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数字媒体技术基本概念范文1
10多年前，当“多媒体技术”课程刚开始在高等院校开设时，是作为高年级专业课程安排的。随着近年来计算机应用水平的日益提高和应用领域的日益深入，如今，多媒体技术已经成为很多高等院校专业的重要基础课程。另一方面，动漫和游戏的迅速崛起，带动了多媒体技术向数字艺术设计的方向发展，如今，“数字艺术设计”已经成为许多高校的专业或者专业方向，并且有着良好的就业前景。
但是，广泛的调查表明，由于我国基础教育长期执行高考文理分家，学生过早地专攻于高考考试内容，无论文科或是理科学生，在艺术素质方面都存在着严重的知识缺陷。而“数字艺术设计”是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科，学生艺术素养的严重缺乏，不利于其在本课程中的学习与未来的发展。因此，主要针对IT及其相关专业精心设计的“数字艺术设计概论”课程希望能成为多媒体技术知识的延伸，作为数字艺术设计的起步。
1艺术欣赏基础
针对学生艺术知识水平严重匮乏的现状，在“数字艺术设计概论”课程教学内容的设计中，我们以“附录”的形式安排了两次“艺术欣赏基础”的教学，内容包括“艺术品的本质及其产生”、“艺术中的理想”等方面。主要以欧洲艺术史为主线，尝试通过学习“艺术哲学”思想，丰富艺术素养，培养艺术鉴赏能力和提高综合素质。通过学习和实验，理解“艺术品的本质及其产生”、“艺术特征”等知识，领会艺术欣赏的基本哲学观点；透过对艺术品本质及其产生规律和艺术理想的认识，学习欣赏和分析艺术作品的方法；通过因特网搜索与浏览，掌握通过网络环境不断丰富艺术知识的学习方法，尝试通过艺术领域的专业网站来开展艺术欣赏的学习实践；了解主要艺术流派和著名艺术大师及其主要作品。
2教学内容设计
作为“数字艺术设计”的基础课程，我们把教学内容的设计主要落实在数字艺术设计基本知识和数字艺术设计主流开发工具的掌握上。
由于开设课程的历史不长，“数字艺术设计”课程的教材和教学资料匮乏，即使有，也大都是理论性很强，而实践与应用性偏弱，对教学活动的开展，尤其是对强调教学型、应用型的高等院校相关课程教学的开展带来了一定的困难。但是，数字艺术设计活动本身却具有鲜明的应用性，因此，我们也可以而且应该充分重视这门课程的实验环节，以实验与实践教学来促进理论知识的学习。笔者编著的《数字艺术设计概论》教材以一系列与网络学习密切相关的实验练习作为主线，来组织对数字艺术设计课程的教学，以求掌握该课程知识在实践中的应用。
我们为“数字艺术设计”课程设计的学习内容包含了数字艺术设计知识的各个方面，例如：
第1章：熟悉数字艺术设计。包括数字艺术设计的计算环境、数字艺术设计的应用与作品欣赏等方面。
第2章：基本要素、美学原则与文字图案设计。包括Photoshop基本操作、基本要素与文字效果设计、美学原则与图案风格设计等方面。
第3章：二维静画图形艺术设计。包括计算机图形艺术设计与Photoshop图层、滤镜效果，图形、图形学、图形艺术设计与数字模拟绘画，二维静画图形艺术设计与绘制矢量图形等方面。
第4章：网页艺术设计。包括网页艺术设计及其计算环境、Fireworks Web图形制作初步、Fireworks Web图形制作技巧等方面。
第5章：二维动画图形艺术设计。包括二维动画图形艺术设计与Flash移动渐变动画、Flash Motion动画“字牌翻转”、Authorware与作品制作：台球、Authorware拼图游戏、Authorware大图片显示等方面。
第6章：三维图形艺术设计。熟悉三维图形艺术设计的基本概念和主要内容，了解三维图形艺术设计的工具软件。
3理论与实践相结合
在传统的教学设计中，主体是课堂理论教学，其他如实验、作业甚至于考试等环节都是作为辅助手段来设计的。亦即：知识是老师教的，学生通过实验环节来“验证”理论教学的内容。因此，教学测评就主要依赖于书面理论考试。但是，在大众化高等教育的背景下，课堂教学的效果普遍出现滑坡，导致淡化了“验证性”实验的基础，因而严重影响了课程的教学质量。事实上，在单纯课堂教学这个环节中，学生能够从中获取的知识就很有限。
一般认为，“应用型”、“教学型”院校的学生具有思想活跃且活动能力强等特点，但普遍存在的问题主要是学习自觉性不高、单纯凭兴趣学习的观点重、刻苦精神差等。于是，教学过程中应该利用这些学生动手能力强的特点来提高学生的学习能力、实践能力和创新能力，根据学生求知欲望强的特点重视扩大学生的知识面，提高他们对理论知识的兴趣。同时，提高实验成绩在教学测评所占的比例，以此来“杠杆”学生对实验实践教学过程的重视，把教学改革的实践具体落实到教学模式、教学内容和教学方法的改变上。
我们为本课程教学设计了一系列与网络学习密切相关的实验练习，来组织对数字艺术设计课程的教学，以求掌握该课程知识在实践中的应用。共有19个实验、1个课程实验总结和1个课程实践。每个教学单元中都包含课程知识介绍、所需的工具及准备工作和实验步骤指导等，以帮助读者加深对课程教材中所介绍概念的理解以及掌握主流软件工具的基本使用方法等。实验内容的具体分布见表1。
第1章实验：包括数字艺术设计的计算环境、数字艺术设计的应用与作品欣赏等方面。通过学习和实验，熟悉数字艺术的基本概念和基本内容；通过因特网搜索与浏览，了解网络环境中主流的数字艺术设计技术网站，掌握通过专业网站不断丰富数字艺术设计最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展数字艺术设计应用实践；通过阅读和欣赏数字艺术作品，了解和熟悉数字艺术设计的应用范畴，提高自己的艺术欣赏和鉴赏能力，了解和熟悉不同的数字艺术设计技术及其表现能力，初步接触和了解各类数字艺术设计的工具软件。
第2章实验：包括Photoshop基本操作、基本要素与文字效果设计、美学原则与图案风格设计等方面。通过学习和实验，了解图像颜色的基本概念和颜色模式；了解平面设计图形图像处理技术；通过学习使用Adobe Photoshop CS2软件，掌握平面设计的基本操作和图形图像处理的基本功能；熟悉数字艺术设计中有关文字要素的基本概念，了解文字效果的基本内容；尝试设计文字的一般和特殊效果，掌握组合文字的基本处理方法；熟悉和关注数字艺术设计的美学原则，了解数字艺术设计中图案与构成风格的图形创作的基本内容，初步掌握图案与构成风格的图形的基本制作方法。
第3章实验：包括计算机图形艺术设计与Photoshop图层、滤镜效果，图形、图形学、图形艺术设计与数字模拟绘画，二维静画图形艺术设计与绘制矢量图形等方面。通过学习和实验，了解计算机图形艺术设计的发展历史，了解计算机图形学、计算机图形艺术设计的概念和内涵；掌握Photoshop的图层、通道、滤镜等技术概念和基本应用技巧；学习用数字艺术设计的方法来模拟传统绘画，从中体验传统绘画与电脑绘画的同和异；了解二维静画图形艺术设计的相关概念；熟悉矢量图形知识及其数字艺术设计的绘制方法；了解更多的二维静画图形艺术设计软件及其一般功能。
第4章实验：包括网页艺术设计及其计算环境、Fireworks Web图形制作初步、Fireworks Web图形制作技巧等方面。通过学习和实验，回顾和熟悉网络的基本概念，了解“网页设计”的基本内容；通过因特网搜索与浏览，了解网络环境中主流的网页制作技术网站，掌握通过专业网站不断丰富网页艺术设计与制作最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展网页设计与制作应用实践；通过对一些成功网站进行的搜索、浏览与分析，了解网站建设需要注意的问题，学习网站建设和网页设计的成功经验；通过欣赏，熟悉网页色彩设计的表达与内涵；熟悉Web图像的基本要求和格式要求；了解Macromedia Fireworks的一般概念和主要功能，熟悉Fireworks工作界面，通过一些简单作品的制作，掌握Fireworks的基本操作；了解Fireworks的层、蒙版、滤镜、特效、样式、切片、按钮、导航栏、弹出菜单和GIF动画等概念。通过一些Fireworks的实例制作，熟悉和掌握Fireworks的设计技巧。
第5章实验：包括二维动画图形艺术设计与Flash移动渐变动画、Flash Motion动画“字牌翻转”、Authorware与作品制作等方面。通过学习和实验，了解二维动画图形艺术设计的基础知识及其工具软件；了解关于Flash二维动画图形艺术设计的基础知识；通过“两架飞机”的制作，掌握Flash移动渐变动画的设计操作；通过“字牌翻转”的动画制作，掌握Flas的设计操作；了解Authorware二维动画图形艺术设计的基础知识，熟悉Authorware的基本操作；通过制作Authorware作品《台球》，了解Authware程序的基本组成；通过“拼图游戏”的制作，熟悉Authware复合图标的知识与功能；了解外部函数接口和Xtras在Authorware程序设计中的运用；通过“图形显示控制”和“音量控制”等的制作，学习Authorware程序设计。
第6章实验：通过学习和实验，熟悉三维图形艺术设计的基本概念和主要内容，了解三维图形艺术设计的工具软件；通过欣赏三维图形艺术设计的优秀作品，提高自己对三维图形设计作品的艺术鉴赏能力。
课程实践：由任课教师根据课程和当地的实际情况，安排课程实践活动，组织学生参观当地举办的艺术(美术)博览会，并根据要求撰写课程实践报告。
4建立多元化教学评价体系
教学评价是对受教育者的多种要素进行价值评估，而考试是教学评价的工具和手段，是测量应试者知识与能力、素质和潜力的量尺。考试为教学评价提供了量化资料，却不能替代教学评价。但是，在传统的教学管理和过程中，人们对考试与评价的关系存在着认识不清、相互混淆的情况，其主要表现就是由考试来单一体现教学评价，其直接后果就是以应试方法取代教学过程，教师“考什么就教什么”，学生“考什么就学什么”，甚至“什么时候考就什么时候学”。正因为如此，考试受到的批评和责难也越来越多。
事实上，高等教育专业课程的教学管理给教师以较大的自由度，高等教育，尤其是应用型院校的专业课程，面向就业，面向社会，更需要通过教学评价体系的改革来推动教学改革的发展和学风的积极建设。
我们认为，教学改革必须重视开展考试制度、考试方式的改革，应该提倡和鼓励在传统考试的基础上构建一个科学的教学评价方法，理性地认识考试的地位和作用，科学理解考试与评价的关系，实现从单一考试到多元评价的跃升，这是教学改革的关键之一。
多元评价认为能力的培养远比知识的获得更重要，尝试从多方面、多角度来开展评价活动。评价方法的多元性，即采用多种评价方法，包括定性评价与定量评价相结合，智力因素评价与非智力因素评价相结合等。我们可以汲取上述两个方面的优点，使之相互配合、相互借鉴，分别应用于不同的评价指标和评价范畴。评价方法应该是：可以量化的部分使用“指标+权重”方式进行；不能量化的部分，则应该采用描述性评价、档案评价和激励评价等多种方式，以动态的评价替代静态的一次性评价，视“正式评价”和“非正式评价”为同等重要。
实际上，各项测评指标的目的主要是为了促进教学，提高教学效果，而不应成为学习的负担。例如我们在“数字艺术设计概论”课程中设计的教学测评方案是：
课程成绩 = 艺术欣赏实验成绩(2次)＋数字艺术设计技术实验成绩(14次)＋课文阅读与课外习题检查+课程实验总结+课程学习能力自我测评-平时缺勤/迟到扣分
其中：通过“艺术欣赏实验”促进学生提高艺术鉴赏能力；通过“数字艺术设计技术实验”实现课程主要教学任务；通过“教材阅读与课外习题检查”促进学生对课本的预习、复习，改善学生的阅读习惯和督促学生完成课后作业；通过“课程实验总结”与“课程学习能力自我测评”帮助学生自觉复习与巩固本课程全部学习内容，加深对本课程教学目的的理解；通过缺勤扣分规范学生的自觉行为。
多元评价要求评价既体现共性，更关注个性；既关注结果，更关注过程。评价可以是多角度的，注重的是学习的主动性、创造性和积极性，关注的是学生在学习过程中的表现，包括使命感、责任感、自信心、进取心、意志、毅力和气质等方面的自我认识和自我发展。评价学习不再仅仅依靠考试的成绩 (甚至期末不考试) ，还包括了对学习的态度、兴趣和行为等等的考查。用一句话说，就是以多维视角的评价内容和结果，综合衡量学习的发展状况。
5抓实验促理论，抓过程得结果
以精心设计的日常化的实验实践活动促进课程理论知识的学习，推动教学方法改革，有利于从多个方面促进学生优良学习习惯的养成，从而促进学风建设和提高教学质量。
重视教学过程中的形成性测评，抓过程得结果，可以有效地促进学风的改善。例如，我们为“数字艺术设计概论”课程编写的以实验为主线开展教学的教材1，全书通过一系列在网络环境下学习和实践的实验练习，把数字艺术设计的概念、理论知识与技术融入到实践当中，从而加深对该课程的认识和理解。
从创新的教学内容设计、实验实践内容设计和教学测评设计的实践中我们体会到：
(1) 抓动手实验实践促课程理论知识的学习，抓教学过程获得良好的教学效果，是应用型院校和应用型专业课程的很好的教学方法。
(2) 教学改革是课程教学评价体系创新设计的基础。
(3) 合适的评分标准有助于提高实验的效果。
在实践中，我们摸索并安排了如下实验评分方法：每个实验以5分计，其中，阅读教学内容(要求学生用彩笔标注，留下阅读记号)为1分，完成全部实验步骤为2分(完成了但质量不高或者仅部分完成则只给1分)，认真撰写“实验总结”占2分(写了但质量不高则只给1分)。以此强调对教学内容的阅读和通过撰写“实验总结”来强化实验效果。每个实验成绩的合计为实验总成绩。
(4) 专业课程的教学测评一般都是抽样测评，为培养学生的科学评价概念，我们有意识地把测评的总分限制在95分以内。
6后记
分析表明，学生在专业课程中产生的学习困难，首先来自于他们对所学知识缺乏必要的感性认识，而我们在教学中采用“先做(实验)后说(理论)”和“边做边说”的方法，把根据学科理论知识精心设计的实验实践环节与学科理论教学相融合，并积极实践教学测评的创新方法，较好地解决了学生的认知困难，符合特定的学生对象，取得了很好的教学效果。
作为数字艺术设计专业方向课程群的发展建设，我们针对同一层次的学生对象，精心设计了《艺术欣赏概论》课程及其教材，对此，我们将在后续再做介绍。
参考文献:
[1] 周苏,王文等. 大学计算机专业基础课程实验教学的改革与创新[A]. 首届大学计算机基础课程报告论坛(西安,2005)论文集[C]. 北京:高等教育出版社.194-198.
[2] 周苏等. 电子商务实验教学的创新与发展[A]. 第三届中美电子商务高级论坛论文集[C]. 北京:万国学术出版社,2006. 585-588.
[3] 周苏等. 软件工程实验教学的设计与创新[J]. 计算机教育,2006(10):27-29.
数字媒体技术基本概念范文2
当前我国已经步入新媒体时代，新媒体时代是在报刊、广播、电视等传统媒体的基础上发展起来的新兴媒体形态。新媒体技术是基于互联网技术，具有先天性技术优势的媒体信息服务功能，是网络经济与传媒实现有效对接的最佳方式。近年来，新媒体技术已被广泛应用于教育行业，极大地丰富了高校教学管理的模式、方法和手段。在新媒体技术迅速发展的背景下，为了将其优势很好地融入民办高校的管理建设，对《新媒体技术》一书展开研究显得尤为重要。
由洪文杰、归伟夏编著，西南师范大学出版社出版的《新媒体技术》一书主要围绕新媒体中涉及的技术基础及新兴技术的发展展开，致力于梳理出与新媒体技术相关的技术脉络，促进用户更好地理解新媒体技术的原理和基本特征。该书主要内容包括新媒体的相关信息，如文字、图形、图像、声音、视频等的处理与编辑技术；计算机网络及移动通信技术等新媒体信息传输技术；新媒体信息显示、与检索技术；新媒体信息管理与安全技术；云计算、物联网、虚拟现实技术、大数据等新技术。该书既可以作为大学、中专院校新闻与信息传播等相关专业的教材使用，也可以为相关媒体专业从业人员和广大爱好者提供理论参考。
《新媒体技术》一共分为七个章节：第一章为新媒体技术引论，主要介绍技术与媒体、新媒体技术对传媒业的变革和与新媒体有关的关键技术；第二章为新媒体信息处理及编辑技术，主要介绍新媒信息的种类和特点、新媒体文字信息的处理和编辑、新媒体图片的处理与编辑、计算机图形与动画技术、数字音频处理与编辑技术、数字视频处理与编辑技术、新媒体信息的组织；第三章为新媒体信息传输技术———网络技术，主要介绍网络技术的基本概念、技术基础、网络安全技术和数据通信技术基础；第四章为移动新媒体技术基础———移动互联网，这一章节包括四个小节，具体分为移动新媒体技术概述、无线移动通信技术、移动新媒体终端设备及系统平台、移动新媒体技术应用；第五章为新媒体信息显示、与搜索技术，主要介绍新媒体信息显示技术、新媒体信息技术、新媒体信息搜索技术及电子纸的相关内容，使读者可以了解新媒体显示技术的发展脉络；第六章为新媒体数字版权管理技术，这一章节让读者了解到了新媒体数字版权管理概述、数据加密技术、数字签名技术、数字水印技术、身份认证技术、PKI安全技术和元数据与数字对象标识码；第七章为应用中的新媒体传播技术，读者可以了解云计算、大数据、物联网、虚拟现实技术及LBS等新兴概念，从而更有效地了解新媒体技术的产生、发展和变迁。通读全书，概括了该书的以下几个特点：该书最大的特点在于全面性，尤其是新媒体的基础元素，在文中都有所介绍。新媒体信息的基础元素包括文字、图形、图像、声音和视频，书中对这些元素的处理与编辑逐一进行了阐述。文字作为最基础的元素，在新媒体技术逐渐发展的今天，仍然扮演着一个必不可少的角色。随着技术的发展，图形、图像、声音、视频等基本元素崛起，丰富了新媒体技术的内涵。
该书通过对这些基本信息的处理和编辑技术的阐述，为民办高校的管理提供了理论基础。该书在介绍新媒体技术时，由浅入深，层层递进，先介绍比较基本的新媒体信息，再介绍基础互联网技术———移动互联网，随后介绍显示技术———电子纸，最后介绍比较高端的加密技术、安全技术、签名技术和身份认证技术等。这样的编辑方式有利于读者加深对新媒体技术的了解，也有利于读者掌握新媒体的基础知识。尤其是民办高校的管理工作，可以通过参考该书，建立一个更加稳固的现代化民办高校管理系统。该书对于民办高校管理最大的借鉴点在于针对性强。高等院校的管理工作相当复杂，如果不利用现代媒体技术，不仅耗时耗力，而且在工作中还容易出现差错。而该书对于高校管理工作的各个步骤都提出了具有针对性的技术应用，如云计算的应用可以提升管理工作效率、减少管理工作的失误；身份认证技术的应用可以让管理工作更加便捷；加密技术的应用可以让民办高校的管理工作更加安全等。传统管理手段使民办高校的管理工作效率一直难以得到提升，其管理手段的局限性也使高等院校管理工作很容易出现失误。
发展迅猛的现代媒体技术在高等院校，尤其在民办高校中的应用微乎其微。《新媒体技术》一书对现代媒体技术进行了较为全面的阐述，为民办高校管理工作的技术创新提供了理论基础，为民办高校管理工作现代化技术的应用提供了指导和借鉴。
数字媒体技术基本概念范文3
关键词：数字信号处理；计算机仿真；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0074-02
随着数字信号处理技术的逐步普及和应用，“数字信号处理”课程的教学也日益引起普遍重视。作为通信、信息处理专业的重要基础课，同时作为测控技术和电子测量等学科的专业课，该课程综合利用高等数学、复变函数及线性代数等数学工具对工程实践中的数据采集、分析与处理等问题进行抽象描述，是一门基础理论与工程实践相结合的课程，在电子信息类课程体系中占有非常重要的地位。由于“数字信号处理”课程的概念比较抽象，理论性强，内容缺乏趣味性，在传统的单向传授知识的教学模式下，课程中大量的理论和结论都是通过数学推导的方式得到的，所以学生往往过于注重公式推导或证明，而不能理解其实质和用途，教学效果不甚理想。因此如何提高课程的教学质量，帮助学生掌握“数字信号处理”中的基本概念、原理和工程算法，培养学生自主创新的意识，提高学生解决实际问题的能力，是该课程教学活动环节亟待解决的问题。
要解决上述问题，笔者认为首先在思想上要树立以学生为本的教学理念，其次在具体教学活动环节上，要针对传统教学方法和教学手段的缺陷加以改革。本文结合近年来该课程的教学实践，对如何提高“数字信号处理”课程教学质量进行了探讨。
一、树立以学生为本的教学理念
传统的单向传授知识的教学模式以知识的记忆和复现为基本目标，其强调掌握知识的数量和知识记忆的准确度。[1]这种单向传授知识的教育严重束缚了学生对课程学习的积极性、主动性，抑制了学生学习潜能的开发、思维能力的训练和创新精神、创新能力的培养。为了改善“数字信号处理”课程的教学质量，必须从思想上树立以学生为本的教学理念，以培养学生的主体意识、发展学生的主体能力、塑造学生的主体人格为教学追求的最高目标。[2]
1.注重培养学生的主体意识
个体的主体性发展不仅取决于自身的条件，也依赖于外部世界对个人的实际发展所起的推动作用。注重学生主动发展自身的意识即主体意识的培养，有益于学生在学习活动中实现自觉性的提高，从而促使学生在学习过程中充分发挥自身的主观能动性，最大限度地发挥自己的潜能，不断调整、改善自身的知识结构和能力结构、心理素质和行为方式。
2.注重培养学生的主体能力
主体能力是主体能动地驾驭外部世界对其才能实际发展的推动作用，从而使其身心得以不断发展的能力。发展学生的主体能力，不仅要求学生积极汲取前人积累的文化知识经验，而且要求他们主动在学习中加以拓展和提高。
3.注重塑造学生的主体人格
教学活动不仅要造就一代牢固掌握现代科学文化知识和智力高度发展的新人，而且还要重视培养学生的情感、意志、灵感、直觉等非理性因素，即塑造学生的主体人格。[3]
通过教学理念的转变，树立“以学生为本”的教学指导思想。作为教师，不仅要把“数字信号处理”课程看做是一门基础知识与基本技能课程，而且是一门科学素质教育课程，要视学生为一切教学过程的主体、服务对象、出发点、落脚点和终极目标，把开发智力、启迪思维、培养创造力置于首位。只有这样，才能促使教师在“数字信号处理”课程教学活动中不断完善教学方法和教学手段，改善教学效果，提高教学质量，并进一步巩固理论知识。
二、提高教学效果的具体措施
为了提高课程的教学效果，教师除了要在思想上树立“以学生为本”的教学理念以外，还必须针对“数字信号处理”课程概念比较抽象、理论性强、内容缺乏趣味性的特点，在教学活动中的课堂教学环节、实验环节，评价体系等诸多方面进行变革，探索一些新的教学方法和手段。
1.注重多种教学方法的组合应用
随着科技的发展，多媒体技术被广泛应用于课程教育中。相较于传统的板书、口述方式，多媒体教学可以借助计算机的帮助模拟演示出生动丰富的画面，具有信息表象直观、信息量大、教学效率高等特点，有助于在一定程度上提高学生的学习兴趣。[4]但同时相较于传统的教学方法，其也存在由于知识点多、信息量大，不利于学生深入理解等缺点。因此必须根据教学目标分析各种教学方式的特点与功能，针对不同的教学内容选择不同的教学方法，合理组合和应用多媒体教学方式与传统教学方式，达到最佳的教学效果。
按照“数字信号处理”课程教学内容的性质，可以将课程学习分为认知学习、概念学习、原理学习以及解决问题的训练。对于认知性和概念性内容的学习，主要是掌握和了解前人的经验，具有继承性。因此教师对传统教学难以解决的内容，如语言文字难以表达、学生难以理解的形式与关系、较为复杂的变化过程等，借助多媒体的动画模拟、局部放大、过程演示等手段予以解决，并通过密切结合数字信号处理的工程应用，介绍通信、控制、信号处理方面的最新实例，丰富和扩展学生的知识面以及知识背景，从而提高学生的学习兴趣，巩固和加深学生对这些内容的认识和理解，帮助记忆。原理性的学习主要是指思维教学，在这部分内容的学习过程中，教师不是简单地告诉学生原理的内容，让学生被动地接受知识，而是注重引导，引导学生独立思考，通过双向交流，培养学生的思维模式。例如对于FFT知识点的学习，教师可以通过口述及板书的方式提出计算量问题，引导学生认真思考，提出各自改善或解决问题的方法，然后利用互动式的多媒体课件辅助的应用，帮助学生了解FFT算法的基本思想，并和自己的方法比较，激发学生学习的积极性与主动性，启迪学生的创造性思维。而在例题讲解训练时，可以通过传统的板书方式，使学生有一个思考的过程，以培养其思维模式，并加深对重点、难点的理解。
2.注重实践教学环节
读书是学习，使用也是学习，而且是更重要的学习。实践教学环节作为课程学习的重要组成部分，是课堂理论学习的有益补充。在“数字信号处理”课程的实践学习中，利用MATLAB强大的计算仿真功能及方便易用的图形绘制功能，建立基于数字信号处理理论知识和MATLAB软件平台的实验系统，对提高课程的教学效果有着非常重要的作用。按照不同的学习内容，设计不同的实验内容。对于概念性知识点的学习，通过实验教学将抽象的概念和技术理论转变为易于理解的可视化图形，结合感性认识和理性认识，可以使学生加深对数字信号处理基本概念和物理意义的理解。对于思维性知识点，通过实验教学将理论与实践相结合，可以使学生掌握数字信号处理的本质。通过设计综合性、创新性实验，可以锻炼学生解决问题的技能、培养学生创新性思维、提高学生合作意识，激发学生综合应用所学知识进行科学观察、新知识探求的思维能力。
3.评价体系改革
在过去应试教育的指导思想下，对学生的评定大部分取决于学生的考试成绩。而这种评价方式使学生只满足于完成考试和获得标准答案，学生对于知识的学习死记硬背的多，能融会贯通的少；照本宣科的多，能发展创新的少；课本成了公式库、资料库而非思想库。因此传统的评价体制不利于对学生的全面能力特别是创新能力做出准确评估，严重束缚了学生学习的自主性、探索性、创造性。为改变这种状况，在“数字信号处理”课中对考核及成绩评定方式进行探索及改革，其基本精神是将学生平时的各方面表现，特别是完成实践性、创造性课题的表现作为重要考核指标纳入总成绩。实践证明，这些措施对于促使学生从单纯记忆型学习向研究型学习转变起到了重要作用，有效地促进了学生学习的主动性、自觉性，提高了“数字信号处理”课程的教学质量和教学效果。
三、结论
“数字信号处理”作为一门基础理论与工程实践相结合的课程，广泛应用于许多科学领域，在电子信息类课程体系中占有非常重要的地位。本文结合课程教学实践，从教学思想、教学手段、教学方法等方面阐述了笔者对改善“数字信号处理”课程教学效果的一些思考和探索。笔者认为教师必须在思想上树立“以学生为本”的教学理念，把“数字信号处理”课程看做是一门基础知识与基本技能课程，是一门科学素质教育课程。在此思想指导下，通过改进课堂学习方法和手段，注重实践教学环节，改革评价方式等措施，创设积极的学习情景，激发课堂活力，调动学生的积极性、主动性和自觉性，提高课程的教学质量，从而推动课程从传统的“注入式知识教育”向“研究式素质教育”转变。
参考文献：
[1]胡居荣，曹宁.基于Matlab的数字信号处理研究型教学的探索[J].中国电力教育，2008，（19）.
[2]燕良轼.创新素质教育论[M].广州：广东高等教育出版社，2002.
数字媒体技术基本概念范文4
[关键词]研究生教学 教学方法 教学效率
一、引言
20多年来,随着电子技术的发展,与之相应的信号采集与处理知识已成为国内外电子信息、通信工程、自动控制及计算机等几乎所有电类专业甚至非电类专业的基础课程,如生物、纺织、医学等专业,故各工科类专业的本科生、研究生学习中均开设了相关课程。作者自从事高校教学工作以来,以“信号与系统”、“信号采集与处理”为主要授课课程,前者面向本科生,后者面向研究生,在此围绕研究生课程的开展探讨了几点教学思考。
实际上,信号采集与处理课程本身理论性强,公式繁多,各类概念抽象,容易混淆,尤其有“看似明白,却不知如何下笔”等感觉。且对于作为一门研究生学位课程,既要注重理论知识讲解,还需拓展其实际应用,另外,研究生课程也具有学时有限、学生基础不一等特点,所以在教学过程中,合理选择教学内容、提高教学效率、拓展课程的专业视野、增强学生学习主动性,以更好地服务与课题研究,是该门课程必须考虑的几个主要环节。
本文针对信号采集与处理课程的研究生教学,探讨了以上四个主要环节的具体实施方法。
二、合理选择教学内容
作者所在单位就“信号采集与处理”研究生课程已开设多年,且属于学位课程。作者在选择教学内容之前,作了如下分析思考:
(1)所授课研究生来自不同的学科和院校,同学之间的基础差别很大,表现在理论基础、计算机应用基础、理论联系实际的基础、实验动手基础等。这些特点,都对课程的教学提出了很高的要求。
(2)研究生教育更需加强学生的创新能力的培养。尽管他们来自本科生中的优秀群体,但在创新能力方面的差别很大。故创新能力的培养,是课程中需要考虑的重要环节。
(3)研究生自我学习能力的要求比本科生有更高的要求。来自全国各高校不同专业的研究生,在这方面有很大差别,有能力很强的,也有不少仍然习惯被动学习的同学,而且习惯于这种学习方式。
(4)研究生的课程学习,理论联系实际是个重要环节。
(5)研究生的课程学习,要注重他们对专题内容深入学习的兴趣和方法培养。
针对以上特点,在课程内容的具体选择上,考虑了如下内容:
(1)大作业环节的设计。在本环节中,要求采用MATLAB(或MATHCAD)完成所有作用。大部分同学没有学习或应用过MATALB,部分同学计算机应用基础较差。但都要求他们根据要求自我学习,在规定的时间内完成作业内容,达到自我学习、理论联系实际问题能力的培养。具体做法是,在大作业中设计了三部分内容。第一部分,根据课程作业和学习将用到的语言工具,设计了一些题目,让学生上机练习,使他们尽快地入到MATLAB门中,能实际应用。第二部分,设计了信号分析与处理中的基础题目,包括数据运算、信号表达、图形表示、离散信号FFT、卷积、相关运算等。第三部分,综合性题目,要求完成数字滤波器设计和编程序。以上所有内容都需要在计算机上完成,并给出量化和图形化表示的分析、计算结果。
这个环节,给同学一定的压力,但通过实践发现,效果很好。
(2)实践应用环节的设计。课程理论性强,但最终都是应用于各个实践环节中。综合考虑客观条件,要求学生根据自身研究课题中的应用需要,选取相关的信号处理知识点,展开应用思考,以文献阅读报告形式总结其思考过程和结果。
另外,在课程中选取了几项常见的虚拟仪器分析平台,如LABVIEW,要求同学自学这些虚拟仪器工具的原理及应用。根据给定的题目(温度、压力的在线测量),编制从采集、信号处理到各个信号显示的程序。然后,到专业实验室中连接实际的测试系统进行实现,完成完整的测试过程。
通过整个环节,将课程内容与实际问题联系在一起,他们学习和完成了一个完整应用问题的解决过程。
(3)教学环节上的设计。对于该门课程,具有概念繁多、学生基础不一、学时少的特点。故在课堂授课内容的选取方面,依据了“基础复习+重点讲解”这样一条思路。
基础复习。无论学生前期基础如何、后期课题应用如何,对信号处理中的基础知识,如信号基本概念、分类、信号分析宗旨和目的等基本知识点,都是必须掌握的。但考虑到研究生的思维方式和学习特点,对于这些基础内容,可采用复习的方式完成授课。因为即使有些学生具有相应的本科课程基础,但一般情况下对于基本知识点,依然有模糊不清的概念,采用复习的方式,可以加强他们对概念的清晰认识。而没有这些基础的学生,则可根据课堂所提基本知识点,结合课后自学,从而完成入门。
重点讲解。众所周知,信号分析与处理已应用到各个应用领域,但不同领域所涉及到信号分析方法或思路是不一样的。结合本专业的特点,且考虑到模拟信号不多用,故课堂授课中重点围绕数字信号,选取讲解相关数字信号的分析与处理技术,如离散傅里叶变换级、Z变换与分析、数字滤波器等。
三、提高教学效率
信号采集与处理课程的主要特点,在于概念、推导公式繁多,彼此之间很容易弄混淆,是相关专业本科生补考率偏高的一门课程。而研究生重点在于实际应用,但若概念不清,则导致分析思路不清楚,分析结果自然也偏之。针对这些情况,作者在教学过程中采用主线+分支的方式,并结合多媒体生动的表现形式,让学生对各类概念产生直接和明确的理解和记忆。
1.采用主线+分支教学方式加强概念理解
主线,以傅立叶变换为例。在讲解离散傅立叶变换时,不是直接提出该概念和变换公式,而是从周期模拟信号中的傅立叶级数非周期模拟信号的傅立叶变换序列的傅立叶变换周期序列的傅立叶级数离散傅立叶变换,即根据信号的变化过程,推导出不同的变换概念和公式。这样的讲解方式,有利于学生对概念具有清晰的理解,能明确各概念之间的相同与相异。
分支,依然以傅立叶变换为例。在讲解主线知识点时候,会涉及到许多相应的基本概念,如直线卷积和直线移位、周期卷积和周期移位、圆周卷积和圆周移位等。课程讲解中,利用主线分明的特点,在不同节点处提出相应的分支概念,就可明白同一主线下的各分支概念,既存在区别(如各卷积方式应用条件不同),必定也存在相通处(如符合一定条件下,各类卷积方式结果相同)。
利用这样的讲解思路,整个课程内容就可以归类为有效的几条主线,零碎的基本概念也能被分门别类。
2.借助多媒体技术加强教学效果
教学内容的消化依靠有效的教学形式。多媒体教学现在已非常普及,它“声情并茂”的表现形式所带来的教学效果是教师自身无法比拟的。在讲解过程中,对信号的变换过程、实际表现形式,利用多媒体技术,可以非常生动、形象地呈现在学生眼前。比如,讲解有限长数字滤波器设计过程中,加窗对实际效果的影响时,采用动态显示方式加以表达,比单纯的口述或黑板绘制,更具有直观性。
四、扩展课程中的专业视野
理论最终应用于实践。课程本身理论性太强就导致学生会有枯燥无味的感觉,如果单纯地讲解理论公式和概念,学生会更加产生排斥心理。但若结合实际应用,讲解理论知识如何在实际课题中的运用时,学生往往表现出极浓的兴趣。所以针对常用知识点或重要的知识点,配合一些实际课题中问题处理方法地介绍,既调动了学生上课积极性,又扩展了学生对理论知识的专业视野。比如,作者研究方向是数字全息技术。该技术中涉及到的傅里叶变换、滤波等重要知识点。课堂上就可以利用实际的例子,讲解傅里叶变换的物理含义,以及不同滤波方法对实际结果的影响等等。同时也利用前面述及的文献阅读,让学生选取有关知识点,结合自己的课题研究,展开阅读和总结。另外,请其它专业领域的、同时具有丰富教学经验的老师进行1次课堂报告。总之,课程以上述三种方式丰富教学内容,既做好了理论联系实际,同时也扩展学生了的专业视野。
五、增强学生学习的主动性
我们国家的大学生是经过多年的义务教育进入大学,他们已习惯被动式的学习方法和思考模式,对于大多数研究生而言,也是如此。对于交给的课题任务,始终等待导师提供具体的方法、方案,缺乏主动思考、主动解决问题的意识。但实际上,对于科研工作者而言,没有创新性的思维和灵活的知识运用,是很难获得最终的研究成功。针对这一实际要求,在上述文献阅读环节时,就采用了一些方法增强学生思考、解决问题的主动性。如采用了两种方式让学生完成文献阅读,第一,老师给出需要解决的实际问题,学生自己思考寻找解决的方法;第二,老师提供一些解决方法,学生找出实际中能解决的问题。
六、结束语
教师的天职是教育,如何完成好教育工作是一项永恒的话题。论文以信号采集与处理课程为基点,从个人教学方式角度,总结了研究生课程教学过程中的一些方法和经验。
教育最终服务于社会需求,社会的与时俱进要求教育方式的不断更新,也要求教学手段和教师自身修养的不断改善和提高。
参考文献:
数字媒体技术基本概念范文5
[关键词]教育理念 数字电子技术 教学模式 教学研究
一、前 言
《数字电子技术基础》是电类、自控类等诸多专业的一门重要的专业技术基础课程，是一门理论性和实践性都很强的专业技术课程。如何将理论教学与实践教学予以有机结合是教学过程中需要重点解决的问题，它直接关系到学生对本课程的学习效果，同时也关系到诸多后续课程的学习效果。正基于此，本文对该课程理论与实践教学的方法进行了相应的探索与研究。
二、理论教学研究
《数字电子技术基础》 以组合与时序逻辑电路的分析与设计方法为核心，将数字电路的设计、实现方法与可编程逻辑器件相结合，融入现代数字系统设计理念，以培养“电子产品生产与设计”岗位群为课程目标，是电类等相关专业的基础课程，也是培养电子产品设计、分析、调试和制作能力的专业技能课程。因此，掌握好《数字电子技术基础》的教学内容，对本专业及相关专业学生的后续核心专业课程的学习和技能培养具有重要意义。
数字电子技术主要内容有逻辑电路基础、组合逻辑电路、触发器与时序逻辑电路、数模转换器和可编程逻辑器件及应用等主要内容。
如何才能合理有效地进行课堂理论教学？主要考虑以下主要环节
（1）认真研究教学大纲，确定理论教学需要掌握的相关内容及其掌握程度。确定教学的重点、难点及其知识点间的衔接关系。由于电子技术、计算机技术的飞速发展，电了器件正在向低压、低功耗和纳米技术转变。电子技术从分离元件、小规模集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路。电路时展要求不同，需对原来教学内容进行适当调整，主要涉及：①要求能够保证基本概念、基本原理和基本分析方法这三个基础要求；以分析器件、模块的外部特性为主，基本掌握器件的内部方框结构、外部特性和主要参数、掌握各种单元电路的基本概念和基本分析方法。②要求能够反映新理论、新技术。考虑到集成电路的应用前景，学习过程中应以集成电路为主导，以分立元件及门级电路为基础，将二者有机结合在一起。③要求能够结合实际工程应用与理论的衔接。尽量避免复杂的推导过程，着重于功能电路的定性分析及实际应用。④针对选用教材的内容进行分析研究。对已经不符合时展要求的内容进行合理精简；对基本概念等骨干内容进行强化；对集成门电路、集成触发器、集成定时器等MSI功能电路加强理解；针对成熟的典型应用电路进行重点研究。
（2）针对涉及的不同教学内容，确定不同的教学方法。以理论教学与实验教学相结合为原则，运用现代教育理论，从有助于提高教学效果的角度出发，考虑适时、适度、合理地使用多媒体。采用由浅入深、由实践到理论、由定性到定量的方法开展教学。将需要用多媒体辅助教学的知识点挑选出来，针对相应的电子课件进行整理，以期达到良好的教学效果。
除了以上主要环节之外，教师应当关注最新的技术信息动态，结合其相应特点，融于理论教学过程中。对于一些具有代表性的技术产品进行分析与讲解，激发学生的学习兴趣，提高自主学习的积极性，从而达到现代化教学的总体要求。
三、实践教学研究
通过理论教学使得学生能够掌握数字电路的基本原理与分析方法，这只是第一步。更重要的是要针对学生的分析、设计和创新能力进行培养。所以实践教学是不可或缺的重要环节。
实践教学主要包括两大环节，即实验环节与课程设计与实习环节，下面分别予以阐述
（1）实验课程的内容设置必须与理论教学内容紧密结合，能够达到强化理论学习的根本目的，促进学生对相关理论的消化吸收并提高学生的学习热情。在实验手段方面，应当在重视传统实验方式的前提下，引入现代化的实验教学手段， 运用计算机技术，引入虚拟实验内容。EDA技术是电子设计领域的一场革命，它对改革实验内容、形式、方法起到了重要的引导作用。已经成为现代教育体系的重要环节。所谓在实验教学中引入EDA技术就是充分地运用各种
计算机软件，如MULTISIM、PSPICE、PROTEL99SE、PowerPCB、QuartusⅡ等。VHDL与Verilog HDL是通过语言实现硬件电路设计，一般采用自上而下的设计方法，通过分析系统总体所要实现的功能，自上而下地将系统总体功能分解成各模块的功能，通过实现各模块的功能设计来完成整个系统硬件电路的设计。实验课不应局限在单纯的数据测试与记录上，更应侧重于学生能够对电路性能的比较，能够即时仿真，分析电路故障，设计出符合要求的数字系统。在强调现代化实验手段的同时，也不要忽视传统型的实验手段，二者之间的比重必须合理分配，而且针对不同的实验目的与实验内容进行科学安排。同时，针对实验教学中涉及的层次问题必须深入研究，
实验分为基础型、设计型和创新型三个层次。基础型实验侧重于”训练常用电子仪器的使用方法和数字电子基础电路的基本测试方法，它所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关，要求能够充分体现课程的实践性；“设计型实验”是具有特定功能的数字系统的综合与实现，是学生将理论与实践相结合的过程，也是学生知识、能力和素质同步提高的阶段；“创新型实验”是数字电路的电子系统的设计和实现，是学生将所学习的知识进行综合运用的过程，也是学生进行交叉学科知识整合的过程，更是提高学生综合实践能力、培养创新能力的过程。
在实验教学中，要鼓励学生自拟实验项目，将课堂教学与实践教学相融合，有效地培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。
（2）课程设计与实习是实践教学的另一核心环节。该环节相对与实验教学而言，涉及内容与环节更多，要求的层次更高，所以更应引起相应的重视。课程设计与实习旨在完成系统的理论教学与实验学习之后，针对具体的设计任务，在教师的指导下，独立地完成设计任务，具体成果往往要求是能够通过调试的具体产品。在此过程中，需要注意以下主要环节
①题目选定必须谨慎。所选定的设计任务必须依托于本课程的理论教学与实验教学内容；必须在功能要求方面给学生留有一定空间；必须在一定程度上体现当今的技术发展趋势要求。
②时间分配必须合理。由于课程设计与实习往往需要经历1-2周的时间，所以指导教师必须对整个期间做出合理的安排，对整个设计过程的各个主要环节了然于胸，涉及：任务分配总体讲解资料查找方案确定虚拟试验板极调试设计完成报告书写答辩完成各个环节，教师必须真正起到富有成效的指导作用。
以上所述就是在实践教学过程中涉及的主要环节。在把握总体原则的基础上，教师应当针对不同的情况，具体问题具体分析以确保实践教学任务的顺利完成。
四、典型教学案例
在《数字电子技术基础》理论教学内容中，组合逻辑电路与时序逻辑电路是两大核心环节。在讲解组合逻辑电路相关内容过程中，针对当今技术发展趋势，结合集成技术发展日新月异的客观现实，重点讲解了中规模集成电路内容，包括：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器、数值比较器等。针对MSI学习的特点，侧重于如下讲解思路，即：功能说明框图讲解功能表讲析逻辑符号说明芯片引脚说明典型应用电路讲解。总体效果非常理想。另外，结合多年教学研究心得，重点强调了如何更好地分析功能表？如何针对功能表中的信号种类不同进行总表的行、列分割？使得学生理解得特别透彻，学会了一种通用而高效的学习方法。
在讲解时序逻辑电路过程中，在完成利用触发器设计计数器这一传统方法的同时，针对典型的芯片，如：74HC161、74HC163、74HC160、74HC390等进行了细致的讲解并列举了大量的设计实例，从原理分析到注意环节详尽阐述，学生反映良好。
在《数字电子技术基础》实验教学内容中，针对设计型实验，突出对典型计数器集成电路的应用。在“数字时钟”设计型实验中，要求用不同类型的典型芯片、选择不同的设计思路进行设计，通过实际检验，达到了很好的教学效果，提高了学生的实验积极性与分析、设计能力，达到了实践教学的总体要求。
以上内容就是本人在理论教学与实践教学中体会深刻的案例，结果表明确实非常具有代表性而且结合了当今电子技术发展的趋势，在日后的教学中会予以进一步的拓展与深化。
五、结束语
数字电子技术的发展日新月异，先进的技术与崭新的教育理念注定会不断涌现。有关理论与实践教学的研究注定永远不会停止。作为从事高等教育工作的一线教师，必须不断地学习新的知识，融合先进的教育理念，将所积累的知识高效地传输给学生，为整个社会培养人才体系贡献自己的聪明才智，履行教师作为知识传授者应尽的社会责任。
[参考方献]
[1]潘松，黄继业.EDA技术与Verilog HDL.北京：清华大学出版社，2010
[2] 乔庐峰.Verilog HDL数字系统设计与验证.北京：电子工业出版社，2009
[3]康华光.电子技术基础[数字部分].北京：高等教育出版社，2006
[4]石焕玉.基于信息技术的高师学科教育改革探索.教育技术资讯，2006年1月
[5]石焕玉.基于网络的创新教学模式研究与应用.琼州学院学报，2008年10月
数字媒体技术基本概念范文6
关键词：数字信号处理；研究性教学；教学改革
中图分类号：G642
文献标识码：B
1引言
“数字信号处理”是电子信息类专业必修的专业基础课程，理论性和实践性都很强，概念抽象，对数学基础要求高，教和学均有一定难度。以往的教学多以“教材+板书+课堂讲授”这一传统形式，不直观、不生动，不利于激发学生的兴趣，也不利于学生对学习内容的消化理解，有必要对该课程实施改革，采用研究性教学方法。
研究性教学方法是由美国教育学家杜威提出倡导的，特别是他的“反省思维”理论。杜威认为“反省思维”源起于对“不确定”的困惑。典型的反省思维包含五个序列不固定的阶段，即问题、观察、假设、推理、检验。学生在自主解决这些问题的过程中进行探究、实验、整合和积累专门化的科学知识，从而培养反省思维。我们按此思路对“数字信号处理”课程进行了研究性教学方法的改革，涉及到教学内容改革、实践环节改革、多媒体教学改革、课程网站建设等方面。
2改革教学内容，突出计算机专业特色
“数字信号处理”课程主要讲解数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术，主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应。学生学习这门课，可掌握利用DFT理论对信号进行谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为进一步学习有关图像处理、语音信号处理等方面的课程打下良好的理论基础。这门课程的先修课程有高等数学、信号与系统、概率论与数理统计等，后续课程有数字图像处理、语音信号处理等。数字信号处理课程对数学基础要求比较高，如级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等。
数字信号处理课程在我院计算机科学与技术专业作为任意选修课开设，教学内容基本是其它电子信息类专业的子集，有着浓重的电子工程与通信工程的专业色彩，而缺乏计算机专业的特色，学生在学习这门课程时，普遍感到数字信号处理的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握，甚至有“隔行”的感觉。学生专业基础知识的缺失，不利于研究性教学的实施。
为了有助于学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，我们根据计算机专业的基础对教学内容进行了重新设计，着重突出“离散时间信号和系统的基础理论”和“DFT理论及FFT算法”，兼顾“IIR和FIR”。考虑到计算机专业学生没有学过信号与系统这门前修课，“离散时间信号和系统的基础理论”这部分内容侧重讲概念，考虑到计算机专业学生不熟悉电子工程和通信工程领域，“DFT理论及FFT算法”这部分内容注意与学生较熟悉的计算机领域的应用(如图像处理、语音信号处理等)相结合，而对于“IIR和FIR”这部分内容，由于与计算机专业“距离”相对较远，并不作为重点，只是讲授基本思想，为学生自学与计算机应用关系紧密的现代滤波器(如卡尔曼滤波)奠定基础。
3加强实践环节，引入MATLAB软件，实施研究性教学
MATLAB的Signal Processing Toolbox提供了大量的模型，用于表示多种信号和线性时变系统，包括传递函数、状态空间和零极点增益以及信号表示形式的转换函数，提供了一套完整的有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR) 数字滤波器的设计方法。这些方法支持快速低通、高通、带通、带阻和多频带滤波器的设计与分析。滤波器类型包括：Butterworth滤波器、Chebyshev 滤波器、elliptic滤波器、Yele-Walker 滤波器、基于窗的滤波器、最小二乘法和Parks-McClellan 滤波器(实数和复数)。滤波器结构包括直接Ⅰ型、直接Ⅱ型，Lattice、lattice-ladder和二阶节型。Signal Processing Toolbox还提供了计算多种变换的工具，包括离散傅立叶变换，离散余弦变换，Hilbert 变换和Goertzel变换。利用图形用户界面GUI工具，学生可以交互地查看和检测信号，设计滤波器，进行谱分析，并同时观察参数及方法的影响，这些工具非常有利于时间序列，零极点位置的可视化。GUI工具包括：FDATool，FVTool，SPTool，WINTool等。
将MATLAB应用于数字信号处理课程的教学，主要体现在两个方面：
(1) 在课堂上将理论教学与MATLAB图形演示结合起来，使学生在接受枯燥理论知识的同时，可以看到相应知识点的验证演示，理解各种变换的计算过程，从而使课堂教学更加直观、生动和紧凑。图1给出一个用于课堂教学的实例，该实例来自MATLAB 6.5自带的Demo，可以非常生动地演示离散傅里叶变换。该例中，通过用鼠标拖动波形曲线(上部子窗口)，可以实时地观察到离散傅里叶变换结果的变化。图1(a)是频率较低的正弦信号的变换，图1(b)是频率较高的正弦信号的变换，非常直观的显示了离散傅里叶变换的物理意义。此外，还可以通过Signal下拉列表框选择正弦波、方波、锯齿波等不同波形、通过Window下拉列表框选择矩形窗、三角形窗、Chebyshev窗、Kaiser窗等不同窗函数来演示各种的变换结果。教学过程中，还可以根据需要修改程序，实现更丰富的功能。
图1 离散傅里叶变换演示
(2) 针对课堂教学中涉及的重点、难点适当布置课外实践题目，让学生利用MATLAB软件对某一专题进行自主研究，完成平时以书面形式难以完成的题目，加深对所学知识的理解，提高学习兴趣和实践创新能力。
4改革教学手段，推进多媒体教学
数字信号处理课堂教学过程中，涉及到大量的信号变换与分析图谱，仅靠板书画图，费时费力，不精确，不生动。教学实践表明，传统的课堂教学模式单一，连续不断的讲解常常令教师疲惫不堪，学生也因单调乏味而产生厌烦心理，致使教学目的难以达到，教学质量难以保证。而多媒体作为一种新型的教学手段，以其鲜明的图像、生动的画面、灵活多变的动画及声音效果，克服了传统教学模式的诸多不足，受到师生的认可与好评。多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。
我们综合了现有各种教材的配套课件，根据我们的教学内容开发了相应的多媒体课件(如图2)，尤其注重信号变换的图解演示。多媒体教学的应用，不仅增加了课堂的生动性，同时增加了课堂的信息量，适当引入了数字信号处理的典型产品图片、有代表性的学者照片及相关的科学故事，提高了学生的兴趣和学习积极性，也培养了学生进行科学探究、严谨求实的精神，在教书的同时，融入了育人理念。
图2 数字信号处理多媒体课件
5建设课程网站，提供课外研究交流平台
课堂教学的时间毕竟是有限的，随着课时的不断压缩，课堂讲授的内容也必须不断精简，而且还有留出更多的时间进行课堂研讨，一些内容没有充足的时间在课堂上展开。为了有效地拓展课外学习、研究和交流的空间，我们基于学校的Blackboard Academic Suite系统建设了数字信号处理课程网站(图3)，开辟了课程信息、教师信息、教学资源、课程论坛、学科动态、趣味知识、动手实验、测测自己、作业收发等板块，尤其教学资源板块，分门别类地提供了教学课件、电子教材、实用软件、外部资源等大量丰富资源，这些资源，有的是自行开发的，有的是来自Internet的，极大地弥补了课堂教学的不足，为学生课外研究交流提供了平台。
图3 数字信号处理课程网站
参考文献
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[2] 程佩青. 数字信号处理教程[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
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