微课教学设计

微课教学设计参赛教师基本信息姓名田晓燕性别女出生年月1980.4学历研究生学位硕士专业技术职务讲师所在院校河北大学电子信息工程学院参赛课程数字信号处理教学内容脉冲响应不变法所属学科工学所属专业电气信息类适用对象本科授课对象2010级通信工程教学背景数字信号处理是电气信息类非常重要的专业必修课之一，主要研究如何分析和处理离散时间信号的基本理论和方法。设置本课程的目的在于使学生能够正确理解和掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本分析方法，培养学生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题和解决问题，为以后从事信号处理工作打下基础。教学理念重视学生的主体地位，提高教学质量。教育活动的主体涉及到教师和学生双方，是一个双边活动过程，教学质量的提高绝非只决定于教师单方教的能力，必须从教师和学生双方入手，共同探讨，才能达到最佳效能。创设教学情景，激发学习兴趣，培养学生主动学习的意识。我们常说：“授人以鱼，不如授人以渔”，因而在教学中要特别重视学习方法的指导，转变学生数学学习方式，以工程导论激发了学生在相应核心工程领域的应用方面的兴趣和动力。学情分析本课程的授课对象为三年级上学期学生，学生普遍思维活跃，具有一定独立分析问题和合作探究的能力；对信号、频谱、傅里叶变换的概念有清晰的认识；会使用MATLAB语言；对专业知识掌握不多，从物理的角度、工程的角度提出问题、分析问题、解决问题的能力不强；排斥纯理论的东西，对实际应用感兴趣。针对以上特点在实际教学过程中结合工程实例，同时引入MATLAB，利用MATLAB图形可视化的优势，借助图形对理论进行讲解，使学习由抽象的纯理论演变成理论与应用紧密结合的方式，可以大大提高教学效果。教材分析与处理教材分析本门课程选用教材为我校教师主编，中国计量出版社于2007年出版的《数字信号处理》，该教材在正式出版之前以在我校作为内部教材使用过10年左右时间，符合我校学生的实际情况。本堂课内容为第五章第2节《根据模拟滤波器设计数字滤波器》中的脉冲响应不变法，该方法是数字滤波器设计工程上最常用的方法之一，具有非常重要的理论意义和应用价值。教材处理脉冲响应不变法是工程上常用的一种设计方法，有非常重要的应用价值，结合对学情的分析，将该方法增加一个工程实例——DTMF信号的发送与接收来引出该部分内容。教学目标知识目标：掌握脉冲响应不变法设计IIRDF的过程。能力目标：培养学生分析问题、解决问题及动手的能力。情感目标：让学生在实际案例中体会到学习的乐趣和动力。教学重点难点重点：应用脉冲响应不变法由模拟滤波器设计数字滤波器的基本原理。难点：采用脉冲响应不变法由模拟滤波器设计出的数字滤波器为什么会产生频谱混迭失真的问题。教学方法教法分析授课方式：以课堂板书、多媒体教学和网络教学相结合方式进行，既符合课程特点，又弥补了教学中课堂人数过多、师生沟通不便、学生自学通道不畅等问题。理论教学：结合工程应用实例,开展以“任务/目的”为驱动的启发式、引导式、研究式教学。激发学习兴趣，提高动手能力。针对每一章的具体内容，在讲授理论知识之前，先给学生一个具体的工程应用实例，提出问题，启发学生的学习动机，激活思维，引导学生积极开动脑筋，主动分析其中将会面临的的主要问题，督促学生课下以小组为单位自己去查找相关资料，提出解决问题的方法、思路。形成“教师引导，学生自主学习”的教学模式。实践教学：以多样化、层次化、综合化为目标，强化实际动手能力。学法分析以团队的形式进行探究式自主学习：结合教师给出的工程实例，以小组为单位查找相关资料，提出解决问题的方法、思路。教学环节教师活动学生活动设计意图教学过程（16分钟微课）温故知（1分钟）回忆上次课的主要内容，尤其是和本次课程内容相关的部分——根据模拟滤波器设计数字滤波去的方法巩固已学内容并进行查漏补缺在回忆的基础之上引出本次课程的内容，使课程内容建立连贯性、一致性。引新知（1分钟）播放一段按钮话机拨号时音频及相应波形，借助MATLAB工具分析出声音片段中主叫用户拨打的号码分析声音片段的来源，发现问题，紧跟教师思路，与教师密切互动创设情境，引入新知，激发学生求知欲探新知（2分钟）借助MATLAB仿真系统，讲解按钮话机拨号号码接收的原理，引出本堂课的主要内容——滤波器设计通过观察MATLAB仿真系统中的波形，找到DTMF号码接收的原理，了解滤波器在工程中的应用分析情境，探求新知，在解决提出问题的基础上引出本堂课教学内容讲新知（11分钟）借助多媒体课件，利用和授课思路相一致的动画效果，详细讲解脉冲响应不变法的设计过程、系统函数之间的关系、频率响应之间的关系紧跟教师思路，充分理解脉冲响应不变法的设计过程，积极回答教师提出的问题详细讲解，升华新知，使学生掌握脉冲响应不变法的设计原理固新知（1分钟）对本堂课的内容进行归纳总结，尤其强调脉冲响应不变法的设计过程及存在的频谱混叠失真的现象，引出下堂课的内容，并布置作业回忆本堂课的内容，对脉冲响应不变法中存在的问题进行分析，找到问题出现的根本原因归纳总结，巩固新知。教学总结本课因为课程性质所致，在对要点进行讲解时不可避免会遇到大量基本理论的推导，为避免学生出现类似“听得懂、能跟上、结论成立、为什么要讲不知道、怎么去用不明白”现象，在讲每一个问题之前，首先让学生明确4个问题“要讲什么、为什么要讲、采用什么样的思路去讲、最终要得到一个什么样的结论”，学生对要讲的内容有了基本了解，掌握了大致思路，就会在老师的引导下慢慢得出结论。这样，一方面老师能抓住学生，让学生紧跟自己的思路；另一方面，引导学生自己得出结论，这对学生来讲就是一个激励，可以增强学生的自信心及对本门课程的兴趣。本课教学设计特色在于运用以任务为驱动的启发式、研究式教学方法法，通过按钮话机拨号号码这一工程实例来引入新知，激发学生求知欲；通过MATLAB仿真系统，利用MATLAB的可视化图形界面，配合真实的声音信号来分析问题，通过“发现问题——分析