谈谈《信号分析与处理》课程教学的一点体会与认识

谈谈《信号分析与处理》课程教学的一点体会与认识

作者：张军华 孙成禹 杜启振 张广智 张繁昌 来源：《课程教育研究·上》2014年第05期

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0217-01 《信号分析与处理》是物探学科——勘查技术与工程、地球物理学两个本科专业的专业基础课。课程很多知识点是高等数学、大学物理等基础课的延伸，还与电路分析、电子技术等电子类课程紧密相关，同时还是学习专业课（地球物理资料数字处理、解释和仪器）的基础。课程覆盖专业面较广、受众多，勘查技术与工程、地球物理学、数学与应用数学、信息与计算科学、应用物理学等多个专业都开设此课程，每年会有400多名学生学习该课程，教学地位十分重要。多年来，课程教研小组在师资队伍建设、教学基本功培养、教学方法研究、教书育人和学生实践和创新能力培养等方面，开展了卓有成效的工作，取得了较好的教学效果。 一、发挥整体优势，加强师资队伍建设 1.根据课程特点，配备高学历的师资力量

《信号分析与处理》课要求有很强的数理基础，同时还要求有很好的工程和专业领域知识。所以说，并不是随便一个教师就能承担此课程的。为此，地球物理系将优质师资力量配备到此课程的教研小组中。目前，承担本课程的教师，有教授5名，且均具有博士学位。俗话说：“巧妇难为无米之炊”，有了优良的师资，也就有了好“米”，奠定了搞好本课程教学与研究的前提。

2.取长补短，建立相互听课制度

每位教师一般都有自己的讲课特点，也或多或少存在某些不足。相互听课，能吸收彼此的长处，包括讲课风格、讲课内容、板书、谈吐等等；同时，更重要的是找出不足与差距，既有听课者本人的，也有被听课的教师的。因为该课程的教学小组人较多，不同风格的都有，这样相互听课，收益很大。

3.发挥教学经验丰富教师的示范作用

榜样的力量是无穷的。教学中，我们发挥老教师、学科带头人的作用，如王永刚教授、印兴耀教授等，在年轻教师第一次上课时，总要示范几堂课，起到了传、帮、带的作用。在老教师退休、中年教师少的情况下，教学经验、年龄相对较大的教师发挥这方面的作用，有力地促进了课程整体质量的提高。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

二、注重备课——教学基本功的培养 1.广泛阅读多种参考教材

本教研小组每位教师都严格要求自己。在讲课前，都要阅读多种参考教材，有的还要精读。如：《Signals and Systems》原版英文，Oppenheim著；《信号与系统分析基础》，姜建国编，清华版；《信号数字处理的数学原理》程乾生编，石油版；《信号分析与处理》，陈行禄编，北航版；《信号分析与处理》，褚秦祥编，地大版；《地震勘探信号分析》，董敏煜编，石大版；《信号分析与处理》，芮坤生编，高教版；《信号与系统分析》，王里生编，国防科大版。另外，我们还彼此参考小组其他教师的备课稿。通过备课，使我们明确了课程的主要内容、不同的叙述方法，对课程知识有了丰厚的积淀。 2.抓住点点滴滴时间，熟练教案的内容

备课初稿准备好后，在上课前，我们还要进一步熟悉内容，基本内容能做到脱稿。如张军华老师在上该课程时，一般上课前一天要备一至二次课。在上课的那一天一早起来坐在床头要备一次课，考虑一下上课前应回顾前一次课的什么内容，注意上机的什么问题，作业批改有什么问题，特别是带倾向性的问题，上课书写章节的条理等等。这样多次备课后，课程内容就熟多了，也容易找出课程的重点、难点、注意的问题。 三、注重教学方法的研究，开展“比较法”教学

比较法的特点是对相关的内容进行比较，找着异同点和共同点，同时比较它们的应用条件、所用公式和结果，以便学生加深印象，更好、更快地掌握教学内容，提高课堂教学的效率，起到事半功倍的作用。《信号分析与处理》总课时64学时，除去上机的12学时，实际讲课只有52学时，而讲课的内容很多。如何用有限的学时，较完善、系统地讲透课程内容，这对授课方法提出了较高的要求。

针对这一实际问题，我们在教学中较好地应用了比较法教学，重新调整授课顺序，合理安排、组合教学内容。把连续信号和离散信号比较起来讲，把时域分析与频域分析对照起来讲。同时比较拉氏变换、Z变换、傅氏变换的公式、分析域；比较微分方程和差分方程的适用条件，比较连续卷积、离散卷积、圆周卷积的关系及卷积与相关的关系，模拟滤波器和数字滤波器的区别联系等等；对不同的分析方法尽可能地列举相同的习题，以便理解和结果比较。通过比较教学，使我们顺利、圆满地完成了教学内容的讲授。 四、培养学生专业意识，鼓励学生个性发展

《信号分析与处理》是一门专业基础课，课程安排在第5学期，与《地球物理数字处理》等后继专业课紧密相关。这时学生已经学完基础课，他们一方面很想了解专业，另一方面对专业还知之甚少。我们的教师结合课程内容，适时地介绍专业情况，既提高了学习本门课程的积极性，又为学生学习专业必修课、有针对地选修限选课，提供了帮助。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

老师们还结合本专业教育部“卓越工程师教育培养计划”和国家大学生创新实践计划，因材施教，鼓励优秀学生脱颖而出，学生的动手能力和独立工作的能力得到很大提高。 五、做好教书育人和立德育人工作

1.熟悉学生、了解学生，是做好教书育人工作的基础

良好的师生关系，能促进教学质量的提高。通过批改作业、上机、课堂点名等基本教学环节，老师们掌握了一部分同学的学习情况。老师们还通过开通博客等新媒体进行网上答疑，通过开展文体活动等，与学生打成一片，在轻松、愉快的气氛中及时了解到学生对课程的要求、建议，作业布置和上机完成情况等等。 2.结合课程内容，开展立德育人

傅氏变换是信号分析中一个重要变换，傅里叶其人更是励志教育的一个榜样：傅里叶在学术上做出了举世触目的伟大成就，但谁能想到傅里叶9岁就成为孤儿、是靠教会接济长大的，我们的同学现在都有很好的生活、学习条件，没有理由不好好学。因果系统是指当前输出与当前输入和过去输入有关的系统，所谓“成功来自汗水、付出”，“天道酬勤”，在信号分析里，这是铁定的真理！在讲到时不变特性时，我们会联系到学生谈恋爱的问题，告诫学生，爱情要经得起考验，要负责任；等等。信号分析与处理，虽然讲述的好多是自然科学的理论，实际上许多在也社会科学中也有很深刻的内涵。

通过《信号分析与处理》课程教学与其他课程建设，学生的综合素质得到很大提高。本专业学生曲璐萍、朱雄飞在2013年美国大学生数学建模竞赛中获得一等奖，尹正、杨雪霖同学获2013年首届全国大学生勘探地球物理大赛一等奖，梁上林同学的文章《励志人生，风雨兼程》获国家“国家资助 助我成长”高校类优秀征文一等奖。由于毕业生质量高，本科生多年来一直保持95%以上的就业率，质量得到用人单位的认可和广泛好评。 作者简介:

第一作者：张军华，男，1965年4月生，教授，博士生导师，学院党委委员。曾在《中国高教研究》、《高等工程教育研究》、《石油教育》等杂志上发表论文多篇。

其他作者：孙成禹,教授、博士生导师，学院教学副院长）。杜启振,教授、博士生导师，学校学科处处长）。张广智，教授、系教学副主任。张繁昌，教授。 备注：署名5位作者均多年承担《信号分析与处理》课教学与研究工作。