数字信号处理

学院：通信工程学院

授课老师：刘淑华

刘淑华：陕西高校思政课教师“大练兵”课程育人组“教学标兵”

课 程 简 介

    《数字信号处理》为国家级双语教学示范课程、陕西省精品课程、陕西省首届课程思政示范课。

    本课程阐述数字信号处理的基础内容、基本概念、基本分析方法及基本实现方法，这些基本知识和概念是学习数字信号处理专门技术和今后从事数字信号处理工作的理论基础。

    在团队教师的共同努力下，课程建设取得了较大进展，具体建设成果及特色如下：

（1）秉持“贯穿始终，润物无声，入脑入心”的课程思政教学理念，践行立德树人，潜移默化影响学生思想、行为和价值选择。

（2） 开展以提升课程两性一度为目标的教学内容重构探索，提出了以“模拟信号的数字处理全流程”为主线、以“采样”为模拟/数字域的桥梁、将“数字化”和“工程化”理念贯穿教学全过程的教学内容重构方案，体现课程的高阶性和先进性、确保课程的挑战度；

（3）开展以案例教学与项目实践相结合的工程思维培养模式探索，有意识的植入工程思维；

（4） 开展以学生为中心的多层次课程教学互动模式探索，调动学生自主学习的积极性，实现从“要我学”到“我要学”的转变；

（5）推行了“阶段性＋多元化“的立体考核评价方式，精准查找教学中存在的问题，即时调整和改进教学计划，持续改进课程质量。

教 学 设 计 思 路

    学情分析：在引入DFT之前，学生已经在《信号与系统》课程中学习了连续周期信号傅里叶级数（CTFS）和连续非周期信号傅里叶变换（CTFT），在《数字信号处理》课程的前面章节学习了离散周期信号傅里叶级数（DTFS）和离散非周期信号傅里叶变换（DTFT），对于大部分学生来说，对于这四种变换，没有系统的认识，容易只见树木，不见森林，如果再“草率”引入DFT，用“乱麻一团”来形容一点不过分。

    在学情分析的基础上，教学设计考虑先系统梳理CTFS、CTFT、DTFS、DTFT四种变换的区别与联系、四种变换的研究对象及应用场景，在此基础上发现已学四种变换在数字信号处理场景应用中存在的问题，顺理成章地引出DFT，在学生深入学习离散傅里叶变换（DFT）之前，理清各种傅里叶变换的头绪，不仅仅见到树木，更见森林。同时，通过介绍DFT的典型应用，让同学们初步领略到DFT的魅力，激发学习的兴趣，为后续内容的展开奠定基础。

课 程 思 政 教 学 设 计

    本课程针对知识、能力和素质三方面培养要素，修订培养目标如下：

知识目标

掌握数字信号处理的基础内容、基本概念、基本分析方法及基本实现方法。

能力目标

能够针对复杂系统或者过程选择数学模型，并达到适当的精度要求；能从数学与自然科学的角度对复杂工程问题的解决方案进行分析并试图改进。

价值目标

培养学生爱国、敬业、有担当，同时有意识地加强学生的批判性思维和创新型思维的培养。

课 程 思 政 理 念

    从CTFS到CTFT，再到DTFS和DTFT，最后引出DFT，其实是一个“发现问题”到“解决问题”的过程，通过以“问题”为导向，积极拓展学生思维，不断发现、研究问题和解决问题，“问题意识”对于工科学生走上岗位去认知和把握事物，去认识和改造世界，担负起建设国家的伟大重任无遗起着非常重要的作用。

    DFT典型应用，比如“流星余迹通信系统”、“天问一号火星探测”等系统的介绍，向学生传递“科技强国”，激发学生热爱科学，热爱祖国，用行动传承当代学者严谨、认真、不畏艰难的治学精神，志存高远，脚踏实地。

案 例 课

案例课章节: 离散傅里叶变换（DFT）--离散傅里叶变换的引入