. 及时应对学生的厌学和抵触情绪, 适时概括简化重要的定理与结论。3. 摆脱单一的教学模式, 灵活设置答疑或辅导课, 积极开展学生互动。

笔者从自身教学工作实际出发, 结合问卷访问调查和典型实例分析, 针对高职院校数字信号处理课程教学改进方面进行了初步理论探讨, 进而提出一些该门课程教学改进方案或举措, 以期通过信息反馈和实践检验, 有效促进国内高职院校数字信号处理及其相关课程教学和学科建设等工作不断创新发展。

参考文献

[1]栗学丽, 刘琚.“数字信号处理”教学中易混淆的问题讨论.电气电子教学学报, 2009.

[2]胡学友, 王颖, 胡云龙.“数字信号处理”教学改革与实践.高教论坛, 2007.

8.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇八

【关键词】数字信号处理 Matlab仿真 教学改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0012-01

《数字信号处理》是一门建立在数学基础上的学科，该课程的特点是理论性强、起点高、难度大。同时，该课程又是一门实用性强、涉及知识面广的课程[1]。由于该课程的概念比较抽象，许多理论是基于繁琐的数学理论和推导，容易使学生感到乏味，纯粹把这门课当成是数学课来学习[2]，教学效果不好。

一、数字信号处理教学改革思路

针对《数字信号处理》课程特点，将Matlab仿真应用于该课程的理论教学[3]，结合仿真结果给学生讲解概念、算法，从而加深学生对知识的理解。该教学改革实施从以下几个方面着手：①教材选取，笔者选用的是丛玉良主编的《数字信号处理原理及其Matlab实现》，教材中很多例题都给出了Matlab代码，可供学生参考；②课堂讲解，每讲完一个重要理论后都用Matlab将该理论进行仿真，将结果以数据或图形的方式呈现在学生面前，帮助学生理解理论知识，激发学习兴趣；③实验教学，要求学生编制和调试Matlab程序，独立完成一些难易适中的综合性或设计性实验题，促进对理论知识的理解。

二、基于Matlab的教学实践

鉴于课程特点及教学现状，引入Matlab作为教学辅助工具，在讲解数字信号处理理论推导的基础上，穿插讲解用Matlab制作的示例和仿真，收到了很好的效果。下面以两个经典例子加以说明。

1.DFT与FFT运算量比较

根据理论分析，直接计算N点DFT，需要N2次复数乘法、 N（N-1）次复数加法，而时间抽选奇偶分解的FFT算法，需要 次复数乘法，次复数加法[4]。因此，N值越大，FFT算法越优越，比较DFT和FFT的运算时间代码如下。

N=4096； M=80；

x=[1：M， zeros（1，N-M）]；

t=cputime； y1=fft（x，N）； Time_fft=cputime-t；

t1=cputime； y2=dft（x，N）； Time_dft=cputime-t1；

程序運行结果Time_fft =0.0468，Time_dft =22.5889。可知，计算4096点DFT，利用FFT算法只需0.0468s，直接计算需要22.5889s，即FFT算法比DFT快了482倍，从这个比较结果学生可以体会到FFT算法的重大意义。

2.分析FFT取不同长度时序列频谱的变化

设x（n）是长度为6的矩形序列，分别取其8、32、64点FFT，观察x（n）的频谱变化。

x=ones（1，6）；

N=8；y1=fft（x，N）；

n=0：N-1；subplot（3，1，1）；stem（n，abs（y1），'.k'）；axis（[0，9，0，6]）；

N=32；y2=fft（x，N）；

n=0：N-1；subplot（3，1，2）；stem（n，abs（y2），'.k'）；axis（[0，40，0，6]）；

N=64；y3=fft（x，N）；

n=0：N-1；subplot（3，1，3）；stem（n，abs（y3），'.k'）；axis（[0，80，0，6]）；

运行程序，得到x（n）的频谱如图1所示：

图中第一幅图为N=8时的频谱，由于N值较小，只能看到8个离散的点，不能反映x（n）频谱变化规律；第二幅图为N=32时的频谱，频谱分辨率较N=8时有明显提高，可以粗略看出频谱变化规律；第三幅图为N=64时的频谱，随着N的增大，待分析信号的有效信息也增多，频率分辨率进一步提高，N值越大就越接近序列真正的频谱，因此，验证了“增加信号有效信息长度可以提高频谱分辨率”这一理论。

三、结束语

Matlab语言具有简单易学、上手快等优点， 可以方便地将其引入《数字信号处理》课程教学， 对算法及处理结果作现场仿真，丰富了教学内容，且对于促进学生的感性认识、巩固数字信号处理的理论等方面起到了积极作用。实践证明：该项教学改革实施以后，课堂教学效果有了较大的提高，学生普遍反映学习不再枯燥，很多学生课后都会花时间去琢磨Matlab仿真结果、消化已学知识，学生考试成绩也有了较大提高。

参考文献：

[1]余颖，肖静，刘树博.数字信号处理课程教学改革的探索和实践[J].东华理工大学学 报（社会科学版），2011，30（3）：294-296.

[2]吴瑛，张莉，陈迎春.“数字信号处理”教学改革的几点体会[J].电气电子教学学报，2010，32（6）：14-16.

[3]蔡成林，吴海燕，杨玲.《数字信号处理》教学改革的研究与探索[J].湖南人文科技学院学报，2011，（2）：137-139.

9.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇九

数字信号处理这门课程所蕴含的“理性”知识与“实用性”知识是不同的。前者主要是指大量的概念和理论，涉及到线性微分方程、积分变换、复变函数、离散数学等多门数学课程的内容，对数学能力要求比较高，学生在学习该门课程时，常常感到枯燥乏味，对其中的分析方法与基本理论不能很好地掌握理解[3]。后者注重问题集形式，要求从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程，“经世致用”的“实用性”观念尤为突出。

1.2教师群体中的个体是有差异的

对于社会的任一群体，其中的个体之间是有差异的，其所掌握的知识比例是有所侧重的，教师群体亦不例外，有的教师擅长理论传授，有的教师擅长实践知识讲解，二者重叠的部分将是教师整体中很小的一部分。由于教师个体的差异，将“理性”知识与“实用性”知识完美理想地结合起来并高效地传授给学生的情况毕竟只是很小的一部分。

1.3学生的知识基础是不同的

学生群体中的个体由于先天、社会背景、努力程度、知识偏好等原因，其所拥有的知识基础是不同的，由此导致不同的知识接受能力。有的学生对“理性”知识的接受能力很强，但由于个人经验不多或缺乏，对“实用性”知识就不是那么容易理解了。另一些学生的生活阅历较广，相关经验较多，对“实用性”知识的理解更为容易，自然也就更容易接受“实用性”知识了。此外，由于学生对教师的情感、价值观认同等方面的原因，他们对教师所传授的知识的接收程度也是各异的。

2“理性”与“实用性”动态平衡进入数字信号处理教学的思考

为了帮助学生系统理解和掌握数字信号处理课程中的基本概念、基本原理和分析方法，充分锻炼他们综合应用所学知识独立解决实际问题的能力和工程实践创新能力，寻求如何融合“理性”知识的传授与“实用性”知识的传授尤为重要。可从以下几个方面进行思考。

2.1以学生的和谐发展为目标，避免走向极端

数字信号处理是一门理论与实践紧密联系的课程，“理性”与“实用性”的冲突是该门课程教学过程中凸显的特点。

要使得学生扎实、牢固掌握该门课程，就要顺应时代发展的需求，在教学过程中架起“理性”与“实用性”沟通的桥梁，让学生成为数字信号处理学习过程中的`积极参与者、探索者，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释应用的过程，做到在更高层次上理解实际问题，因此，数字信号处理教学的过程应注重学生综合应用知识能力和自主学习能力的培养。在计算能力和技巧方面，应侧重计算方法，注重利用计算机技术进行科学计算。教学过程中应注重师生的互动，突出基本原理中蕴含的数学概念、物理概念和工程概念。然而，从建构主义的角度看，学习活动因个体而不同，因学习内容和环境而存在差异，因此，数字信号处理的教学活动不能过分追求统一，即注重“实用性”绝不是要走向一个极端。数字信号处理以理论与实践的统一性趋势在发展着，其教学活动也在“理性”与“实用性”的张力中动态地前进。鉴于此，数字信号处理的教学活动应在“理性”与“实用性”两者之间寻求其冲突解，既要重视相关技术产生的背景及其“实用性”，也要重视其中的数学理论及其证明的“理性”。

2.2加强教师自身的知识修养

当今世界知识日新月异，教师所拥有的知识体系不应是静止的，应是与时俱进的，因此，教师要不断地更新自己的知识，不断地改进教学方法、教学手段，为提高教学质量不断完善自身的素质。此外，随着高校社会服务功能的凸显，目前的高校专业课程所倡导的教育理念加重了“实用性”教学的砝码，因此，作为工科类教师，不仅要处于理论知识的前沿，更要参与到具体的技术劳动中去，提升自身的“实用性”知识，以便为传授知识奠定基础。 2.3更新数字信号处理的教学方法与手段，促进“理性”向“实用性”的提升

2.3.1更新教学方法数学信号处理这门课程与许多专业课有很强的联系，例如，通信原理、数字信号处理、通信电路、图象处理等。因此，可通过加强课程之间的联系来更新教学方法，同时也指导学生掌握新的学习方法。如通常所说的DSP有两层含义，一是数字信号处理（DigitalSignalProcessing），二是数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）。“数字信号处理”课程是DSP的第一层含义，主要是学习DSP的基础理论和算法，最终是要用到实际中。“数字信号处理器原理及应用”课程，体现的是DSP的第二层含义。只有将这两门课程紧密地结合起来，加强对这两门课程（即数字信号处理系列课程）的联系，才能使学生真正掌握DSP的知识，毕业后才能在信号处理的各个领域发挥最大的才干[4]。

2.3.2采用多样化教学手段数字信号处理的教学中，有许多的数学概念、物理概念及工程概念，特别适用于多媒体教学手段（CAI课件和电子教案等）。在CAI课件和电子教案中，不仅包含课程的基本原理和基本概念，更重要的是演示信号的变化过程，系统的响应结果等。如把卷积图示、系统的频率响应等做成Flash，直观生动，便于学生理解和记忆。此外，网络教学、MATLAB演示等对提高学生的课程理解能力发挥着及其重要的作用。尤其是MATLAB，它提供了信号处理有关函数和工具箱可方便地进行数字信号处理中的相关计算，并绘出图形，将教学内容中难以理解的抽象概念、公式和例题的结果用图形的方法直观地表示出来，避免了大量复杂的数学计算，节省了时间，把注意力集中在概念、原理的理解上，通过对结果的分析，加深对概念和理论的理解和掌握，使课堂教学更生动、更具有吸引力，从而激发学生的学习兴趣，提高教学质量[5]。

3结语

数字信号处理这门课程是电子信息类专业的一门重要专业基础课，教学质量的好坏，对学生后继课程的学习有重要影响。本文分析了该门课程的教学过程中存在的“理性”与“实用性”冲突及其形成原因，继而从教学理念、方法和手段3方面探寻其冲突解。未来研究可扩展到课程设计、实践教学体系、教师科研水平等方面来寻求冲突解。

参考文献：

[1]丁玉美.数字信号处理[M].陕西：西安电子科技大学出版社，

[2]程佩青.数字信号处理教程[M].北京：清华大学出版社，2006

[3]郭素敏，郭素芳，吴波.数字信号处理教学改革与实践探讨[J].教学研究，2006.5

[4]王艳芬，王刚，张晓光，等.信息专业“数字信号处理”的改革与实践[J].电气电子教学学报，.1

10.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇十

1 引言

数字图像处理技术发展迅速，且应用范围极其广泛，在军事航天、遥感医学、通讯工业等等领域都有极其深远的影响。数字图像处理课程的开设，目的是使电子、通信、计算机专业等理工科的学生能够掌握数字图像的基本概念、理论及处理方法，能切实将生活中的数字图像处理问题进行抽象建模并动手编程解决，为其今后的科研、研发工作铺好坚实的基础。但也正因为该课的应用范围广，其涉及的基础理论知识、算法众多，属于一门典型的交叉的学科，因此在教学中存在着需要教授的内容章节多、难度跨度大(本科、硕士、博士均有数字图像处理课)、理论算法抽象且复杂等难点，学生不容易找着重点，或者很容易出现畏难情绪，对知识的掌握吸收不利，更谈不上进一步的创新。

以电子、通信专业大三学生为授课主体，笔者针对以上问题，提出了以主题方式开展数字图像课程教学，通过形象感官地处理实例深入浅出解析课程中的理论算法，并进一步结合一系列不同性质的实验，让学生从知道应该怎么做，到为什么这样做，最终到我要怎么做，培养起学生的学习兴趣和创新能力。通过几个学期的实践证明，这种方法在教学中具有明显的预期效果，很好地弥补了传统的数字图像处理教学方法的不足。

2 数字图像处理教学难点与分析

数字图像处理课程属于信息类专业必修课，在大学开设多年，传统的数字图像处理教学以教为主，学生学习起来枯燥、知识掌握困难。随着该门课程越来越广泛的应用，其地位与日俱增，各个高校都予以了高度重视，对实践也逐渐重视，提出了实践教学改革、实例教学等尝试，取得了一系列的教学成果，通过实践也使学生更易掌握重要知识点，加强动手能力。但是该门课程仍存在两个较难克服的教学难点。

第一，数字图像处理涵盖的章节内容非常多，学生容易混淆，学习易产生疲劳情绪，而在本科有限的学时数中也难以兼顾。内容包括图像采集、图像变换、图像增强、图像复原、图像压缩编码、图像分割、图像描述、图像识别、数学形态学处理、彩色图像处理等等，跨度很大，这与该课的应用领域广泛是息息相关的。

第二，课程牵涉的需要前期先修的基础知识多，比如需要先修复变函数与积分变换、线性代数、信号与系统、数字信号处理、数字电路、专业英语等等。涉及的数学知识内容多，理论公式推导多，导致学生听课热情降低。如在图像的频域变换一章中涉及了离散余弦变换、K—L变换、离散沃尔什一哈达玛变换、小波变换等。

如果只是片面依靠讲授理论公式的推导，把大量的教学课时用在理论性较深的章节中，而忽略了这些理论知识与实际应用的紧密结合，会导致学生兴趣低落，不利于学生应用能力的培养。以上两个难点的克服以及其克服程度，是关乎“数字图像处理”课程能否为学生们接受，取得较好的教学效果，并调动学生学习积极性、创新性的关键。本文提出了主题式教学方法，结合实例演示、实验验证、启发的方法克服以上难点。

3 主题式教学模式探索

主题式教学模式，是指按教学内容相关性和难易程度，对图像处理教学内容进行分类，并采用主题式教学方法开展课堂教学。每个主题可以各成一个相对独立的体系，但又具有一定的前后相关性和相辅相成性。这部分工作将数字图像处理教学内容分为本科、研究生两种难度。

本科的教学内容相对基础、容易理解，而研究生阶段的教学主要是高层次的图像理解。两者划分还要考虑到前后关联性，内容相对独立完整性，以及教学时数的限教改教法72制等因素。对本校 36 学时的本科教学，作者选取了图像处理的基础入门内容———数字图像的基本处理方法进行主题分割。将总体教学内容分成绪论、图像及其数字化、图像变换、图像增强、图像分割、图像编码与压缩六个主题，并循序渐进。

绪论对数字图像处理技术的由来、当今的广泛应用以及未来的发展趋势进行介绍，用过去、现在、未来这样清晰的时间发展线索，用讲故事的方式，让学生迅速了解该技术的历史、重点、重要性，激发学生的学习兴趣。图像及其数字化涵括像素、数字图像的概念，图像的数字化方法，以及整个数字图像处理系统的组成。让学生对什么是数字图像，它是怎么构成的，怎么得到、处理数字图像有一个系统的了解。为后续的各章节做了一个很好的铺垫。在图像的变换主题中讲述为何要将图像从我们已了解的时域、空间域变换到别的域来对图像进行新的表示和处理，通过对 FFT、DCT、小波等基本变换的方法和应用的介绍，让学生充分了解变换到非时空域处理问题的好处与前提，如何做这种变换，以及这种变换的用途。有了前面几个主题的铺垫，图像增强主题自然引出，该主题内容较多，包括点运算中的灰度变换和直方图修正法，区域运算中的平滑和锐化。目的是让学生对空间域的图像增强处理的必要性、效果与处理的具体方法有感性的了解。

图像分割主题紧跟图像增强主题中的锐化问题引出，既然边缘和轮廓已被增强，那检测边缘并将目标分割出来就成了顺理成章的事。该主题除了介绍分割的两类方法———区域分割和边界分割外，主要让学生理解分割的目的和要达到的效果。还介绍了最后一个主题———图像压缩，从压缩的重要性，压缩要达到的标准，以及压缩的具体方法三方面阐述，使学生不仅会压缩，而且知道什么样的才是一个好的压缩。为今后的相关工作打好坚实的基础。

4 学生的创新思维能力的培养

除了将教学内容以循序渐进主题模式进行合理划分，为每个主题定下明确的学生学习目标外，在每个主题的讲授中还要结合一些技巧，让学生在思路清晰、目标明确的前提下，进一步对知识的理解、运用了然于胸，并进一步激发学生的创新意识。这方面需要做的工作包括：针对教学中理论性较强、公式推导过多的内容，在讲解的过程中，尽量将理论知识与实验实践结合，使复杂的问题简单化，将理论化为容易理解接受的形象图像展示。通过验证实验、设计性实验、课程设计不同的实践方式让学生从逐渐理解、尝试运用，到能产生自己的创新想法并实现，逐步培养、激发学生的创新思维能力。

针对复杂理论的讲解，一定要形象化。比如图像变换中对图像与其频域显示相关性的阐述。采用公式算法或抽象语言很难让学生理解与消化。可以采用简单图像的变换结果的比较形象的展示。如图1 中，通过对简单黑底中白条的旋转了解频率高低与原图的`关系，通过细节稍有不同的两幅简单的十字图，了解细节对频谱的影响，从而可推断出“高频反应细节，低频反映轮廓”的结论。又比如在讲解图像增强中直方图均衡理论时，如果从直方图均衡化前后的对比效果图人手，让学生先直观地了解直方图均衡化的作用和应用，再来讲均衡化处理的原理和步骤，并且让学生思考直方图均衡化在实际生活中的应用，更能够带动学生的听课积极性。在学生创新思维培养方面，针对每个主题设计配套的验证性、设计型实验，在收到较好的效果时，进一步提出课程设计内容。让学生由简到难，从初步理解到懂得怎么做，再到我想怎么做，一步步把学生的创新能动性调动出来。

比如，在讲图像分割专题时，首先请大家参考教材资料，用Roberts 算子、Sobel算子、Prewitt算子、LOG 算子进行图像分割的算法验证，了解不同算子进行图像分割的效果和原理。通过不同算子之间的比较更进一步了解分割效果与算子模板的关系。然后请大家设计一个对显微镜下细胞图像进行分割的实验，要求寻找或自己设计一个适合细胞图像的边缘检测算子。最后，对学有余力的同学可以让其完成一个完整的细胞统计系统的课程设计，从算法的编写、GUI界面的设计等方面发挥自己的主观能动性，设计一个体现自己鲜明个性与选择性功能的细胞统计系统，例如可选择是否进行图像文件的打开挑选、保存、退出，还是直接采用默认图像，手动或自动进行细胞分割等等。这样，一方面，学生通过验证型实验可巩固每个主题的理论知识，并总结各个实验，进一步进行比较全面的实验设计，实现更综合的图像处理的功能;另一方面，学生通过代码的改写或调试，在已有知识的基础上能培养自己的创新思维，发挥自己的创新能力，达到将数字图像处理技术灵活应用的程度。

5 总结

11.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇十一

关键词：数字信号处理；教学方法；仿真实践

中图分类号：TN911.72-4；G642

1 引言

随着信息类科学和计算技术的迅速发展，数字信号处理的理论与应用得到飞跃式发展，数字信号处理课程也已经成为高等学校相关专业的必修课程[1]。但是“教的困难学得费力”是这门课程普遍存在的问题。数字信号处理先修课程有高等数学、复变函数、信号与线性系统等，其教学特点是数学理论性强，概念抽象，理论推导繁琐，比如快速傅里叶变换算法复杂难度大及滤波器设计多样性，学生在理解和掌握中有一定的难度。另外，学生基础课程学习的差异也给教学带来了一定的困难。因此如何在有限学时内将基本原理、基本概念与分析方法传授给学生是需要探索的。如果方法不当，只是灌输大量的具体知识，学生死记硬背教材上的推导和公式，并未理解掌握教学内容，考试时勉强应付，从而对该课程失去兴趣。为了提高教学质量，激发学生的学习兴趣，笔者在近十年的教学实践中，对教学内容、课堂教学模式和方法不断改进，摸索出一些便于学生理解和掌握的具体讲法，提出启发互动与建模仿真实践应用在数字信号处理课程教学中，从教与学两个角度对如何提高教学质量进行研究。

2 教学改革方法和途径

2.1 启发互动的课堂教学模式

传统的教学是知识的“满堂灌”。通常课堂教学中把教材作为学习的中心，教师讲授引导进行知识的传授。这样学生较少的参与到课堂教学，学习缺乏热情和主动性，思维受到限制。要让学生对课程有兴趣，必须思考设计课堂教学方法，在教学中给出学生问题或者引导学生自己发现“问题”，以问题为教学起点，启发引导学生自主探索，在课堂教学中老师直接讲授和启发式提问相结合，让学生经历“提出问题—思考研究—分析解决”的知识构建过程。积极主动地参与到课堂教学中。

同时课堂教学形式多样化，教师课堂讲解推导公式采用板书学生形式，仿真演示边学边验证、多媒体及动画演示等多种教学形式活跃课堂，激发学生对该课程的兴趣，加深学生对知识的理解和掌握。另外可采取专题讨论的教学形式，把和数字信号处理有关联的理论和技术分成小专题，提前把题目分给每个学生，请学生思考查阅资料做好准备，课堂上发表见解，进行专题讨论，让学生勇于表达自己的观点，同时倾听其他学生的观点也可扩展思路，这对于学好课程及能力培养都有极大的帮助。

2.2 仿真实践的教学方法

数字信号处理的内容较多，但本科阶段主要培养学生学习知识、分析问题解决问题的能力，而不是灌输大量的具体知识。培养这些能力的主要途径是：打好理论基础，掌握本学科的基本原理、基本概念与基本分析方法，学会使用现代设计、分析、开发、仿真与实验工具。使学生在有限的课时内，通过学习、思考和仿真实验掌握基本知识。MATLAB软件是国际公认的信号处理标准软件和仿真开发平台，利用MATLAB可以使一些很难理解的抽象理论得到直观演示解释，解决各种复杂问题的分析与计算等难题[1]。笔者在近十年的教学中，对数字信号处理课程的课后作业要求学生用MATLAB软件仿真实现，省去了学生较为繁琐的笔算及较大的计算运算量，而且提高了学生的编程能力，培养了工程素养，起到了事半功倍的作用。

（1）实施内容

将仿真工具引入到数字信号处理教学的过程中，从以下两个途径出发，一是结合教学理论进程，基于课堂上的一些重要的核心知识点通过用仿真软件将抽象的难以理解的理论知识用形象的图形直观地展现，学生在一定程度上可以轻松地掌握所学知识点，提高其学习兴趣。比如在课堂教学中，讲授快速傅里叶变换时，减少理论推导证明，而着重讲述它的理论应用，仿真演示快速傅里叶变换进行频谱分析，用FFT分析信号频率成分。例如一被噪声污染的信号，很难看出它所包含的频率成分，如一个由100HZ和220HZ正弦信号构成的信号，受到均值随机噪声的干扰，通过FFT来分析其信号频率成分。利用仿真软件可以快速的分析其频率成分，仿真结果如图1所示，直观形象展示给学生，加深对FFT应用的理解。

复杂的公式推导和结论让同学们对频率采样理解不透彻，如果用仿真图形演示如图2频域采样，则会豁然开朗，理解频域采样失真的原因，掌握频率采样定理。

二是给学生实践任务，要求教材中的例题和课后习题用MATLAB程序实现，给出习题求解程序及仿真运行结果。这样能让学生熟悉信号处理的常用函数和编程设计技巧。另外，把学生分成小组，可让学生合作开发一个系统，如开发数字信号处理实验仿真系统，确定系统的体系结构由哪些模块组成，模块间的调用关系如何，需要哪些全局变量等。图3为指导学生开发的傅里叶变换的GUI界面，学生不仅掌握了MATLAB的程序设计，而且掌握了离散傅里叶变换的理论和实验仿真结果。由此可以极大地调动学生的学习兴趣，让每个学生投入到学习实践中，培养了良好的合作、探索、完成工作的工程素養。

MATLAB仿真演示的教学效果，使数字信号处理中的抽象、难懂的基本概念和基本原理转化成易懂、直观的图形图像形式，较好地帮助学生理解课堂讲授内容[2]。

数字滤波器设计是数字信号处理课程的重要内容之一，在教学中理论推导复杂，计算量较大。而（FDATool Filter Design Analysis Tool）是simulink 信号处理工具箱里专用的滤波器设计工具，它把滤波器设计命令行功能集成在一个图形用户界面窗口中，如图4所示，在图中滤波器设计结果显示区域在上半部分，它可显示滤波器的幅频响应，其中滤波器类型选项包括低通、高通、带通、带阻和特殊FIR的滤波器，设计指标及性能控制区域在图中的下半部分。

设计滤波器主要对其进行应用，结合信号的频谱分析，理解滤波器的功能与作用。比如有一输入信号x（t）中含有干扰信号，其时域波形如图5（a）所示，对其FFT进行频谱分析如图5 （b）所示，由图可见，信号和干扰的频带互不重叠，设计如图6（c）所示的低通滤波器滤除干扰，得到纯净信号，达到滤波的目的如图6（d）所示。在该仿真中既进行了滤波器设计，又有信号频谱分析FFT的应用，理论和实践结合易于知识的理解掌握。

3 结束语

本文是在教学实践中对数字信号处理课程的教学内容、课堂教学模式和方法不断改进，摸索出一些便于学生理解和掌握的具体讲法，提出启发互动的课堂教学形式和建模仿真实践的教学方法，对数字信号处理课程进行了教学改革实践。启发互动的课堂教学模式使学生积极主动参与到课堂教学，激发学习兴趣，更好的理解掌握本学科理论知识。仿真实践练习培养了学生的动手编程设计能力，培养了工程素养，教学方法的应用收到了良好的教学效果，提高了教学质量。

参考文献

[1] 高西全，丁玉美.《数字信号处理》（第三版），西安电子科技大学出版社

[2]霍慧芝. MATLAB仿真在数字信号处理教学中的应用研究.大学教育，2013年24期

[3]陈怀琛，吴大正，高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用.3版.北京：电子工业出版社，2006

作者简介：

12.数字图像处理课程的教学改革探讨 篇十二

1 数字图像处理课程的特点

1.1 数字图像处理课程的性质

数字图像处理是信息科学中发展最快的热点研究方向, 是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础, 是一门涉及多项领域的交叉学科, 是诸多工科类专业开设的主干课程之一, 是一门理论与实践、原理与应用结合紧密的课程[1]。

1.2 数字图像处理课程存在的问题

数字图像处理是交叉学科, 由于发展速度比较快, 新技术不断出现, 各个领域有不同的对象被要求掌握和理解, 这与图像处理技术内容略有不同。因此, 常规的教学方案已经不能满足学生现实的需求。数字图像处理的发展、学习与运用等方面都存在问题。

1.2.1 教学体系机构不完善

不同专业对教材的选取、课堂教学、实验能力培养等环节要求不同, 由于教学体系机构不完善, 造成学生们学习目标不明确, 从而对学习失去兴趣。而且教学内容太过陈旧, 不能与时俱进, 与现实脱轨。

1.2.2 没有比较正规的实验指导书

学生们用的实验指导书大都是学校老师根据本学校的教学大纲进行编制的特定的实验, 而没有比较正规的实验指导书。因为数字图像处理技术发展较快的特性, 使那些固定的实验无法满足不同专业对本课程学习的所有需求, 降低了学生们的学习热情。

1.2.3 没有合理的教学团队

担任该课程的老师在不同的专业缺乏相关专业知识, 知其然而不知其所以然的教学形式单一, 且抓不住该专业的教学重点。

2 采取的改革措施

针对上述存在的关键问题, 首先在对数字图像处理研究内容划分的基础上, 确定不同专业涉及的学科;增强老师对专业知识的理解, 同时结合学科在实际中的应用情况改进现有的教学方法;在此基础上, 根据数字图像处理技术发展的情况, 合理安排学生们的实验。

2.1 教学内容的改革

2.1.1 不同层次的学生

不同层次的学生是指不同学历的学生, 包括硕士研究生、统招本科、成教学生等层次。对于层次较低的成教学生来说, 应从应用的角度去学习图像处理软件的方法;对于统招本科生, 则应从技术方面入手, 选择较易学习的内容, 并对一些专业的理论性知识有一定了解;针对层次较高的研究生, 则应该让其侧重学习理论知识, 并对当前的研究热点及研究方向有一定的了解, 努力将其培养成研究型人才。

2.1.2 及时增加新知识

教学内容还要与时代的进步作出相应的调整。由结合国内外科研和教学成果, 适当介绍学科发展的前沿知识, 进一步完善教材;同时, 还应该及时将本领域的新技术、新方法、新动态引入到课程中。

2.2 教学团队的改革

在前面改革的基础上, 还要优化教学团队。学校应该成立课题组, 采取课题组成员共同带领教学队伍, 并相互听课发现成员间的不足, 同时规定某个固定时间开展教学活动研究、教学经验交流等活动来提高团队的整体素质。使之成为一支治学严谨、教书育人的优秀团队。

2.3 实验环节的改革

实验环节的改革, 首先应该从实验内容上增加研究性、探索性、操作型、应用型以及创新型等的实验内容, 并不断完善实验指导书, 以培养学生们的动手能力和创新能力。因此在实验过程中, 可以采用软件实验与硬件实验相结合、代码编写与应用软件相结合、应用系统与综合性试验相结合的方式。

2.4 教学方式的改革

可以采用多种教学方法相结合的方式, 将黑板板书教学形式、实验演示教学方式、多媒体教学方式有机结合起来。由文字到声音图像, 这一教学手段的运用极大地增强了课堂教学的直观性、互动性, 调动了学生学习的主动性。数字图像处理课程有其独特之处如理论知识起点高、难度大、实践性强、涉及知识面广、涉及交叉学科多等特点, 所以在这一课程运用多媒体技术来加以阐述和表达课程内容是十分必要的[3]。

3 结论

随着社会经济和科学技术的飞速发展, 数字图像处理技术的基本理论不断被完善, 其应用也越加广泛, 让学生们掌握其相关理论及应用的相关技能是教学改革的重点。在近几年的教学过程中不断改革教学方法, 及时了解和更新教学内容, 采用先进的教学手段, 合理安排每个环节的教学, 为同学们提供完整、及时的知识, 完成知识、能力和素质全面发展的要求, 取得了较好的教学效果。但是有关课程改革的问题不会到此为止, 不断完善教学效果将是教师们面临的长期的艰巨任务。

摘要：本研究针对图像处理课程的缺点进行了阐述, 并从数字图像处理课程的教学内容、教学手段和实践、改革措施等方面入手进行了深入细致的探讨。结果表明:数字图像处理课程中目前没有合理的教学团队、没有比较正规的实验指导书, 学生课本没有与时俱进。通过对教学改革的实践, 学生们的学习兴趣和学习效率都所有提高。

关键词：数字图像处理,教学方法,教学改革

参考文献

[1]李金萍.数字图像处理课程实验教学改革探索[J].科技视界, 2012, (7) :23-23.

13.《数字化测图》课程教学大纲 篇十三

【课程编号】：13319619

【英文译名】：The Digitizing topographical survey and draw

【适用专业】：测绘工程、地理信息系统

【学 分 数】：2

【总学时数】：32

【实践学时】：6

一、本课程教学目的和课程性质

本课程在测绘学基本理论基础上，讲授野外地形数据采集、处理及计算机编辑成图技术，使学生掌握数字化地形图测绘与应用的理论与方法。

本课程在测绘学基本理论基础上，讲授数字化野外地形数据采集、记录及计算机编辑成图的理论与方法。通过学习本课程，学生要掌握数字化地形图数据采集，计算机地形图编辑、制作及大比例尺数字地形图的工程应用方法。

本课程为专业必修课。

二、本课程的基本要求

熟悉大比例尺数字化测图的基本理论，掌握野外地形数据采集，及运用流行地形、地籍绘图软件编辑、制作数字地形图的测绘技术。

三、本课程与其他课程的关系

1、先修课程：测量学、计算机辅助制图等。

2、后继课程：电子地图原理及应用、地理信息系统等。

四、课程内容

数字化测图是建立地理信息系统时数据采集的重要手段，主要介绍数字化测图的基本理论，基本方法，基本技能，为学生将来从事地理信息系统建设打下基础。

第一章、大比例尺数字化测图基本理论

本章主要讲授大比例数字化测图方法、原理，数字化测图的基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三维坐标以及描述其性质与相互关系的信息，然后录入计算机，借助计算机绘图系统处理，显示、输出与传统地形图表现形式相同的地形图。要求深刻理解。

重点：大比例数字化测图方法、原理。

第二章、计算机绘图基础

本章主要讲授数字化地形图编辑成图的算法。为了能在图形输出设备上生成地形图，计算机绘图程序要能识别或者确定图形元素的定位信息，并按照正确的过点顺序及描述线型的参数确定的线型，按图元逐个的绘制完成一幅地形图。要求学生深刻理解。

重点：数字化地形图编辑成图的算法。

难点：图形的开窗处理。

第三章、野外数据采集方法

本章主要讲授数字化测图的外业作业方法，通过对测绘仪器及其使用的介绍，要求熟练掌握数字化测图的仪器操作，技术设计，控制测量，测绘成果的检查与验收等工作。重点：数字化测图的仪器操作。

难点：数字化测图数据的采集。

第四章、地形、地籍成图软件概述

本章主要讲授地形地籍成图软件的基本功能，基本菜单，要求学生对常用的一些命令、菜单熟练掌握。

重点：绘图处理菜单的使用。

难点：地物编辑菜单的使用。

第五章、数字地形图计算机编辑成图方法

本章主要讲授计算机地形图编辑成图方法，对地形图的数据录入，编辑成图方式，图形编辑处理的基本方式，以及数字地形图的分幅、整饰和工程应用进行详细的介绍，要求学生必须熟练掌握。

重点：数字化地图的工程应用。

难点：数字化地图的工程应用。

五、教学方法建议

理论结合实际，实验课间插在理论课中间进行。授课采用多媒体教室，通过地形图编辑的实际演示，帮助学生深入理解。

六、考核方式

题库试题笔试考试，卷面成绩占总成绩的比例70％，其余30%根据实验表现给出。

七、其他说明

课堂布置思考题，为了避免学生相互借鉴而出现雷同，要求当场开卷完成并提交。

八、选用教材及主要参考书

1、教材：

《大比例尺数字化测图技术》李玉宝 曹志翔等，西南交通大学出版社，2006。

2、参考书：

《CASS5.1地形地籍成图软件参考手册》，南方测绘仪器公司

九、学时分配

课程内容讲课实验上机大作业小计

一、数字化测图概述

1、数字化测图概念

2、数字化测图系统223、数字化测图的优势

4、数字化测图的特点245、数字化测图的作业模式22

二、计算机绘图基本理论

1、窗口、视图及坐标变换222、基本图元绘制

3、二维图形裁剪224、地形符号绘制

5、等高线算法226、高程插值

7、体积计算24

三、数字化测图外业工作

1、控制测量

2、碎部测量

3、实地调绘426

四、数字化测图软件介绍44

五、计算机编辑成图448

合计266

32《数字化测图》课程实验教学计划

一、本课程实验教学的目的和要求

学习地形测绘数据采集及计算机编程成图方法，掌握基本的作业方法，促进和深化理论知识的理解

二、本课程实验内容体系和实验类型

综合性实验，必修

三、实验项目内容安排

实验

1、野外数据采集。

要求学生学习全站仪操作，定位点数据及其属性的记录方法，理解如何利用地形地物相同或

对称的特点，提高采集效率的方法。本实验课时2学时。

实验

2、计算机编辑成图。

要求学生掌握计算机绘图软件的基本操作方法，熟悉计算机编辑成图的作业流程和基本步骤，为实习时独立完成一幅地形图的测绘工作打下基础。本实验课时4学时。

四、实验报告和成绩评定

14.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇十四

关键词:人体寄生虫学;实验教学;数字资料库;在线开放课程

人体寄生虫学实验教学课程是课程教学一个重要的组成部分，是对理论教学内容的具象化，同时培养学生实践操作能力，使学生对寄生虫病的防治以及临床检验技术有更为深刻的了解，有利于医学生走上临床以及疾病防控等工作岗位后解决实际问题［1］。近几年大规模在线开放课程学习的平台迅速兴起，突破了对于教学地点和教学时长的限制，增强了教学吸引力，激发了学习者的学习积极性和自主性，是对课堂教学的有力补充［2］。为了让学生能够更好地巩固课堂所学的理论知识，进一步激发学生的学习兴趣，结合寄生虫学的学科发展特点和教学形式多样的发展趋势，将课上观察标本以及课上难以演示的实验动物模型制作过程数字化，同时按相应章节制作微视频，应用于本学科在线开放课程，初步取得了良好的教学效果。

1人体寄生虫学课程实验教学的现状和发展趋势

1．1人体寄生虫实验教学的现状

目前，我国各医学院校的人体寄生虫学实验教学课程的学时时长、实验开展虽各有不同，但基本上都出现相似的问题:①临床病例减少，教学标本短缺，购买的教学标本往往成本昂贵而且结构不够典型;②实验课时少或实验材料来源困难或实验场地不足等因素导致学生动手练习机会少、实验技能掌握不充分;③寄生虫动物模型的制备较为复杂，需要周期长，而实验课时长限制无法让全部学生参与制备过程;④多年来沿用的人体寄生虫学信息教学资源中的视频资料有关寄生虫动物模型感染制备过程的非常稀少;⑤教学效果评价方式较为单一。

1．2实验教学形式多样化的发展趋势

随着医学教育的发展和教育改革的不断深化，发挥学生的主观能动性，培养和提高自主学习能力和实践能力，已成为实验教学和加强素质教育的关键。随着科学技术不断创新，教学方式也逐渐多样。进几年来，微课、翻转课堂、PBL教学等多种教学形式的应用，在线开放课程平台的兴起，极大丰富了教学手段，强调以学生为主体的学习方式，改变以往绝大部分是老师课堂传授的传统教学模式，提高了学生的学习积极性。在线开放课程是将教学资源如微视频、学习资料、训练与测验、机器自动评分等应用到小规模的实体校园(不限于校内)的一种课程教育模式，实质是将优质课程资源与课堂教学有机结合，变革教学结构，丰富教学模式，提升教学质量。其中学习资料可以随着本学科发展及时更新、完善和补充，有利于学生充分了解本学科的内容。

2人体寄生虫学实验教学数字资料库的建立

2．1常用实验教学资料的数字化

选取国内外专业教材和书刊、图谱中有关人体寄生虫学虫体或虫卵的线条图扫描后标注主要结构;将实验教学中应用的玻片标本镜下采集典型形态，标注主要结构;将虫体、中间宿主、病变典型的大体病理标本拍摄图片，后期文字处理说明其虫体名称、相应的中间宿主名称、寄生脏器病理变化等。还有一些活体标本，如日本血吸虫成虫、日本血吸虫尾蚴、杜氏利什曼原虫前鞭毛体等拍摄镜下动态视频并在后期加注文字说明。同时利用本室的OlympusVS120数字切片扫描系统，将常用标本如成虫、虫卵扫描后生成包含标本各层次的数字切片［3］，使虫体形态更加立体，细节更为详细，为学生观察标本提供一个全新的视角。形成线条图、实物图、动态图、数字切片几种模式的数字资料，按照虫种和教学相应章节归类，形成完整的既可应用于课堂教学、也可以应用于在线开放课程的完整的实验教学数字资料，极大丰富了教学资源。

2．2寄生虫常见感染动物模型制备过程及实验操作视频拍摄以及后期制作处理

将本学科开展的常用寄生虫动物模型鼠疟原虫动物模型、日本血吸虫感染小鼠动物模型等的制备过程分段视频记录。后期将视频剪辑，对相应感染、饲养、检查模型是否建立成功、以及病原体保种等过程配音说明，进行文字处理，形成完整、详细、学生可以理解的视频影像资料。将学生上课需要动手操作的实验技术方法视频录制后进行后期制作，详细介绍实验步骤及方法，让学生对寄生虫学常用的实验诊断技术方法有详尽的了解。

2．3实验教学微视频的录制利用学科在线开放

课程建设的时机，配合理论课授课章节，按虫种分类将各个虫种不同虫期的线条图、实物图用视频拍摄的方式介绍各个虫期的结构特点，录制微视频，形成完整的视频教学资料。

3数字资料于在线开放课程的应用

3．1数字资料的上传

配合本学科在线开放课程的建设，将制作完成的实验教学数字资料、微视频加入相应章节的实验课程，同时添加教学大纲、教学课件、参考资料等，形成集文字、图片、动态视频一体形式多样的教学资料，生动直观，趣味性强。学生可以利用在线开放课程进行课前预习、课后复习，提升和巩固课堂教学效果。还可以根据自己的兴趣需要随时学习相关内容，突破课堂教学时长和时间的限制。

3．2在线测试的设置

为了检测学习效果和知识掌握情况，设置在线测试。在线测试根据教学大纲的要求，结合每一章节的内容，用随堂测试和专题作业相结合［4］。随堂测试以选择、问答等方式考查需要掌握的知识点，专题作业将课堂讲授内容与临床紧密结合。如结合寄生虫病的爆发流行特点，让学生分组制作PPT，总结归纳临床常见的食源性寄生虫病，从患者发病情况、医生查体、常用诊断方法及诊断过程、治疗方法、以及此种疾病在我国流行、防控措施几个方面阐述，利用临床病例让学生对实验诊断技术在临床的应用加深印象，对同一类型的寄生虫病的防控有所了解，不只考查单个章节的内容，还考查不同章节之间的横向联系，还需要学生查阅相关文献，提高其自主学习、协作学习、独立探索和逻辑分析的能力。学生在学习中出现问题可以随时和老师在线互动讨论。老师将在线发布对学生作业的点评，学生对于彼此的作业也可以互相点评，加强师生之间学生之间的交流，形成老师引导学生自主学习的良性模式。

3．3学习效果的调查

为了调查这些数字教学资料在在线开放课程中的应用效果，制定了调查问卷。问卷内容咨询学生对在线开放课程过中使用的各种数字教学资料在学习中所起作用的看法［5］，学习效果如何。学生大都反映良好，认为数字化的教学资料生动形象，能激发学习兴趣，有利于记忆和理解，能更全面把握寄生虫学这门课程的内容。寄生虫学实验教学以形态观察和实验操作为主。实验教学数字资料库的建立，使教学资料更为多样、生动，使实验教学内容更为形象、具体，激发学生的学习兴趣，同时应用于在线开放课程，改变单一的传统的课堂教学授课模式，拥有强大的交互性、开放性和即时性，顺应医学教学改革培养创新型人才的需要，培养学生自主学习的能力，提高了教学质量［6］。在今后的课程教学中，根据学生的反馈情况和学科的不断发展，及时修改、补充数字资料库应用中发现的问题，同时使在线开放课程不断完善，更好地为教学服务。

参考文献:

［1］周书林，高锡银，唐小牛．人体寄生虫学实验教学改革的实践与探讨［J］．山西医科大学学报(基础医学教育版)，2010，12(7):719－721．

［2］高宏伟．医教协同背景下医学院校在线开放课程建设研究［J］．中国高教研究，2017，10:103－106．

［3］马保华，张庆莉，康敏，等．基础医学形态学实验室数字化教学切片的应用与研究［J］．实验室研究与探索，2011，30(10):120－122．

［4］郭鄂平，柯尊平，刘向阳，等．人体寄生虫学网络课程平台的设计与构建［J］．山西医科大学学报(基础医学教育版)，2006，8(3):230－232．

［5］李小波，马艳，褚夫江，等．构建寄生虫学视频素材库，促进教学改革和健康教育［J］．基础医学教育，2017，19(1):57－59．

15.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇十五

一、确立教学目标、改革教学内容

“数字信号处理”是滇池学院“电子信息工程”专业的专业基础课。目前,该课程中的一些主要内容,例如:离散时间傅立叶变换(DTFT)、离散傅立叶变换(DFT)、变换域中的线性时不变离散时间系统(LTI)、数字滤波器的设计等,是本课程的教学重点和难点。尤其是DFT是本课程的重点教学内容。学好这部分内容,将有助于借助计算机或DSP芯片,用数值计算的方法分析信号的频谱。若讲授只停留在理论和公式推导上,学生得到的还是较为抽象的概念。现在多数三本院校的教学方式为传统的黑板式教学方式,大多数用的还是中文版教材,若能借助于当今先进的软、硬件技术,相信教学效果会更好。随着现代社会科技水平的发展,视频教学和多媒体教学的出现,社会对三本院校学生应用能力的需求提高及学生学习目的的多样性等原因,我们将对本课程的教学目标和内容进行改革和探索。因此,我们将从以下几个的方面进行探索。

1. 在教学内容方面改革:

以培养学生应用知识能力和设计创新能力为目标,根据近年来数字信号处理在信号分析方面应用的热点,以及电子信息专业对该课程的要求,结合课程特点,参照国内外知名大学的教学计划体现实践性、先进性和前沿性[1]。

2. 在使用教材方面改革:

选用《Digital Signal Processing———A Computer-Based Approach》,作者是Sanjit K.Mitra。该教材是清华大学出版社引进的国际知名大学———美国加州大学圣·巴巴拉分校的原版(英文)教材,且作者Sanjit K.Mitra教授是国际著名的信号处理专家。

3. 在教研结合方面改革:

通过本课程的建设,能成立一支由专家领头,普通教师参与,教学水平高,教研相互促进的教师梯队,并要求担任本课程建设的教师能积极参与教学改革、及时掌握国内外在本学科领域的先进教学理念,从而形成一流的教学成果。鼓励学生参加电子设计大赛,将“数字信号处理”的专业知识与其他电子信息领域的知识相结合,并能参与实际项目研发和相关论文写作;鼓励学生参加课外科技活动小组,将所学的数字信号处理的知识应用到解决实际问题中,既提高了学习积极性,又锻炼了学生。

4. 在成绩评定方面改革:

除本课程基础理论采用闭卷考试外,把MATLAB实践教学平台上DSP应用和数字滤波器设计实验计入到实验考试成绩中,以鼓励学生提高应用知识能力和创新能力。

二、创新教学手段,完善教学方法

现在“数字信号处理”课堂教学方式多数是传统的教师讲、学生听的模式,这样的教学手段有利于培养学生的推理能力和解题能力,但是不利于学生的自主学习能力和创新能力的提高[2]。因此,教学方法上我们积极推动现代化教学手段在该课程中的应用,实施多媒体教学与板书相结合的创新教学模式。针对应用型人才培养目标,增加课堂讨论、MATLAB编程、项目训练等教学环节,加强学生对数字信号处理理论的理解,从而提高其实践应用的能力。通过该课程教学建设,我们将实现以下目标。

1. 多媒体技术与传统板书相结合的教学方式。

我们制作与教材配套的多媒体课件,增加视频和动画,调动学生学习的积极性,挖掘学生的学习潜力,使学生由填鸭式接受变为主动学习探究。

2. 双语互动的教学模式。

为使三本院校学生掌握“数字信号处理”学科国际最前沿知识,提高学生在该课程及电子信息相关领域方面的英语水平,我们逐步推动对该课程进行双语教学,采用全英文教材和课件。在实际教学过程中以英语教学为主,对于重点知识点的讲授增加中文解释。适当补充“数字信号处理”学科中专业词汇的英语解释,让大部分学生能顺利地使用原版教材进行学习,能用英语回答提问,完成用英语出的练习题、考试题,以及让80%的学生在完成练习与考试中能全用英语答题。

3. 理论教学与实验教学结合,创建实践教学平台。实验

当今“80后”、教学是课堂教学的重要补充,能促进学生将课堂上的理论知识与实际问题相结合,既锻炼了学生的应用能力又提高了学生的兴趣。在“数字信号处理”课程的实验教学中,MATLAB的引入很受学生的欢迎。由于其丰富的函数库、强大的计算功能及高度的可视化,将抽象和复杂的问题变得直观和容易理解,再加上多媒体教学手段的应用,大大方便了学生对本课程理论的学习,有效地提高了学生的学习效率。根据三本院校的特点,我们把实验题目分为:基本型(必须完成),选做型(有一定难度,鼓励选做),以及设计型(综合实验,较难,具有挑战性,需要花较多的精力和时间来考虑)三类。三种类型的“数字信号处理”实验题目,满足了不同层次学生的要求。其中,综合实验通常还作为实验考核的内容。大部分的学生都能完成“基本型”的题;约1/3的学生能完成“选作型”的题;不少学生不再满足“验证性”的实验,而希望能做具有挑战性的研究设计型题,尤其是应用性和实用性强的题目。

在滇池学院“数字信号处理”精品课程的建设过程中,我们将努力提高教学理念和完善教学方式,加强课程的中英双语教学,建立MATLAB实践教学实验室,争取在精品课程验收前建立数字信号处理课程的网络教学的平台。我们在课程建设中总结出许多成功的经验,同时,也存在的一些不足。为确保课程建设顺利完成,我们逐步实现教学手段多样化,加强教研互动,增进师生交流,强化师资队伍等目标。

摘要：针对目前“数字信号处理”课程的教学现状,综合现代教学手段及该门课程对三本院校的人才培养目标,提出了教学方法的改革探索,比如采用双语教学、结合MATLAB的实践教学平台、应用多媒体教学的若干设想。在教学过程中着重研究提高“数字信号处理”课程的教学水平和应用能力的方法,实现该课程的精品课程建设目标,并逐步实现教学形式多样化、增强教研互动、加强师生互动、强化师资队伍等目标。

关键词：数字信号处理,精品课程,三本院校,独立学院

参考文献

[1]陈建华,李海燕,张榆锋,施心陵.“随机过程”精品课程建设与教学改革探索[J].中国科技信息,2010,(18):1.

16.《数字信号处理》课程教学的心得体会 篇十六

[摘 要]针对数字图像处理课程和特点，借助教学辅助系统，对数字图像处理课程的教学方法进行改革。在教学过程中大量使用实例可将抽象的理论融入形象直观的应用当中；强调程序设计并演示算法的实际效果，使复杂的问题可视化，能让学生充分感受到数字图像处理技术的魅力。通过多年的应用，这种方法有效提高了学生的学习兴趣、学习主动性及学生的实践动手能力。

[关键词]教学辅助系统；应用实例；程序设计；数字图像处理

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）09-0166-02

一、引言

近年来，数字图像处理技术应用广泛，很多理工类高校都开设了数字图像处理课程，并将其作为信息类专业的一门专业主干课程。但长期以来，数字图像处理本科教学普遍存在着难教难学的问题。其原因有以下几点。1.该课程综合性极强，课程内容繁杂，要求学生具备向量、矩阵、概率、统计、线性系统和计算机编程方面的基础知识，这给学生的学习带来很大的挑战。如果教学方法不当，学生会感到内容非常抽象，逐渐失去学好该门课程的信心。2.大学本科教育已由精英教育转为大众教育，现在的本科生，特别是应用型院校的本科生，普遍存在数学基础薄弱、不习惯理论学习和思考、编程能力较弱的现象，很容易遇难而退。

为了解决数字图像处理难教难学的问题，许多教师对数字图像处理课程进行了各种方法的教学改革。沈晓晶等[1]逐阶段地引导学生建立起完整的数字图像处理知识体系，并通过与课题相关的教学案例、实验和课程设计引导学生运用所学知识解决实际问题。熊立伟等[2]从教学内容、课程资源建设、教学方法、考核方式、师资培养等方面进行了研究与改革，在一定程度上提高了学生的学习热情，增强了他们的动手能力。郑林涛等[3]提出将ImageJ软件作为数字图像处理课程教学演示和实验的工具，既可以用其在理论教学环节展示各种图像处理算法的效果，又可以在实验教学环节中通过编写ImageJ软件的插件让学生真正掌握理解图像处理的理论知识。该软件是以JAVA为基础的。魏晗等[4]注重基础理论和科技前沿的有机结合，在理论中渗透实践，在实践中穿插理论；并采用灵活多样的教学方法和丰富的教学手段，提高了学生的学习兴趣及实践动手能力。史彩娟等[5]通过课程实验环节、科研实践环节、社会实践环节以及师资队伍建设等环节构建了多层次、多模式的实践教学体系，取得了较好的实践教学效果。肖红等[6]提出了基于培养学生计算思维能力的任务驱动教学模式，阐述了该教学模式中的任务设计，任务实施的方法及师生角色的转换，并根据数字图像处理课程的教学实例，验证了该教学模式的可行性。宁纪锋[7]开展研究性课堂教学和实践教学等多个方面的教学改革探索，提高了学生的自主学习能力。

以上教师采用的相关方法在一定程度上都能提高教学质量。我们综合各种方法，根据我们的一些成果[8] [9]，设计并使用了教学辅助系统，辅助数字图像处理的教学，这同样能激发学生的学习兴趣，提高学生的学习能力、动手能力和创新能力。

二、数字图像处理程序设计

（一）程序设计语言的选择

数字图像处理课程教学的教学效果与课程中所选用的教学软件密切相关。目前我国高校在数字图像处理课程中常用软件处理平台基本上有三类：Visual C++，Photoshop，MATLAB。

Photoshop是一个常用的图像处理软件，主要应用在平面设计领域，不需要编写程序，通过自学就能掌握该软件的主要功能。但对于数字图像处理课程而言，它只能作为一个图像处理效果演示的工具，不能作为教学的实验平台。

Matlab软件提供了丰富的现成图像处理函数供用户调用，可以节省用户开发底层函数的时间，提高用户的开发效率。学生在使用图像函数时，能快速完成图像处理的结果，但对图像处理的算法并没有进一步学习与巩固。Matlab软件只适应研究者对图像处理的研究，而不适用于计算机等专业的学生学习。

Visual C++软件没有像Matlab环境下有丰富和成熟图像处理库函数以供调用，所有的底层函数都要开发者自己编写。虽然这会影响用户的开发效率，但学生可以巩固理论知识，深刻理解图像处理方法。这对于计算机专业的学生来说，可以提高他们的编程能力。这种方法要求学生有一定的编程能力。

对于计算机类专业的学生来说，目前我们认为选用Visual C++软件（其他Visual软件都可以）作为图像处理课程教学软件最合适。重点是学生必须从底层自己编写代码，这样才能真正理解数字图像处理的各种方法与算法步骤。如果学生只是停留在理解理论公式上，会形成暂短的记忆和大致了解，很容易忘记。

（二）程序设计教学内容

数字图像处理程序设计教学应选择的是教学的重点内容而且程序代码不长。这样才能在课堂上讲解清楚，学生也易掌握。教学内容主要包括图像文件的读取、彩色图像转灰度图像、灰度变换、灰度图像的直方图均衡化、图像空间平滑与锐化滤波处理、灰度水平垂直积分与微分投影、图像几何变换、二值图像的腐蚀与膨胀、二值图像的边界提取、二值图像的几何特征与形状特征的提取、二值图像行程编码、噪声图像复原等。对图像处理的重要方法和程序设计的思路进行讲解，能提高学生的程序设计能力。

（三）程序演示内容

在课堂上除了介绍图像处理程序设计方法与思路外，还要利用开发的数字图像处理算法演示教学软件，将图像处理算法的实际效果进行演示，将算法实现过程中的重点问题转化为图像处理效果，从而将枯燥抽象的理论具体形象化，让学生充分感受到数字图像处理技术的魅力，以此激发学生的学习兴趣，提高课堂教学的效率。

演示软件设计的原则是：将图像处理算法中的各种可变参数作为输入数据，使学生体会到各种参数的实际含义。程序演示软件内容要比程序设计教学内容多，它几乎涵盖了所有的教学内容。例如：对于彩色图像的浮雕处理，只讲原理和公式是不够的，浮雕处理的结果图像必须通过演示系统显示出来，让学生一目了然，否则无法讲解清楚处理后图像的特征。

三、数字图像处理应用实例设计

在教学过程中，努力将复杂抽象的理论融入形象直观的应用实例当中，在理论中渗透实践，在实践中穿插理论，注重理论联系实际，培养学生的工程实践能力，真正使学生乐学、易学并会学。

（一）应用实例的选择

数字图像处理应用实例选择的原则是：学生熟悉、步骤简洁、算法简单。为了使处理结果准确度高，我们只选择标准规范的图像，而且这些应用实例程序都是自行开发且利用课程所讲的程序设计内容，这样学生会直观感觉到所学所用。应用实例分为两大类，一类为基本知识的应用，其方法简单，学生易理解而且能独立完成；另一类是数字图像处理新方法在当前新产品的应用，这些应用只能简单介绍，让学生大致了解。我们认为最重要的应用是第一类，这种应用更能提高学生的学生兴趣；第二类学生会感觉离自己较远。

我们选择的综合实用案例内容大部分来自我们的科研成果，有些已经体现在我们学生的毕业设计课题中。将历年与数字图像处理实际应用相关的毕业课题进行简化、修改与完善，可以不断充实数字图像处理应用实例软件。目前，我们选择的综合应用实例（以后还会扩充）包括：人像美容、人像美发、指纹识别预处理、车牌识别、手写字体识别、人脸定位、人脸五官定位、水果定位、道路识别等。

（二）在理论知识中渗透应用

由于教学过程是以知识点为单位进行教授，而综合应用实例涉及多个图像处理知识点，因此在授课过程中需要分解实例内容，显示实例的部分结果。例如：灰度水平微分投影包括：灰度图像中确定人眼水平位置，车牌灰度图像中预选车牌水平位置，指纹图像中定位中心水平位置等。RGB与HIS模型的转换包括：人像中的涂口红、涂腮红、美白、去红眼、染发、改变衣服颜色等。

（三）应用实例中分解出理论知识点

在课程教学过程的中期与末期，在总结复习所学知识时，以应用实例进行阶段性教学总结，通过应用实例贯穿图像处理的多个知识点，引导学生融会贯通所学知识，这有利于培养学生的综合应用能力。

四、结束语

随着信息技术不断发展和完善，数字图像处理技术也在不断发展，并且越来越多地应用于各个领域。我们总结十多年的数字图像处理课程的教学经验，在数字图像处理的程序设计、应用实例方面进行了研究与设计，设计了相应的教学软件。经过近五年在本校计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术的实践教学尝试，这样方法能够激发学生的学习兴趣，提高学生进行研究性学习的能力，提高学生的实践动手能力和创新能力，为培养高素质人才打下了坚实的基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 沈晓晶，池涛，王艳.计算机专业数字图像处理教学体系及教学方法探讨[J].长春教育学院学报，2013（23）：45-46.

[2] 熊立伟，吴德华，薛云，张维.地方本科院校“数字图像处理”课程教学改革的思考[J].中国电力教育，2014（3）：107-108.

[3] 郑林涛，董永生.ImageJ软件在数字图像处理课程教学中的应用[J].中国电力教育，2014（8）：112-113.

[4] 魏晗，陈刚，唐永旺，郭志刚.数字图像处理的教学改革与实践[J].中国信息技术教育，2014（8）：12-13.

[5] 陆玲，周书民.数字图像处理基本方法及程序设计[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2011.

[6] 陆玲，李金萍.Visual C++数字图像处理[M].北京：中国电力出版社，2014.