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“电力工程信号处理及应用”国家级精品课程建设实践
作者：刘可真束洪春骆逍孙士云
来源：《中国电力教育》2013年第11期
摘要：介绍了“数字信号处理”这门课程在电气专业高年级本科生以及研究生中开设的必要和意义，以及其改革的必要性，并且以昆明理工大学电力工程学院为例介绍了“电力工程信号处理及应用”国家级精品课程建设中的具体实践内容，并且举出实例说明。
关键词：电气工程及其自动化专业；电力工程信号处理及应用；精品课程；建设实践
信号处理技术是随着信息学科和计算机学科的发展而快速发展的一门学科，它的重要性日益在各个领域的应用中彰显出来。[1]随着信息技术的不断发展和信息技术应用领域的不断扩展，“数字信号处理”课程已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成电子信息、自动控制、电子技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程。电气系统和自动化系统都广泛地涉及信号分析和处理技术，自动化系统中按一定的控制规则得出的控制信号，系统状态的估计，控制对象数学模型的确定，系统测量噪声的剔除，直至自适应控制、智能控制等都通过信号的分析与处理来实现。电力系统的故障分析和诊断、电力系统的微机保护，谐波抑制等更是信号分析与处理技术直接应用的例子。随着电力系统的进一步发展，信号处理技术对它的作用和影响必将越来越大。昆明理工大学电力工程学院就是在信号处理技术日益重要的前提下率先开设了“电力工程信号处理及应用”国家级精品课程。[2]在不突破总学时的前提下，根据人才培养要求以及各门课程所包含的知识结构、层面和相互关联，对原有课程进行科学地整合和取舍，拓宽课程设置范围，并适当增加反应科学技术发展的新知识。
一、课程内容改革的必要性
“数字信号处理”课程在电气工程专业的教学中有着很重要的地位，是“自动控制原理”等课程的非常重要的先修课程。它的教学目的是让学生掌握信号和线性系统分析的基本理论、基本原理和方法，能够在后续课程的学习和工作中灵活应用这些方法解决学生遇到的问题。它在电气电气工程专业的教学体系上起到了非常重要的作用，其重要性是其他课程不可替代的。“数字信号处理”是通信和其他电子电气工程专业本科生的专业基础主干课程，课程主要内容为：离散时间信号和系统在时域、频域和z域的分析；离散傅里叶变换的概念、计算及其应用；信号的取样理论及其应用；数字滤波器的结构、设计原理和常用数字系统；数字系统的有限字长效应分析等，内容涉及大量的数学课程。对于电气工程专业来说，系统的时域、频域、复频域分析方法和设计方法等内容在其他的课程中都有涉及，传统的“数字信号处理”课程中信号与系统部分的内容并重就造成了教学内容之间的重叠，很容易导致知识体系的混乱。而且电气工程专业开设的“数字信号处理”课程并没有强调其在电力系统中的应用，大部分都是大篇幅讲述数