2008年度雙語教學(xué)示范課程2

PAGEPAGE132008年度雙語教學(xué)示范課程建設(shè)項目申報表所屬學(xué)校哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程名稱（中文）數(shù)字信號處理（英文）DigitalSignalProcessing外語語種英語課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課 □專業(yè)課所屬專業(yè)測控技術(shù)與儀器專業(yè)代碼080401開設(shè)學(xué)期6課程負責人 彭宇申報日期2008年教育部財政部制二〇〇八年四月填寫要求以word文檔格式如實填寫各項。表格文本中外文名詞第一次出現(xiàn)時，要寫清全稱和縮寫，再次出現(xiàn)時可以使用縮寫。涉密內(nèi)容不填寫，有可能涉密和不宜大范圍公開的內(nèi)容，請在說明欄中注明。開設(shè)學(xué)期是指在教學(xué)計劃中的開課學(xué)期。

1．課程負責人情況1-1基本信息姓名彭宇性別男出生年月1973年6月學(xué)歷研究生專業(yè)技術(shù)職務(wù)教授博導(dǎo)電位工學(xué)博士行政職務(wù)自動化測試與控制研究所，副所長傳在院系電氣工程及自動化學(xué)院學(xué)科專業(yè)測試計量技術(shù)及儀器通信地址哈爾濱市南崗區(qū)一匡街2號哈爾濱工業(yè)大學(xué)科學(xué)園3033信箱郵編150080E-mailpengyu@研究方向自動測試技術(shù)，模式識別，故障診斷1-2教學(xué)情況近兩年來授課、教學(xué)研究情況負責本科生《數(shù)字信號處理》課程（詳情參見1-4）；主講研究生《數(shù)字信號處理》課程2007年，面向全校開課，36學(xué)時，學(xué)生人數(shù)：114人；2008年，面向全校開課，36學(xué)時，學(xué)生人數(shù)：97人；黑龍江省高等教育學(xué)會，高等教育科學(xué)研究“十一五”規(guī)劃重點課題：數(shù)字信號處理課程教學(xué)方法改革研究。1-3學(xué)術(shù)研究近兩年來科研情況863項目：某型號集成處理器測試仿真系統(tǒng)研制，2007.05~2008.05，經(jīng)費：169萬元，技術(shù)負責人；總裝預(yù)研：基于SVM的智能故障診斷系統(tǒng)技術(shù)研究，2006.01~2010.12，經(jīng)費：360萬元，項目負責人；航天二院：XX導(dǎo)彈綜合測試系統(tǒng)研制，2006.10~2008.12，經(jīng)費98萬元，項目負責人；航天二院：某型號導(dǎo)彈檢測系統(tǒng)設(shè)備（技改項目），2008.1~2008.12，經(jīng)費175萬元，項目負責人；國防科工委成果鑒定：總線式自動測試系統(tǒng)校準技術(shù)研究，2007.12。1-4外語水平及雙語教學(xué)國外學(xué)習(xí)經(jīng)歷；雙語教學(xué)經(jīng)歷（含課程名稱、學(xué)時數(shù)、學(xué)生數(shù)、開設(shè)時間）2003年，獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)首批雙語教學(xué)出國進修項目資助；2005年，在韓國漢城大學(xué)產(chǎn)業(yè)工學(xué)科訪問學(xué)習(xí)，并調(diào)研了韓國高等工科院校雙語教學(xué)情況；2007年9月，訪問美國馬里蘭大學(xué)；2007年10月~11月，赴香港進行雙語教學(xué)培訓(xùn)和交流；2009年7月，將以訪問學(xué)者身份赴美國華盛頓大學(xué)開展研究工作；1998年~2001年，承擔本校測控技術(shù)專業(yè)本科《專業(yè)外語》課程教學(xué)，主編了該課程教學(xué)講義和內(nèi)部教材；2004年-2008年，5年春季學(xué)期，主講本科生雙語課程《數(shù)字信號處理》，總計238學(xué)時。2004年：0101101~0101104班，117人，54學(xué)時；2005年：0201101~0201104班，114人，54學(xué)時；2006年：0301101~0301104，0301201班，130人，50學(xué)時；2007年：0401103，0401104，0401202班，74人，40學(xué)時；2008年：0501103，0501104，0501201班，73人，40學(xué)時；1-5獲獎情況近兩年獲獎情況2006年1月獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)第三屆優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計；2006年12月本科生《數(shù)字信號處理》評為校級優(yōu)秀課程；2006年5月入選哈爾濱工業(yè)大學(xué)首批優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃；2007年6月獲電氣工程及自動化學(xué)院青年教師基本功大賽一等獎；

2.教學(xué)隊伍情況2-1人員構(gòu)成（含外聘教師）姓名性別出生年月專業(yè)技術(shù)職務(wù)學(xué)科專業(yè)在教學(xué)中承擔的工作彭宇男1973.6教授測試計量技術(shù)及儀器雙語教學(xué)孫金瑋男1964.10教授測試計量技術(shù)及儀器雙語教學(xué)張世平男1974.10副教授測試計量技術(shù)及儀器課堂教學(xué)楊智明男1979.9助教測試計量技術(shù)及儀器助教及實驗課程2-2主講教師情況除課程負責人外的其他主講教師情況簡介（國外學(xué)習(xí)經(jīng)歷；近兩年來授課、教學(xué)研究情況）孫金瑋教授博士生導(dǎo)師哈爾濱工業(yè)大學(xué)智能測試及信息處理技術(shù)研究所副所長主要研究領(lǐng)域：環(huán)境保護參數(shù)測量，一般工程測量測試技術(shù)及儀器個人簡歷：1983-1987畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)電磁測量技術(shù)及儀表專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位1987-1990畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)電磁測量技術(shù)及儀器學(xué)科獲碩士學(xué)位1997-2000畢業(yè)于（日本）佐賀大學(xué)工學(xué)系研究科獲博士學(xué)位2000-2002哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與技術(shù)博士后流動站博士后出站1992-1997哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系講師2000-2002哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系副教授2003-至今哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系教授博導(dǎo)2003.8-2004.10，赴法國開展博士后研究工作；2002年，獲黑龍江省高?？萍级泉?；社會兼職：中國計量測試學(xué)會測量儀器分會理事；日本電氣學(xué)會正會員主講課程：連續(xù)8年主講本科生《數(shù)字信號處理》（其中5年為雙語教學(xué)），同時還承擔了研究生《現(xiàn)代傳感技術(shù)》、新開設(shè)英語教學(xué)課程《Sensingtechnologyanditssignalprocessing》。在本科教學(xué)過程中，積極嘗試雙語教學(xué)方法，開展了相關(guān)教學(xué)實踐和教研活動，并參考亞洲地區(qū)（日、韓兩國）的雙語教學(xué)模式，提出了適合我校工科專業(yè)本科生課程使用的雙語教學(xué)方法。張世平副教授碩士生導(dǎo)師主要研究領(lǐng)域：信號處理與檢測個人簡歷：1999.9-2001.7哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系助教2001.7-2004.7哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系講師2004.7-至今哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制系副教授碩導(dǎo)主講課程：連續(xù)三年承擔本科生《數(shù)字信號處理》課程，雙語教學(xué)梯隊成員，教學(xué)效果良好。楊智明助教主要研究領(lǐng)域：自動測試技術(shù)

故障診斷模式識別。個人簡歷：2006.3-至今哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)助教主講課程雙語教學(xué)梯隊后備青年教師，連續(xù)兩年負責數(shù)字信號處理實驗課程，包括Matlab軟件仿真實驗和硬件平臺實驗兩部分。根據(jù)數(shù)字信號處理課程特點，采用TI公司TMS320VC5509系列DSP，開發(fā)硬件實驗平臺，實現(xiàn)硬件實時數(shù)字信號處理功能，加強實驗教學(xué)中的設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)效果良好。同時，積極參與了雙語課程教學(xué)建設(shè)工作，在教學(xué)實踐中有效地提升了自己的教學(xué)能力。

3．課程描述3-1本課程教學(xué)理念與目標隨著現(xiàn)代計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理理論和技術(shù)已成為眾多研究領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。特別是近年來，大規(guī)模集成電路、計算機技術(shù)、應(yīng)用軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，更是加速了數(shù)字信號處理技術(shù)的飛躍，新的方法和理論不斷涌現(xiàn)。因此，在數(shù)字信號處理課堂教學(xué)過程中，僅僅局限于書本上的知識是遠遠不夠的。在教與學(xué)的過程中，無論是教師還是學(xué)生都必須及時獲得最新的第一手資料，對此進行精確地解讀和研究，才能緊跟該方向發(fā)展的脈搏。目前最新的數(shù)字信號處理技術(shù)的主要發(fā)源點都集中在英語國家，因此必須展開數(shù)字信號處理雙語教學(xué)工作。本課程就是用英語作為教學(xué)媒介之一進行數(shù)字信號處理的教學(xué)，融學(xué)科知識與外語能力培養(yǎng)為一體，為學(xué)生創(chuàng)造良好的國際化學(xué)習(xí)環(huán)境和科技外語實踐環(huán)境。本課程的目標分為這樣幾個層面，語言層面，知識層面和思維層面。在語言層面，使學(xué)生逐步掌握數(shù)字信號處理領(lǐng)域的英語專用術(shù)語與語句，獨特的語言結(jié)構(gòu)與表達法，聽懂該課程英語授課，讀懂該課程英語學(xué)習(xí)資料，進而能用英語就該學(xué)科的問題進行口頭交流與書面交流；在知識層面，幫助學(xué)生能夠以漢語與英語兩種媒體，進行課程的學(xué)習(xí)、思考和研究，從多角度認識所學(xué)的知識體系，為外語實踐能力提升創(chuàng)造良好的實踐環(huán)境，為學(xué)生提供更多接觸國際化背景下專業(yè)研究領(lǐng)域知識體系的機會；在思維層面，培養(yǎng)學(xué)生利用國際化思維模式理解問題和分析問題的能力，從而為迎接日益激烈的國際化競爭做好能力儲備。3-2教學(xué)內(nèi)容選擇與安排授課采用板書與多媒體相結(jié)合的課堂教學(xué)方式進行，語言采用中英雙語。課堂教學(xué)包括三個主要方面：離散時間信號與系統(tǒng)時域分析；離散時間系統(tǒng)頻域分析；數(shù)字濾波器設(shè)計。具體安排如下：離散時間信號與系統(tǒng)時域分析，計劃課時8。通過該部分學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生理解離散時間系統(tǒng)的基本概念和表示方法；明確采樣定理在離散信號處理中的作用，本部分是后續(xù)章節(jié)的基礎(chǔ)。離散時間系統(tǒng)頻域分析，計劃課時18。包括離散時間系統(tǒng)頻域分析—DFS、DFT變換（10學(xué)時）以及DFT快速變換方法—FFT（8學(xué)時）兩部分。通過本章的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生掌握離散系統(tǒng)頻域分析工具DFT的由來、特點及使用方法；掌握DFT快速算法—FFT的原理和操作流程。數(shù)字濾波器設(shè)計，計劃課時12。包括數(shù)字濾波器基本概念、IIR濾波器設(shè)計和FIR濾波器設(shè)計三個方面。通過本章的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生理解數(shù)字濾波器的基本概念、種類、結(jié)構(gòu)和特點；掌握模擬濾波器的設(shè)計方法和使用模擬濾波器設(shè)計IIR濾波器的基本步驟；理解線性相位FIR濾波器特點及設(shè)計方法。實驗課程分為Matlab上機實驗和硬件平臺實驗兩部分。通過Matlab上機實驗，幫助學(xué)生加強對基本概念的理解，并培養(yǎng)學(xué)生的實際設(shè)計能力。具體安排如下：離散時間信號與系統(tǒng)時域分析（1學(xué)時）；離散時間系統(tǒng)頻域分析（1學(xué)時）；IIR濾波器設(shè)計（1學(xué)時）；FIR濾波器設(shè)計（1學(xué)時）。通過硬件平臺實驗，幫助學(xué)生理解實時數(shù)字信號處理基本概念，掌握各種數(shù)字信號處理器的基本特點和應(yīng)用場合，以及使用數(shù)字信號處理器進行數(shù)字信號處理的基本方法和步驟。具體安排如下：數(shù)采系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法研究（1學(xué)時）；數(shù)字信號處理器綜述（1學(xué)時）；離散信號時/頻域分析（1學(xué)時）；IIR濾波器和FIR濾波器設(shè)計（1學(xué)時）。3-3教學(xué)方法、手段（舉例說明采用的各種教學(xué)方法及手段的使用目的、實施過程、實施效果）針對課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)計開發(fā)了完善的中、英雙語版本的教學(xué)課件，利用中英雙語授課，幫助學(xué)生掌握課程中涉及專業(yè)術(shù)語和語句。培養(yǎng)學(xué)生英語思維能力和理解英語授課的能力，取得良好的效果。指導(dǎo)學(xué)生針對數(shù)字信號處理中的相關(guān)問題進行課堂報告，幫助學(xué)生更好的理解數(shù)字信號處理的基本概念和方法，并且鼓勵學(xué)生使用英語作課堂報告，為學(xué)生提供科技英語的實踐環(huán)境。該方法已在教學(xué)實踐中應(yīng)用，受到學(xué)生好評。實驗教學(xué)方面，根據(jù)課程實驗需求，開發(fā)了基于PCI總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其配套軟件；與學(xué)院實驗中心已有的振動信號試驗臺相結(jié)合，設(shè)計了本課程核心知識內(nèi)容：信號譜分析和數(shù)字濾波器設(shè)計的硬件實驗平臺。從而為學(xué)生理解和掌握知識要點，明確課程的工程應(yīng)用價值，提供了必要的實驗教學(xué)手段。該平臺已在兩次教學(xué)過程中應(yīng)用，取得了比較理想的效果。充分利用工程仿真軟件MATLAB，指導(dǎo)學(xué)生進行軟件仿真實驗，提高學(xué)生解決實際問題的能力。并使學(xué)生更加深入地理解工程試驗設(shè)計方法和思路，為后續(xù)學(xué)習(xí)和研究工作培養(yǎng)了實踐能力。持續(xù)完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提供便捷的課程信息交互環(huán)境，在教學(xué)網(wǎng)站上開辟師生交流空間，與課堂教學(xué)互補，更好的解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。3-4考核（考試）方法為了培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字信號處理技術(shù)方面的實際專業(yè)素質(zhì)，避免單純追求考核成績的問題，學(xué)習(xí)成績評定將綜合考察學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中各階段和各方面的表現(xiàn)，主要包括：課堂表現(xiàn)、作業(yè)和實驗、自主學(xué)習(xí)效果和考試成績。平時的出勤情況將作為輔助考核指標。另外，為了保證教學(xué)效果和質(zhì)量的不斷提高，在學(xué)期末將要求每個學(xué)生提交一份課程總結(jié)報告，其內(nèi)容包括兩方面：第一部分是對課程知識面的綜合總結(jié)和對相關(guān)知識點的專題總結(jié)；第二部分是學(xué)生對教師教學(xué)效果的綜合評價，包括：儀表、教學(xué)法、課堂組織能力、表達能力和問題解答能力等各方面。通過報告的內(nèi)容，一方面考察學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)表現(xiàn)，另一方面通過不同層次學(xué)生對教師素質(zhì)的綜合評價，全面改善教師綜合教學(xué)效果。3-5教材（含雙語教材使用與建設(shè)；擴充性雙語資料使用情況）Discrete-timeSignalProcessing.A.V.Oppenheim,R.W.Schafer.PearsonEducation，2005,1.DigitalSignalsProcessing——usingMATLAB.VinayK.Ingle,JohnG.Proakis.ISTEPublishingCompany,2008.DigitalSignalProcessing—AComputer-BasedApproach.SanjitK.Mitra.McGrawHillEducation,2006,10.Real-timeDigitalSignalProcessing–Implementation,ApplicationandExperimentswiththeTMS320C55X.SenM.Kuo,BobH.Lee.WILEY,2003,12.IntroductiontoSignalProcessing.SophoclesJ.Orfanidis.PrenticeHall,1998,12.FundamentalsofDigitalSignalProcessing.JoyceVandeVegte.PrenticeHall,2003,1.DigitalSignalProcessingLaboratoryusingMATLAB.SanjitK.Mitra.McGrawHillEducation,2006,10.數(shù)字信號處理.高西全,丁玉美著.西安電子科技大學(xué)出版社,2001,11.3-6網(wǎng)絡(luò)資源（含網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境，網(wǎng)上資源名稱列表、網(wǎng)址鏈接及在教學(xué)中的使用情況）網(wǎng)址：/.網(wǎng)站內(nèi)包括課程簡介、課程資料、實驗指導(dǎo)、作業(yè)輔導(dǎo)和課程論壇等內(nèi)容。網(wǎng)上資源與課堂教學(xué)互補，更好的解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，取得良好的效果。3-7教學(xué)效果（學(xué)生評教指標和校內(nèi)管理部門提供的近兩年的學(xué)生評價分數(shù)及評語；課程負責人教學(xué)錄像要點）序號評價指標權(quán)重評價等級好較好一般較差差1教師對教學(xué)工作很有熱情，講課認真、投入102教師能把本門課程在學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的地位、目的講授給學(xué)生153教師講課思路清晰，重點突出154教師啟發(fā)學(xué)生的思路，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣55教師教給學(xué)生掌握知識的技巧、方法，鼓勵學(xué)生獨立思考156教師授課能理論聯(lián)系實際，或?qū)W(xué)科前沿給予適當介紹57教師授課內(nèi)容充實、信息量大58教師重視與學(xué)生交流59教師注意精講多練，留作業(yè)、大作業(yè)或課程論文，并及時認真批改510學(xué)生基本掌握本課程的內(nèi)容511學(xué)生分析和解決問題的能力得到提高1012學(xué)生對本課程的教學(xué)感到滿意5評教結(jié)果A：得分≥90；評教結(jié)果B：90＞得分≥80；評教結(jié)果C：80＞得分≥70；評教結(jié)果D：70＞得分≥60；評教結(jié)果E：得分＜60評教結(jié)果A+為全校排名前120名表1哈爾濱工業(yè)大學(xué)評教指標表2彭宇老師學(xué)生評價分數(shù)評教結(jié)果評語2006年春季學(xué)期學(xué)生評教：A2007年秋季學(xué)期學(xué)生評教：A彭宇老師主講的數(shù)字信號處理課程，課程體系完善，教學(xué)思路清晰，能夠結(jié)合科研工作實踐和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)過程，突出所教授內(nèi)容的應(yīng)用價值，明確了各種基本概念、原理、設(shè)計方法的物理含義，深入淺出地幫助同學(xué)們理解了抽象、復(fù)雜的各種基礎(chǔ)理論知識。組織開展的課堂報告活動，通過學(xué)生的參與和實踐，提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和熱情，并培養(yǎng)和鍛煉了大家獨立開展設(shè)計實踐的能力。通過彭宇老師中英雙語結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)，讓我們更加明確地理解了專業(yè)英語能力的重要性、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)思路。彭老師通過各種教學(xué)方式拓展了我們的專業(yè)英語信息口徑，傳遞了相關(guān)技能提升方法，為我們開啟了新的學(xué)習(xí)視角。彭宇老師教學(xué)過程中，注重換位思考和師生交流，從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求角度出發(fā)，在多媒體教學(xué)課件設(shè)計、板書、教學(xué)講義設(shè)計、習(xí)題選擇、實驗設(shè)計、語言表達等方面，經(jīng)常征求同學(xué)們的意見，為我們學(xué)習(xí)提供了寬松的氛圍和便利的條件。彭宇老師的授課，注重科研與教學(xué)、教學(xué)與育人的結(jié)合。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和我們的學(xué)習(xí)生活，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)巧妙地穿插各種寓教于樂的交流內(nèi)容，從科研工作經(jīng)驗、生活、學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和人生理念各方面與同學(xué)們交流，即調(diào)節(jié)了課堂氣氛，又啟發(fā)了同學(xué)們對各種問題的認識和思考，獲益匪淺，遠非簡單的專業(yè)課程教學(xué)所能比擬。雖然彭宇老師科研任務(wù)繁重，但是他利用各種信息手段（如：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、電話、短信、電子郵件等）主動加強與同學(xué)們的交流，耐心解答課程知識、學(xué)習(xí)方法等各類問題，為同學(xué)們提供了積極有效的綜合指導(dǎo)，真正做到了為人師表，誨人不倦。課程負責人教學(xué)錄像要點：本次教學(xué)錄像的課程內(nèi)容屬于《數(shù)字信號處理》課程三大主題內(nèi)容之一的“采樣”部分。重點講述的是在獲得離散時間信號的過程中，需要滿足的奈奎斯特采樣定理及其應(yīng)用問題分析。此部分內(nèi)容是在本課程第一章中直接體現(xiàn)“數(shù)字信號”基本含義的重要知識點。通過該知識點的講解將幫助學(xué)生明確模擬信號與數(shù)字信號、模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)的關(guān)系，理解采樣過程中信息損失的基本原理和物理含義，與之相關(guān)的基本條件，以及應(yīng)用中的問題和處理方法。最為重要的是，通過此部分內(nèi)容的教學(xué)，將明確本課程在測控技術(shù)專業(yè)課程體系中的位置和價值，以及與其他專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)關(guān)系，加強學(xué)生對課程學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)思路的理解，突出以基礎(chǔ)原理和基本設(shè)計方法為重心的數(shù)字信號處理知識與工程應(yīng)用問題之間的必然聯(lián)系。另外，在教學(xué)過程中，采用中文講解，英文課件和英文板書相結(jié)合的方法，在傳遞專業(yè)