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[摘 要 ]精品课程建设是教育教学改革的灵魂,可以大大提高教学质量.文章从教学内容、教学方法与教学手段、网络教学平台建设以及教师队伍建设四个方面对校级精品课“数字信号处理”课程建设进行了探索.
[关 键 词 ]数字信号处理 校级精品课 课程建设
[作者简介]黄永平（1977- ）,女,河北定州人,河北大学电子信息工程学院,讲师,研究方向为信号与信息处理.（河北 保定 071002）
[课题项目]本文系2014年河北省高等学校科学研究项目“LTE-A中继回波干扰抑制技术研究”（项目编号：Z2014150）、2012年河北大学电子信息工程学院教学改革研究项目“数字信号处理精品课建设”和2010年河北大学工商学院教学改革研究项目“应用型人才培养模式下《数字信号处理》课程内容及教学方法的改革与实践”（项目编号：JX2010006）的研究成果之一.
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）32-0188-01
精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,是从根本上提高教育教学质量的重要举措,对提高高校人才培养质量发挥着重要的示范作用和辐射推广作用.其实质是将最新的科学技术特别是网络技术引入教学中,打造一批运用现代教育技术、方法与手段,体现现代教育思想,符合科学性、先进性的精品课程.随着信息技术的飞速发展,数字信号处理的地位和作用变得越来越重要,已成为电气信息类的一门重要的专业必修课.但该课程是理论性和抽象性都很强的学科,长期以来学生学习兴趣不高,教学效果不太理想.在教育部大力推进精品课程建设的背景下,河北大学（以下简称“我校”）校级精品课探索如何帮助学生提高学习积极性、主动性,提高综合运用知识的能力,提高教学效果.
一、改革教学内容
1.优化、整合课程内容.目前,国内大学电子信息类相关专业本科都开设了数字信号处理课程,所用的教材虽然各不相同,但都比较注重理论体系的完整性,内容涵盖较多.我校根据教学计划依次开设的信号与线性系统、数字信号处理和DSP原理及应用三门课程存在部分内容重复的现象,在教学环节中数字信号处理课程起着承上启下的作用,为避免重复教学、减少学时,突出课程重点、保持本课程的完整性和连续性,紧紧围绕课程的重点与核心,精选课程内容,讲授课程最根本的内容及其精华思想；对学过的内容中密切联系数字信号处理的内容进行具体讨论和重点讲解,其他内容进行压缩,以回顾方式进行简单复习；对与后续课程相关的章节进行简单介绍,针对课程内容多、知识点分散的特点,重点讲解基本概念、理论方法,淡化数学推导,强调公式所包含的物理意义.
2.引入MATLAB软件工具.近几年,国内外众多高校将MATLAB软件广泛应用于教学活动,提高了实践教学环节在教学中的比例.针对数字信号处理课程理论性强、概念抽象、算法复杂等特点,为了适应并结合当前计算机仿真技术的发展趋势,把MATLAB软件工具融入数字信号处理教学,将理论分析与软件仿真相结合来提高教学质量和教学效果.MATLAB是由美国MathWorks公司推出的软件产品,是一种功能强、效率高、可视化,便于进行科学和工程计算、数据分析以及算法开发的高级技术计算语言和交互式环境,具有强大的数值计算和图形、图像显示能力.其中的数字信号处理工具箱包含的各种函数可以为数字信号处理的各项内容快速、方便地提供正确的答案和直观的图形显示,为数字信号处理提供广泛的支持.通过调用数字信号处理工具箱中的相关函数将课程中深奥的理论知识转化成准确的数值答案和直观的图形显示,摆脱手工计算的繁琐,方便快捷、化繁为简、化抽象为具体,加深了学生对理论知识的理解和掌握,提高了学生的学习兴趣和积极性,提高了教学质量.
二、改革传统的教学方法与教学手段
教学方法和教学手段在很大程度上影响着学生的听课效果和学习质量,传统的教学方法通常是填鸭式教学,教师单向给学生灌输知识,学生被动地接受知识.学生的思维容易受到限制,缺少与实际应用的联系、缺乏创新性,遏制了独立思考问题的能力和主动学习的能力.针对数字信号处理的课程特点,除了运用课堂板书、多媒体教学外,还可利用MATLAB软件工具功能强、可视化的优势,在课堂中引入启发式教学和交互式教学方法,使教学形象生动,易于理解,激发学习兴趣,开阔思维空间.
启发式教学以教师启发为主,学生分析思考,主动接收信息,寻找解决问题的方法,发挥学生的主观能动性,使学生主动学习,提高学习兴趣.具体做法是针对具体内容,在讲授理论知识前,先给学生一个具体的应用实例,提出问题,引导学生积极开动脑筋,主动分析实例中出现的问题,启发学生思考如何应用课程中的理论知识解决实际问题.学生带着疑问和解决问题的目的听讲,注意力集中,学习兴趣浓厚,在提高听课效果的同时也可以提高学生应用理论知识解决实际问题的能力.
交互式教学是以学生为中心,开放思维,培养学生独立思考、主动学习的能力,激发学习兴趣,更好地理解和掌握知识,培养创新能力和综合运用知识的能力.可以建立数字信号处理网络教学平台为学生提供课本以外的其他课程资源；利用MATLAB GUI功能设计制作具有交互功能的界面,利用多媒体教学的优势进行互动教学,形象直观；建立专门的学习群,针对遇到的问题进行讨论学习.通过师生交互、人机界面交互提高学生的学习兴趣和求知欲,使其更好地理解相关理论知识.
三、建立网络教学平台
为充分发挥网络优质教育资源共享的优势,教育部倡导网络课程建设,我们基于学校提供的Blackboard 网络技术建立了数字信号处理课程网络教学平台,即Blackboard（BB）平台,引入网络教学.Blackboard在线教学管理系统被广泛认为是教育界领先的课程主导型管理系统,该系统以课程为中心,集成 “教”与“学”的网络环境,简单易学.在平台上,教师可以方便地创建、发布和管理课程,组织教学内容；具有在线交流功能,根据“教”与“学”的需要,师生之间针对课程进行交流讨论,形成专门针对所教所学课程的学术环境,为师生之间建立了更方便的沟通平台,激发学生的学习兴趣和参与性,提高学习积极性和学习效果.在平台上,任课教师上传教学课件、教学视频等教学资源,回答学生的问题或与学生针对某个知识点展开讨论与交流,提供来自网络上其他学校较好的电子参考书等课外资料,链接全国重点院校的数字信号处理精品课网站和数字信号处理新技术等,将网络资源引入课程,辅助课堂教学.学生能随时下载课程资源方便课后自主复习,通过网址链接获得课程的校外优质资源,很好地弥补了课堂教学的不足.教师和学生在讨论区创建主题发布信息,针对课内外相关研究内容进行交流讨论,真正实现师生间交互式学习,发挥开放互动的网络教学平台的优势.
四、加强教师队伍建设
教师既是教学方法的设计者,又是教学方法的实施者,一流的教师队伍是建设精品课程的前提.一流的教师既要热爱教学工作,热爱学生,又要学术造诣高,教学能力强,教学经验丰富.为了提升青年教师的教学水平,应鼓励和支持青年教师积极参加学校和学院组织的各种针对青年教师的教学短期培训、青年教师授课竞赛,参加教育部全国高校教师网络培训,参加国内各种与课程相关的重要学术会议、骨干教师研修班、在职攻读学位、出国进修等,不断更新教育理念、教学方法、教学形式.同时,为了秉承年长教师的教学经验,发挥其示范带头作用,学校和学院积极开展教学工作例会、教学观摩活动等,对青年教师进行指导和示范.此外,高素质的教师还要有较强的科学研究能力.科教相济可以在学科建设中提升教学团队和课程建设的整体水平,在建设校级精品课程的过程中,要始终坚持以科研带动教学、以教学引领科研的思想,提升教师科研能力,提升教师队伍整体素质,提高课程建设的整体水平,提高教学效果和教学质量.
[参考文献]
[1]王俊峰.交互式教学在数字信号处理课程中的应用[J].中国电子教育,2010（2）.
[2]柳礼泉,陈宇翔.精品课程建设与一流教师队伍培养[J].高等教育研究,2007（3）.
[3]黄永平,田秀丽,田晓燕.“数字信号处理”课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2013（2）.