信号处理类课程作为信息类专业知识体系的核心组成部分，是本科教学中新工科专业的重点内容。北京工业大学在电子信息工程与通信工程专业的课程设置中形成了由信号与系统、数字信号处理、随机信号处理、信息论基础、数字图像处理、数字语音处理与编码这6门理论课程及信号处理工程训练实验课程构成的信号处理课程群。课程知识点相互衔接，形成了一套完整的课程教学体系。其中，数字信号处理课程起到了承上启下的作用，是联系工程数学理论与信号处理实践的桥梁。通过数字信号处理课程的学习，学生在掌握基本信号处理知识的同时，初步具备解决信号处理相关实际问题的能力。

　　数字信号处理先导课程中既包括复变函数、积分变换等工程数学类课程，也包括电路分析、信号与系统在内的专业基础课程。这些先导课程决定了数字信号处理课程教学在涉及公式推导、理论证明的同时，也有大量的抽象概念需要理解[1]。当前学生在数字信号处理课程学习中关注更多的是公式推导和习题计算，而忽略了对知识点所蕴含物理意义的理解，往往是知其然而不知其所以然。这给理论教学带来了较大的难度。数字信号处理是解决信息处理工程问题的专业基础，若能将信号处理的实例引入课堂教学，可将抽象概念具体化，有助于学生理解公式背后的物理意义[2]。这样既降低了教学内容理解的难度，又增加了教学的趣味性，达到事半功倍的效果。此外，随着当今科学技术的飞速发展，尤其是信息技术的发展，信号处理相关的新知识、新技术层出不穷，及时从中选取适合本科生教学的实例进行讲授，不仅能满足学生对新知识的渴求，也可有效提高其学习兴趣以及对所选专业的热爱。笔者结合一直从事的语音与音频信号处理方面的科研工作，将空间声领域的一个重要概念—头相关传输函数(Head Related Transfer Function， HRTF)[3]应用于数字信号处理的教学中。利用声源到双耳的传输系统模型讲授离散时间系统概念，并对该系统进行时频域分析，让学生直观感受离散时间系统在生活中的应用。设计双耳声信号合成实验结合对有限长冲激响应 (Finite Impulse Response，FIR) 滤波器的讲解，让学生掌握FIR滤波实现方法。

　　1 头相关传输函数

　　2 结合HRTF讲授离散时间系统

　　3 利用FIR滤波器合成双耳声信号

　　4 结语

　　本文介绍了笔者在数字信号处理教学中结合头相关传输函数应用的两个案例。通过构建声源到双耳的传输模型讲解离散时间系统概念，结合HRIR和HRFT频率响应对系统进行时域、频域分析，学生能够直观感受到离散时间系统在生活中的应用。此外，设计了一个利用FIR滤波器合成双耳声信号的实验，让学生将学到的理论知识应用到实际问题处理中，从而培养学生解决问题的能力。在未来教学实践中，笔者将继续研究适合数字信号处理教学的实例，多角度调动学生学习的主动性和积极性，以期达到更好的教学效果。

　　参考文献

　　[1] 林剑辉.语音实例教学方法在“数字信号处理”课程教学中的运用[J]. 中国林业教育,2015,33(6):52-55.

　　[2] 贾懋珅,王琪.基于音视频信号处理实例开展“数字信号处理”教学[J].中国信息技术教育,2020,26(3):163-165.

　　[3] 谢菠荪.空间声原理[M].北京:科学出版社,2019.

　　[4] 林慧镔,谢菠荪.基于手机的多通路环绕声动态双耳重放[J].应用声学,2018,37(2):187-195.

　　[5] 程佩青.数字信号处理教程MATLAB版(第五版)[M].北京:清华大学出版社,2017.

贾懋珅 张新峰 窦慧晶　北京工业大学信息学部