蒋丽
长江师范学院
摘要:本文首先将数字信号处理课程的定位进行了分析,之后在宏观的角度与微观的角度对怎样将思政元素融入教学中记做出分析,在宏观角度中老师可以运用实际例子将数字信号处理理论引入教学当中,使学生更加专注的进行学习,从而提自身的社会责任感和使命感;在微观的角度中老师可以运用时域采样定理和滤波器设计等等方式将思政元素进行挖掘,从而使学生的学习兴趣得到高效提升,高效掌握自身所学知识。
关键词:数字信号处理;课程思政;教学改革
2020 年 7 月 9 日,江苏省教育厅发布《关于深入推进全省高等学校课程思政建设的实施意见》,促进课程思政的全方位构建,构建全员全程全方位育人大格局。与此同时,淮阴工学院也推出“课程思政构建”的实际实施方式和建议,要求将课程中思政因素进行充分地开发,使其可以充分地和课堂教学、课下辅导以及整体的教学过程结合在一起,使学生在接受教学的过程中可以树立起自身正确的人生观念。因此, 探索基于课程思政的数字信号处理课程教学方法改革有一定的现实意义。
一、数字信号处理课程的定位
“数字信号处理”是通信工程、电子科学与技术、电子信息专业开设的专业必修课,同样这样使通信工程专业最关键的课程。这门课程一般情况下都会在大学三年级的首个学期为学生们开设,主要的教学内容就是对学生进行离散时间信号与系统基础教学以及娴熟运用序列傅里叶变换、Z变换、离散傅里叶变换及其快速傅里叶变换等方式和理念,掌握 IIR 和 FIR 数字滤波器设计和实现方法等内容[1]。
二、宏观视角下思政元素引入
在现如今的时代中数字信号处理技术已经在5G移动通信、智能交通、生物医学以及航空航天等等多方面的领域中得到了较为广泛地运用,已经逐渐地进入到人们的生活生产中。
例如,老师在对学生进行教学时,就可以为学生们讲述,在我国黑龙江省的公安厅已经开始运用5G警用巡逻机器人,并且已经在机场中得到充分的运用,这个机器人可以在五米内对人们的体表温度进行快速的测量,并且的准确的识别机场中来往人员是否佩戴口罩。其中对人们的调温度进行准确测量的技术运用的是数字信号处理技术中的信号检测技术,识别机场来往人员是否佩戴口罩运用的信号识别技术,机器人在进行移动的过程中对方向、轨迹以及速度的处理则运用的是数字信号处理中的A/D转换技术。这个机器人在进行工作的过程中将自身各个部件进行有效的合作,并且将数字信号处理技术进行充分的运用,从而使当今这个关键的时期,人们的生命安全受到了有效地保障。根据将平时生活中数字信号处理技术的运用实例对学生进行详细地讲解,使学生在进行学习的过程可以充分地认识数字信号处理技术的重要程度,从而引导学生们高效地对知识进行学习,在将来的某一天中可以运用自身所学知识为我们的国家贡献一份力量[2]。
三、微观视角下思政元素引入
(一)时域采样定理
时域采样定理的首次出现在人们的认知中是由美国一位电信工程师在一九二八年提出的,就是因为这项定理的提出使近代的信息论得到了高效的发展。
当老师在对学生进行这部分知识点进行教学的过程中,可以将奈奎斯特的生平介绍给学生们:“奈奎斯特是一位美国的物理学家,与一九一七年在耶鲁大学获得了博士学位,之后就一直在贝尔实验室进行工作”通过对其进行介绍,使学生了解到在人生的重要时刻更加的需要夯实理论基础,之后这样才可以在未来的历程中拥有更加高效的发展。然而,时域采样定理是连续信号和离散信号之间进行连接的基础条件,由此可以证明出采样频率与信号频谱之间紧密地联系[3]。
例如,在老师对学生进行“信号频谱”这部分的知识时,就可以将傅里叶的故事引入到教学当中:“傅里叶在八岁的时候就已经成为一个孤儿,可是他虽然生活的条件非常的艰难,但是经过自身不断的农村里,最终成为了巴黎学士院的院士”通过对学生进行这则故事的讲解,使学生们可以明白不管自身未来的道路有多么的艰难,都需要勇敢地面对困难,解决难题。但是在实际的运用中可以发现信号宽带逐渐增大,采样频率过高,从而导致数据的飞速增加,这样的话奈奎斯特采样定理将不再适合当前的阶段,这时候老师就需要为学生们引出崭新的数字信号处理技术“压缩感知”。引导学生可以运用真确的态度来面对发生的事情和人,是学生可以建立起宽容大度的心理状态,与此同时,也是学生对自身专业知识进行深入地理解,从而使学生学习兴趣得到高效的提升。
(二) 滤波器的设计
IIR数字滤波器设计具有双线性变换法以及脉冲响应不变法,然而FIR数字滤波器具有窗函数法以及频率采样法,这两者在运用的过程中又具有各自的好处与坏处。因此,在实际教学的过程中,需要具体问题,具体分析,具体对待,将其延伸到理论知识之外,甚至还可以将其延伸至教学之外,也就是延伸至我们的生活里面,在面对问题的时候,如果一种方式无法有效地进行解决,那么就需要站在另一个位置去看待问题和分析问题。如果只是在一个位置或者是只在自身的位置去看待问题,难就无法掌握问题的全面性,就更无法将问题充分的解决。因此,就需要在多个位置问题进行分析,或者是站在另一个位置重新地看待问题,这样的话就会找到更加妥善地解决方式,从而使学生解决问题以及解决问题的能力得到高效的提升[4]。
结束语:
综上所述,在将“课程思政”理念引入到教学中的过程中,需要针对专业的特点进行有效地结合,其中最重要的就是怎样调动起老师的主观能动性以及创造性。因此,身为一位专业课老师,需要在全员思政的社会背景下,将自身的课程思政思维充分的提升,与此同时,还需要积极主动的挖掘课程中的思政元素,将正确的人生观念以及正能量的教学内容引入到教学过程中,从而使课程思政理念和专业课教学充分地结合在一起,从而真正意义上实现课堂教学的三全育人的目标。
参考文献:
[1]殷世民,李定样,方成,等.课堂思政提高数字信号处理课程教学质量的研究[J].科教导刊(中旬刊),2020,No.404(3):50-52.
[2]明成满,赵辉.优秀传统文化教育与思政课教学融合的路径研究[J].教育评论,2019,236(2):112-116.
[3]林峰.疫情危机教育与课程思政有效融合路径及机制——以"马克思主义政治经济学"为例[J].科技创业月刊,2020,v.33(10):128-131.
[4]向慧慧.专业课程与思政教育的结合路径探讨——以电子商务创业课程为例[J].现代职业教育,2019,(29):386-387.