离散时间傅里叶变换的教学探讨与设计

根据“理论联系实际”教学指导理念,本文梳理了离散时间傅里叶变换的基本概念、重要性质、典型应用等关键教学内容,设计了Matlab仿真作业的上机实践环节,将离散时间傅里叶变换理论和工程应用实践相挂钩。通过此类教学设计,强化离散时间傅里叶变换知识点的实践价值,深化实践应用,极大促进了学生对傅里叶变换知识点的消化吸收,提升了学生上机应用能力培养,取得了较好的教学效果。     

“信号与系统”课程四种傅里叶变换讲授方法的探讨

傅里叶变换是“信号与系统”课程中的重要教学内容,该部分变换类型较多,公式较复杂,学生容易混淆.针对这些问题,本文利用“信号可以分解成不同频率单频信号的加权叠加”、“一个域离散,另一个域周期”等知识点,将傅里叶变换、反变换的几种类型紧密联系在一起,从而帮助学生理解和掌握傅里叶变换,加深对时频关系的理解.     

“数字信号处理”教学中易混淆的问题讨论

"数字信号处理"课程理论性和实践性比较强,概念比较抽象,学生感到难以理解和掌握.本文对"数字信号处理"教学中易混淆和易出错的知识点,如系统因果稳定性的判断、翻褶移位函数的实现及其Z变换、卷积与相关、四种傅里叶变换的关系、傅里叶变换的对称性以及高密度谱和高分辨率谱等部分,采用实例和对比讲解的方法,加上Matlab仿真,讨论了它们的实现及应用,以加深学生对概念的理解.     

面向本科生的傅里叶变换拓展教学方法

在本科生电子信息类教学中,傅里叶变换占有非常重要的地位,在学习了连续和离散傅里叶变换后,作为教学的延伸,引入窗口傅里叶变换作为拓展教学内容,并启发式的引导学生对自适应傅里叶分解进行探究。本文主要介绍从傅里叶变换到窗口傅里叶变换（STFT）和自适应傅里叶分解（AFD）的信号分析拓展教学方法,以强化学生的理论基础,增强学生的应用能力,让学生了解更多的学术前沿研究成果,启发学生的创新性思维。     

谈从CTFT到DTFT的线性频率尺度变换

从信号的连续时间傅里叶变换(CTFT)到其离散时间傅里叶变换(DTFT)的推导,是将模拟信号引入到数字信号处理中的一个重要环节,其中两个重要的性质是DTFT所具有的周期性以及数字角频率相对于模拟角频率的线性频率尺度变换。本文分析了线性频率尺度变换性质的来源,结合信号时间自变量的变换,给出了合理的推导,使得教学中前后知识点更加连贯,更容易理解相关问题。     

利用调频连续波雷达测距讲解频谱分析

分析模拟信号的频谱是离散傅里叶变换(DFT)的一个重要应用,也是本科数字信号处理课程的重要知识点。以调频连续波雷达测距为例,结合具体参数讲解数字信号处理课程中频率估计、频率分辨率和栅栏效应等知识点,探索如何结合工程案例提升专业课程的教学效果,不仅促进了学生对相关知识的理解,还让学生深刻体会到理论结合实际的重要性。     

从DFT导出过程和频谱分析谈DFT教学

信号处理中离散傅里叶变换DFT是一个重要的计算手段,可以完成很多计算,包括对连续时间信号的频谱估计。这在教学中是一个重点和难点。本文构建了由连续时间傅里叶变换CTFT和离散时间傅里叶变换DTFT导出DFT的过程,通过一系列操作和推导,以此理解DFT和DTFT以及离散时间傅里叶级数DTFS的密切联系,并深刻体会利用DFT做频谱分析的特点和考虑。     

数字信号处理的两个知识点的教学思考

在研究生课程“数字信号处理理论及算法”中,离散傅立叶变换和最小方差无失真响应是两种重要的滤波和功率谱估计方法。本文将这两个分散的知识点有机的结合一起,不仅可起到归纳课程内重要知识点的作用,还可让学生在课程学习过程中更好的理解离散傅里叶变换和最小方差无失真响应的内在联系与本质差异,在深刻理解它们的最优性的同时,明确它们固有的局限,从而避免实际应用中可能遇到的风险。     

一种计算非均匀傅里叶变换的新方法

非均匀傅里叶变换在雷达、通信、医学成像、射电天文学等诸多领域都获得了广泛应用,其快速计算是近年来的研究热点,通常非均匀傅里叶变换是在快速傅里叶变换的基础上通过内插来计算的。该文提出一种通过将快速傅里叶变换与复指数的勒让德多项式展开结合起来计算非均匀傅里叶变换的新方法,该方法具有快速、数据不依赖的特点。计算机仿真结果表明文中方法比其他内插方法有更好的性能。     

理解DFT如何逼近FT的实例教学法

本文结合一个离散傅里叶变换DFT计算实例,分析了DFT与连续时间傅里叶变换FT之间的联系,以较为直观的方式阐述了由FT到DFT的演变过程,以及该过程关键环节对最终结果的影响,主要包括谱泄漏,折叠效应,栅栏效应以及谱折移等.教学实践表明,通过该实例讲述DFT对FT的逼近问题,能有效加深学生对DFT的认识和理解.     

“运动控制系统”教学方法探索

“运动控制系统”是自动化专业的核心课程，其理论性和应用性较强，内容涉及知识点较多，学生学习起来难度较大。为了激发学生学习这门课程的兴趣，培养学生发现问题和解决问题的能力，加深学生对课程内容的理解，本文进行了相应的教学方法研究，将“系统”概念和“比较”思想融入课堂教学中，并使用线上辅助教学方式。两年的教学实践证明，采用本文给出的教学方法能够提高学生的学习热情，更好地掌握本课程的内容。     

“电路”课程教学内容中变换思想探讨

在电路课程教学中探讨思政元素与教学内容的融入点，引用“穷则变，变则通，通则久”的辩证思想,总结了复数运算、傅立叶变换、拉普拉斯变换数学方法与电路理论相结合的教学内容，引导学生深入理解电路基本概念和方法，同时培养学生穷“需”变，变则通的科学思维习惯。     

仿真实验在“高频电子电路”课程中的作用

高频电子电路结构复杂,理论分析较难,实验受实际电路、频率较高等因素的影响,有些实验结果不易观察得到。针对这些问题,在理论教学和实验教学中采用不同的教学模式,有助于学生对理论知识的理解和运用,有利于学生对实验结果的分析和探讨。在教学过程中采用仿真实验辅助教学模式,能够激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的能力,进而提高教学效率,提升教学效果。     

“信号与系统”课程科教融合型教学案例探索

将信号与系统课程中“连续周期时间信号的频域分析”这一知识点与科研课题“无线电能传输的谐波分析”相结合,形成一个典型教学案例。探索在科教融合理念下,信号与系统课程教学与人才培养的有效途径。基于科教融合协同育人的思想,引导学生锻炼科学思维、提高学生发现并解决问题的能力;通过科研反哺教学,加深学生对课堂知识的理解和应用能力。     

基于一阶电路冲激响应的探究性实验设计

一阶电路响应实验是电路分析中的经典实验。从该实验出发，由所得波形特征引导出一阶电路响应的理论推导方法，通过引入卷积概念，推导理论结果，设计研究性实验加以验证。该探索过程旨在搭建电路分析和信号与系统课程间的桥梁，为学生提供从识记、理解知识到运用、分析并综合所学的思路，拓展发散性思维意识，提高实践创新能力。文章重点阐述了这一创新的探究性实验教学设计和实践效果。     

“自动控制原理”一流本科课程建设实践

为了推进落实教育部一流课程“双万计划”的建设要求,对石油类高校“自动控制原理”课程的各教学环节开展了教学改革与实践。课程秉承石油石化特色,强调以学生为中心,遵从“知识扎实-能力创新-素质全面-思政融教”教学理念,采用混合式教学与探究式教学相融合的教学模式,利用多元化评价方法衡量学生学习效果。课程建设成效显著,为行业特色型高校建设一流本科课程提供了新思路。     

信号处理课程中的数据可视化

设计并实现了基于MATLAB的信号处理课程可视化应用平台。该平台包括信号的生成和基本运算、信号的卷积、滤波器、频域分析和复频域分析五大类,所选的教学案例中涵盖了傅里叶级数、吉伯斯现象、采样定理等经典理论知识点,同时为用户提供了修改参数和动画演示的功能。该平台使用简单,即可作为教师授课时演示使用,也可作为线上线下混合教学中的教学资源之一,提供给学生自学或复习使用,以加深对信号处理过程的理解。     

数字系统设计课程优化与教学模式探索

针对电子信息类本科课程改革面临的课时压缩与教学新内容增加的矛盾,以测控技术与仪器专业的“数字系统设计”课程为例,探讨了融入专业特色的课程内容与教学方法改革。以培养学生解决测控领域的复杂工程问题能力为目标,通过调整授课计划安排、优化理论教学内容、拓展和创新实验项目、强化课程过程考核评价方法、开放线上教学资源和为学生提供实践应用与创新实验平台等手段,来激发学生自主学习兴趣,提升学生复杂数字系统的设计与创新能力。     

“电工与电路基础”课程混合式教学实践

为响应国家号召，努力建设一流本科课程。笔者基于“以学生为中心的教与学”的教学理念，依托“电工与电路基础”MOOC资源，实践完善了以研讨式为主要形式的MOOC+翻转课堂的混合式教学模式。两年的教学实践表明：该模式通过教师的有效引导与监督，鼓舞了学生利用线上资源展开自主学习，充分调动了学生学习的积极性，提高了学生知识内化的能力，极大提升了教学质量。