Open Signals and Systems Laboratory Exercises
本書作者:Andrew K. Bolstad and Julie A. Dickerson
出版年份:2021
授課名稱:通訊工程導論
書評教師:國立臺北科技大學 電子工程系 陳維昌 助理教授
【總評】
整體評價:
這本 OTB 循序漸進地使用了 7 個實驗引導學生使用 MATLAB 軟體,來驗證訊號與系統課程中所學的知識。每個實驗都會分成概述(Overview)、學習目標(Learning Objectives)、實驗前預備閱讀(Pre-Lab Reading)與實驗練習(Lab Exercises)等四部分,使學生能充分了解實驗的內容,以及認識此實驗究竟與訊號與系統中哪些概念有關。
在每個實驗中,也都會介紹實驗所需使用到的 MATLAB 函式,並提供簡單的使用範例(程式碼)。由於這本 OTB 原先是愛荷華州立大學訊號與系統 I 課程的實驗作業,所以並不足以作為一門 3 學分課程的主要教科書,但非常適合當作補充教材使用。
此外,由於部分實驗所需檔案無法讓愛荷華州立大學外的人士取得,因此授課教師須自行準備相關檔案讓學生使用。
試用心得:
由於 MATLAB 是一種較容易學習、且已具備諸多適用於通訊與訊號處理領域內建函式的軟體,所以過去就希望能將 MATLAB 軟體加入課堂之中,以協助學生了解通訊與訊號處理中較為抽象的內容。雖然坊間關於MATLAB 的參考書籍非常多,但大部分書籍的份量較多、講述範圍較廣泛、價格也較高,對於只會在部分課堂使用的參考書籍而言,不是那麼合適。
這本 OTB 的內容主要引導學生使用 MATLAB 軟體來驗證通訊與訊號處理的基本課程—「訊號與系統」中的內容,而且是公開免費供學生使用,因此相當適合作為課程的輔助或補充教材使用。
根據學生寫作業的表現,使用 OTB 應有助於協助學生了解課程內容在實際問題中的應用。
提供試用後之建議,給欲使用此參考書授課之教師:
1. 由於 OTB 中的 7 個 MATLAB 實驗,原先是作為愛荷華州立大學訊號與系統 I 課程的實驗作業,所以在實驗順序的安排上和授課教師上課內容很可能是不一致的。因此,欲使用此書授課的教師須重新整理與編排實驗的順序與內容,才能符合實際授課的需求。
此外,由於部分實驗需要讓學生到課程網頁下載檔案,但這些檔案並沒有辦法讓愛荷華州立大學外的人士取得,因此授課教師須自行準備相關檔案讓學生下載。
2. 因為這本 OTB 只有 54 頁,所以它的內容並不足以作為一門 3 學分課程的主要教科書。但對於教授通訊與訊號處理的教師來說,可以把這本 OTB 當作補充教材,輔助學生了解所學內容的實際應用。
【分項評比】
完整性(Comprehensiveness):
由於這本 OTB 原先是訊號與系統課程的實驗作業,所以內容並不足以作為一門 3 學分訊號與系統課程的主要教科書。因此,若以訊號與系統這門學科的角度來看,OTB 的內容並不完整。但由於每個實驗中,都會充分描述學習目標、提供充分實驗前預備閱讀與詳細說明實驗步驟,因此對於各個實驗所要驗證的訊號與系統概念來說,內容可說是相當完整。
內容正確性(Content Accuracy):
由於這本 OTB 的內容,原先是作為愛荷華州立大學訊號與系統 I 課程的實驗作業,不但已使用過一段時間,且經過眾多教學助理與學生的修正,所以大部分是正確的。但程式碼中用於表示字串的引號有時候會沒有正確顯現出來。
一致性(Consistency):
這本 OTB 的各個實驗,不論在內容編排或敘述上,表達脈絡一致且具有系統性。
清晰性(Clarity):
這本 OTB 的架構簡單明瞭、排版清楚、英文用詞不會過於艱澀,適合學生閱讀。
組織結構流暢度(Organization Structure Flow):
這本 OTB 的前兩個實驗先介紹 MATLAB 的基礎操作;接下來的三個實驗利用 MATLAB 驗證訊號與系統課程中所學習的概念;最後兩個實驗則為較實際的應用。由於使用了由淺入深的編排方式,這本OTB 的組織結構流暢。
語法誤差度(Grammatical Errors):
這本 OTB 使用作者群的母語(英文)撰寫,且經多年的教學助理與學生協助訂正,因此目前無發現明顯錯誤。
文化相關性(Cultural Relevance):
這本 OTB 的主題為與訊號與系統課程相關的 MATLAB 實驗。因為這是較無文化相關性的主題,所以 OTB 所介紹的內容也沒有文化相關性。
模組性(Modularity):
這本 OTB 的前兩個實驗主要讓初學 MATLAB 的學生能了解軟體的基本操作;中間三個實驗讓學生利用 MATLAB 學習訊號與系統中脈衝響應、頻率響應與傅立葉分析的概念;最後兩個實驗則利用數位影像訊號處理來說明如何處理二維的訊號。因此可說是使用循序漸進、由淺入深的方式編排。
Relevance Longevity(銜接新知之容易度-教科書內容之敘述方式、範例或時事等…):
這本 OTB 使用了一些與聲音訊號處理、影像訊號處理有關的MATLAB 實驗,引導學生將訊號與系統課程中所學的知識應用於實際問題中。因此能引發學生繼續學習數位訊號處理相關課程,並提供銜接後續課程所需之部分知識。
Interface(介面之適用性-是否因為不同瀏覽器或不同行動載具,而格式不正確或圖片扭曲):
這本 OTB 有提供.pdf 格式的電子檔,因此目前沒有發現因使用不同形式之閱讀器而產生錯誤或者扭曲的情形。
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