數(shù)字信號處理雙語教學(xué)方法的研究

數(shù)字信號處理雙語教學(xué)方法的研究蔣小燕吳峰相入喜

【摘要】本文探討了“數(shù)字信號處理〞課程雙語教學(xué)課程建設(shè)的意義，提出“數(shù)字信號處理〞雙語教學(xué)的教學(xué)思路，采用了電子教案與板書相結(jié)合的教學(xué)方法。選擇適合的英文教材，激發(fā)學(xué)生利用雙語來學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理的興趣。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號處理；雙語教學(xué)；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：TN911.72-4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2457〔2021〕13-0163-001

DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2021.12.074

0引言

“數(shù)字信號處理〞課程是通信與電子信息類專業(yè)的一門重要根底學(xué)位課程。1998年，常州工學(xué)院開始與外校聯(lián)辦電氣工程及其自動化本科專業(yè)，設(shè)置本科課程“數(shù)字信號處理〞，2000年，學(xué)校開始招收電子信息工程、電氣工程及其自動化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等電氣信息類本科專業(yè)，其中電子信息工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置了課程“數(shù)字信號處理〞，2021年，“數(shù)字信號處理〞被列為校級重點(diǎn)建設(shè)課程，2021年通過驗(yàn)收。2021年，“數(shù)字信號處理〞被列為校級精品課程建設(shè)課程，2021年通過驗(yàn)收。2021年“數(shù)字信號處理〞被列為校級網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，2021年通過驗(yàn)收。2021年“數(shù)字信號處理〞又被列為校級雙語課程建設(shè)。本文就我?！皵?shù)字信號處理〞課程雙語教學(xué)建設(shè)介紹我們的心得和體會。

1課程雙語教學(xué)的重要意義

隨著全球信息化的開展，數(shù)字信號處理對國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)的作用越來越重要，各種新算法和新處理器件層出不窮【1】，最新的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)來自于國際會議或國際，根本為英語撰寫。我們電子信息工程專業(yè)的學(xué)生考研的越來越多，錄取率逐年上升，開展雙語教學(xué)有利于這局部學(xué)生繼續(xù)深造。經(jīng)過調(diào)研，我們信息專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的學(xué)生很多，這一領(lǐng)域的從業(yè)人員，要求能熟練使用英語進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀和查閱應(yīng)用手冊?！皵?shù)字信號處理〞課程中的定理、專業(yè)詞匯較多，通過雙語教學(xué)加深學(xué)生對根本概念及原理的準(zhǔn)確理解【2】，英文教材覆蓋面廣，有助于學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題。因此，“數(shù)字信號處〞課程的雙語教學(xué)改革具有十分重要的意義。

2教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1教學(xué)內(nèi)容和要求

我們采用英文教材、英語電子教案、講稿、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)大綱；英文授課輔助中文解釋。采用英文ppt和黑板同時(shí)授課。作業(yè)采用英文教材里的全英文作業(yè)題目，要求學(xué)生用英文解答，不會的詞借助于英文詞典。考試采用英文試卷，鼓勵(lì)學(xué)生英文作答，但用中文作答不扣分。

2.2教材選擇

我們的“數(shù)字信號處理〞雙語課程，是一門3學(xué)分的專業(yè)必修課，教學(xué)內(nèi)容方面：重點(diǎn)教學(xué)章節(jié)包括信號的分析局部〔DiscreteSequencesandSystems，Z-Transform，TheDiscreteFourierTransform〕和數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)局部〔DigitalFilterStructures，F(xiàn)IRFilterDesignandIIRFilterDesign〕。雙語教學(xué)的教材需要授課教師根據(jù)本專業(yè)制定的教學(xué)大綱，結(jié)合國內(nèi)外經(jīng)典的數(shù)字信號處理技術(shù)教材、相關(guān)書籍，精心挑選【3】，通過比較，我們選擇了RichardG.Lyons著，張建華、徐曉東、孫松林改編的數(shù)字信號處理〔第二版〕〔英文版〕。該教材在RichardG.Lyons所著UnderstandingDigitalSignalProcessing，SecondEdition的根底上進(jìn)行了改編，針對通信信息類學(xué)校本科教學(xué)大綱，刪除了教學(xué)中一般不涉及的內(nèi)容，調(diào)整了章節(jié)順序，并增加了z反變換、濾波器結(jié)構(gòu)、線性相位FIR濾波器和其結(jié)構(gòu)、模擬濾波器簡介的內(nèi)容，使教內(nèi)容材更加完整。該書的內(nèi)容完全符合我們的教學(xué)大綱，全書在概述了離散序列和系統(tǒng)的定義和實(shí)例之后，詳細(xì)討論了離散系統(tǒng)的特性、信號的離散化和離散卷積、z變換、離散時(shí)間傅里葉變換和離散傅里葉變換、快速傅里葉變換、數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)、以及有限和無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)等根本概念和根本理論。每章都增加了例題、習(xí)題和MATLAB例題，以便加強(qiáng)對每章內(nèi)容的理解和掌握。從學(xué)生使用的情況來看，這本教材深入淺出，易于理解。

2.3教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)，例如把FIR濾波器的輸出看成求平均值，例子是記錄下每分鐘通過橋的汽車的數(shù)量，記錄了10分鐘，把最近的5分鐘求平均值，求平均可以使輸入變得平滑，我們知道時(shí)域的突然改變會引起高頻，求平均值就像低通濾波器一樣使輸入變得平滑，設(shè)第k分鐘的值為x〔k〕，那么輸出的表達(dá)式如下：

從式1可以看出n時(shí)刻的輸出是n時(shí)刻的輸入和n時(shí)刻以前4個(gè)輸入值的平均值，描述了輸入序列和輸入的移位序列加權(quán)得到輸出序列。從這個(gè)實(shí)例學(xué)生就形象地掌握了濾波器的原理，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。

快速傅里葉變換，書中給出了一個(gè)實(shí)例，給出了每個(gè)蝶形的計(jì)算步驟，學(xué)生通過實(shí)例，對快速傅里葉變換有了深刻的理解，有了這些數(shù)據(jù)，同學(xué)們也可以通過DSPBuilder構(gòu)造出FFT的結(jié)構(gòu)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生學(xué)以致用，這個(gè)例子在講傅里葉變換時(shí)也用到了，學(xué)生可以對照起來看，深刻理解傅里葉變換和快速傅里葉變換。

3英文水平對教學(xué)效果的影響

對于英語水平較好的學(xué)生認(rèn)為使用原版教材是有必要的，能夠進(jìn)一步的提高自己的理論水平，與國際接軌【4】。這局部學(xué)生很多通過了英語六級，最起碼通過了英語四級，能夠理解并掌握教學(xué)內(nèi)容，他們覺得使用英文教材能掌握更多的專業(yè)英語詞匯，能更好地理解概念，通過教材中的實(shí)例，增加了學(xué)習(xí)的興趣和動力；但對英語根底較差的學(xué)生，使用原版教材有一定的難度，聽課時(shí)會中英文結(jié)合，但課后復(fù)習(xí)時(shí)有一定的困難。

4結(jié)論

本文探討了“數(shù)字信號處理〞雙語教學(xué)的意義，提出了數(shù)字信號處理雙語教學(xué)建設(shè)的教材選取、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)等。雙語教學(xué)嘗試是一項(xiàng)長期且艱巨的任務(wù)，需進(jìn)行積極的實(shí)踐與探索，提高“數(shù)字信號處理〞雙語教學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】郭志強(qiáng)，楊杰，闕大順，等.“數(shù)字信號處理〞課程雙語教學(xué)建設(shè)探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2021，38〔2〕：14-17.

【2】劉海波，湯群芳.本科生“數(shù)字信號處理〞課程雙語教學(xué)建設(shè)與研究[J