2021年信号与系统教案.doc
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2021年信号与系统教案.doc
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第1次课2学时授课时间
课题(章节)
第一章绪论
引言
信号概述
教学目的与要求:
了解信号与常用信号,熟练掌握信号描述的各种方法。
教学重点、难点:
对该课程的认识,强调该课的学习方法和要求,以及该课程在今后课程中的作用。
信号的表示方法。
教学方法及师生互动设计:
以通信系统为例,导入信号与系统的教学任务,简单介绍通信系统的知识,让学生逐渐进入专业学习,领会该课程在今后专业学习中所发挥的作用。
板书与PPT演示相结合介绍常见信号,并通过若干例子进一步阐述所讲内容,深化理解信号的表示方法。
课堂练习、作业:
课后小结:
按计划完成内容,通过通信系统实例讲解信号与系统课程作用,使学生对专业有进一步了解。
讲解常见信号,使学生能运用表达式、图形等来描述信号。
第2次课2学时授课时间
课题(章节)
2信号运算
教学目的与要求:
熟练掌握信号描述的各种方法,及信号的基本变换,能熟练进行信号的运算。
教学重点、难点:
信号的变换及计算。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合逐步介绍信号的加、减、乘、除,以及时移、反转等变换。
通过部分习题例子来讲解信号是如何变换及计算的,最后布置习题,让学生进一步加强对知识的理解,并通过习题对其加深理解。
课堂练习、作业:
补充习题
课后小结:
本节是重点内容,讲解稍慢。
通过多举习题,提高学生解题能力。
与学生互动发现学生接收过程偏慢,其原因是学生的基本计算能力还需要提高,应讲解更细致更慢。
第3次课2学时授课时间
课题(章节)
3系统概述
教学目的与要求:
了解系统分类的思路,熟练掌握连续﹑动态﹑时不变线性系统的描述方法和数学模型,对算子法表示系统应能正确运用。
教学重点、难点:
掌握线性时不变系统的辨别,强调线性、时不变性、因果性的独立。
教学方法及师生互动设计:
先列举部分系统,导入LTI系统,然后列举习题,让学生判别LTI系统。
板书与PPT演示相结合介绍其系统的描述方法和数学模型。
课堂练习、作业:
课后小结:
此部分内容稍易,大多数同学在学习过程中思路清晰,理解较为容易。
第4次课2学时授课时间
课题(章节)
第2章连续时间系统的时域分析
1奇异信号
2信号的分解
教学目的与要求:
熟练掌握奇异信号描述的各种方法,以及各自的特性及计算。
了解信号的常见分解。
教学重点、难点:
奇异信号的特性及计算。
强调冲激函数与普通函数的区别,明确冲激信号的定义和性质。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合介绍奇异信号包括单位冲激函数、阶跃函数,通过表达式、图形等方式理解及其相互的关系。
通过适当的例子加深巩固奇异信号的计算。
通过评定练习来了解学生所掌握知识的情况。
课堂练习、作业:
4.94.11(3)(6)(7)
课后小结:
此部分是该理解的重点内容,讲解速度偏慢,学生吸收效果良好。
第5次课2学时授课时间
课题(章节)
3卷积
教学目的与要求:
掌握熟悉卷积积分的运算方法,理解叠加积分和卷积积分之间的关系,了解频谱函数和频谱密度函数之间的关系;
教学重点、难点:
卷积积分的概念与运算
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合介绍卷积的物理意义,理解频谱函数和频谱密度函数之间的关系。
通过多个例子讲解卷积积分的例子及其性质。
通过评定提问等方式启发学生同步理解知识。
课堂练习、作业:
4.4
(1)(4)4.7(a)(b)
课后小结:
该内容是难点,对于的反褶、移位理解不大清楚,以后可做成动画显示,让学生进一步理解卷积的全过程。
第6次课2学时授课时间
课题(章节)
4线性非时变系统的分析
5系统方程的算子表示方法
教学目的与要求:
熟练掌握连续﹑动态﹑时不变线性系统的描述方法和数学模型,对算子法表示系统应能正确运用。
教学重点、难点:
系统方程的算子表示方法
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合介绍系统方程的算子表示方法,然后介绍其性质,列举部分典型实例来讲解系统算子的应用。
通过评定提问等方式引导学生思考,应如何运用算子方程表示系统。
课堂练习、作业:
7.1
(1)
课后小结:
该部分内容讲解学生较容易吸收,讲解效果良好。
第7次课2学时授课时间
课题(章节)
6零输入响应的求法
7零状态响应的求法
教学目的与要求:
掌握零输入响应的概念与求法
掌握零状态响应的概念与求法
教学重点、难点:
几个概念的引入,冲激相应h(t)的求解。
零输入响应和零状态响应的求法。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合先介绍零输入响应系统的物理意义,然后再介绍其计算,最后通过典型实例讲解其具体的求法。
先介绍零状态响应系统理意义,然后再介绍其计算,最后通过典型实例讲解具体的求法。
课堂练习、作业:
7.5(a)(b)7.10
课后小结:
该内容是本课程理解的重点、难点。
通过实例讲解引导出内容:
输入零状态响应。
学生易于吸收,但推导较为复杂,学生不太理解。
应进一步缩短推导,便于理解。
第8次课2学时授课时间
课题(章节)
8响应的分解形式
教学目的与要求:
了解响应的常见分解形式,掌握系统全响应的计算方法。
教学重点、难点:
系全响应的计算方法
教学方法及师生互动设计:
以习题为引入,介绍响应的常见分解形式,重点介绍系统全响应的计算方法,其分为零输入与零状态响应,通过典型实例进一步巩固知识,并通过布置、评定练习来了解并提升学生的解题能力。
课堂练习、作业:
7.147.16
(2)
课后小结:
该内容是教学重点,通过例举例题讲解系统全响应的计算方法,并通过习题巩固该内容,讲解还是偏快,应进一步降慢讲解速度。
第9次课2学时授课时间
课题(章节)
第3章傅里叶变换
1周期信号表示为傅里叶级数
2周期信号的频谱
教学目的与要求:
正确掌握傅立叶级数的三种表示形式;掌握周期信号幅度谱﹑相位谱的特点。
教学重点、难点:
周期信号幅度谱﹑相位谱的特点,建立频谱的概念。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合通过实例导入周期信号幅度谱、相位谱的特点及概念,让学生逐步树立起物理概念。
通过评定练习进一步提升学生对知识的理解与应用。
课堂练习、作业:
课后小结:
该内容是重点,学生首次理解频谱概念,还是有些抽象,需加强督促学生复习,加深频谱概念。
第10次课2学时授课时间
课题(章节)
3傅立叶变换
教学目的与要求:
了解频谱函数和频谱密度函数之间的关系;掌握非周期信号的频谱计算;掌握傅立叶变换的性质,并能准确的计算频谱。
教学重点、难点:
非周期信号的频谱计算
傅立叶变换的性质,强调傅里叶系数的物理理解。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合先介绍傅氏变换的物理意义,通过板书让学生明确频谱函数与频谱密度函数之间的关系。
通过列举介绍与实例讲解并举的方式讲解傅立叶变换的性质,并通过习题深化该知识的讲解。
课堂练习、作业:
5.8
(1)
(2)(4)5.10
课后小结:
该内容是重点。
通过实例讲解,提高学生如何运用傅里叶变换的性质进行理解、解题。
速度偏快,学生吸收有些困难,因此需进一步讲慢,便于学生吸收。
第11次课2学时授课时间
课题(章节)
4傅立叶反变换
教学目的与要求:
掌握傅立叶反变换概念与计算
教学重点、难点:
傅立叶反变换的计算
教学方法及师生互动设计:
进一步复习巩固傅立叶的性质,用典型习题来讲解傅氏性质的应用,然后讲解傅氏反变换,以及如何利用傅氏性质求解反变换。
布置部分习题,深化学生对该知识的理解与应用。
课堂练习、作业:
5.55.17
课后小结:
在上次教学的基础及同学们回去复习的基础上,这次又进一步巩固傅里叶的性质,在讲例题的时候,明显同学的反应比上节课好了很多。
再讲傅里叶反变换就比较容易接收了,同学基本掌握了本次课的内容。
第12次课2学时授课时间
课题(章节)
第4章连续时间频域分析
1频域分析法
2无失真传输
教学目的与要求:
掌握周期信号﹑非周期信号作用下系统响应的计算和分析,会分析系统的频域特性,掌握信号通过线性系统的不失真条件条件。
教学重点、难点:
非周期信号作用下系统响应的计算和分析
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合通过傅氏变换的卷积性质,推导频域响应的计算,让学生理解其中的物理意义,并掌握该计算方法。
课堂练习、作业:
8.4
(1)8.5
课后小结:
同学们脑中有了卷积的概念,上课时又复习了一下卷积的性质,再推导频域响应的计算时,同学比较容易消化。
通过本课程的学习,让学生更加深入的明白卷积不仅只是抽象的数学运算,它还可以用来计算系统响应,课后学生探讨氛围浓厚。
第13次课2学时授课时间
课题(章节)
3理想滤波器
4抽样定理
教学目的与要求:
了解信号离散化的意义和作用,能够在时域内对离散信号进行运算;理解信号抽样的条件,掌握信号抽样和恢复的频谱变化过程与方法;深刻领会T≤1∕2fm的含义。
教学重点、难点:
信号抽样的条件。
信号抽样和恢复的频谱变化过程与方法。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合列举实例介绍信号抽样的过程,以及信号恢复的过程,并用表达式显示其过程,了解频谱的变化过程。
课堂练习、作业:
8.18.14
(1)(3)
课后小结:
这堂课比较重要,前面同学有了点频谱的概念,但将信号离散化,在时域内对离散信号进行计算,同学们又迷糊了,只是死记公式,对各个式子的含义还不了解,往后要多举几个例子,让同学们深刻了解频谱变化的过程。
第14次课2学时授课时间
课题(章节)
第5章拉普拉斯变换
1傅氏变换到拉氏变换
2单边拉普拉斯变换性质
教学目的与要求:
了解拉氏变换的条件和收敛域,理解拉氏变换的物理含义;掌握拉氏变换的基本性质;记住常用信号的拉氏变换。
教学重点、难点:
拉氏变换的物理含义
教学方法及师生互动设计:
通过傅氏变换引入到拉氏变换,着重让学生了解其中的物理过程,然后通过习题讲解介绍拉氏变换的计算,最后用逐步介绍与习题讲解相结合的方式来讲解拉氏变换的性质。
课堂练习、作业:
6.6
课后小结:
该内容是重点,通过傅氏变换引入到拉氏变换,同学比较容易地就了解了其中的物理过程,再讲例题时,同学们的反映良好,基本掌握了本次课内容。
第15次课2学时授课时间
课题(章节)
3单边拉普拉斯反变换
教学目的与要求:
掌握单边拉普拉斯反变换
教学重点、难点:
单边拉普拉斯反变换的计算
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合进一步讲解拉氏性质,然后介绍其反变换方法,重点介绍部分分式展开法求解拉氏反变换。
通过评定练习及时反馈学生学习情况,来调整讲解的速度。
课堂练习、作业:
6.8
(2)(5)6.10(3)(6)(12)6.13
课后小结:
此部分教起来稍易,同学掌握了典型反变换式子的规律,遇到题目都会将式子往典型式子上去展开,再反变换。
学生吸收效果良好。
第16次课2学时授课时间
课题(章节)
第6章连续时间系统的复频率域分析
1复频域系统的传输函数
2系统全响应求解
教学目的与要求:
能用拉氏变换对微分方程求解全响应,熟练掌握利用传输函数分析系统响应的方法。
教学重点、难点:
用拉氏变换对微分方程求解全响应
利用传输函数分析系统响应的方法
教学方法及师生互动设计:
运用实例导入拉氏变换求解全响应,及传输函数的物理意义,并通过板书与PPT演示相结合介绍的求解方法,由习题讲解来提升学生的解题能力。
课堂练习、作业:
9.1
(1)(3)9.29.4
(1)9.7
课后小结:
由于同学对拉氏变换及反变换掌握得比较好,因此本堂课讲起来比较轻松,只需着重讲一下传输函数的物理意义。
讲例题时同学反映良好。
第17次课2学时授课时间
课题(章节)
3系统方框图表示
4信号流图
5稳定性判定
教学目的与要求:
理解系统方框图的多种组合连接方式,会把信流图与模拟图相互转变。
熟练掌握运用梅森公式求解系统传输函数的方法,
熟练掌握零、极点和罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法。
教学重点、难点:
梅森公式求解系统传输函数的方法
罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法
教学方法及师生互动设计:
列举系统方框图的多种形式,介绍信流图与模拟图,然后列出梅森公式求解系统传输函数。
通过板书与PPT演示相结合介绍罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法,最后通过部分习题来巩固学生对该知识的理解。
课堂练习、作业:
9.119.15
(2)9.17(a)
课后小结:
由于本堂课内容结合图形做题,教学比较容易,同学很快就掌握了其中规律,学生理解较为容易。
第18次课2学时授课时间
课题(章节)
第7章离散时间系统的时域分析
1离散信号
2卷积和
教学目的与要求:
理解卷积和的相关性质,能运用定义法和性质法计算两序列的卷积和。
教学重点、难点:
卷积和计算
教学方法及师生互动设计:
通过对比的方法,将连续时间与离散时间对比,并介绍卷积的物理意义,通过实例介绍其计算方法。
课堂练习、作业:
11.4
(2)(5)(6)(7)11.6
(1)(3)(4)11.8
(1)(3)11.9
课后小结:
本课在详细讲述卷积性质的同时,补充了大量的推论,让同学们感觉性质的应用,使得卷积的计算更加如鱼得水。
第19次课2学时授课时间
课题(章节)
3离散时间系统
4常系数线性差分方程求解
教学目的与要求:
能够建立差分方程,描述和模拟出相应的信流图和方框图;掌握离散时间系统全响应的计算方法;
教学重点、难点:
离散时间系统全响应的计算方法
教学方法及师生互动设计:
对比介绍离散系统的数学模型—差分方程,进一步引入信流图和方框图来描述差分系统。
重点板书与PPT演示相结合讲解离散时间系统全响应的计算方法,通过习题讲解来提升学生的解题能力。
课堂练习、作业:
12.1
(1)(3)12.312.7
(1)
(2)
课后小结:
本节内容较重要,讲解稍慢,通过多举习题,提高学生解题能力。
结合信流图和方框图,同学理解较为容易。
第20次课2学时授课时间
课题(章节)
第8章Z变换及Z域分析
1Z变换
教学目的与要求:
知道序列Z变换的推导过程,熟练掌握常用信号的Z变换和Z变换的性质,能利用Z变换收敛域判定出序列的因果性。
教学重点、难点:
Z变换计算
Z变换的性质
教学方法及师生互动设计:
板书推导Z变换的物理意义及其定义,通过多个例子讲解Z变换的计算方法。
通过板书与PPT演示相结合介绍与习题讲解相结合的方法来介绍Z变换的性质。
课堂练习、作业:
11.11
(2)(3)11.15
(1)(4)(6)(9)
课后小结:
本堂课是重点,但由于有前面两个变换的基础,同学很快就接收了。
但公式容易混,以后讲的时候先要把前两个变换稍微提点一下,先帮他们知识整理一下,再讲新内容。
第21次课2学时授课时间
课题(章节)
2Z反变换
教学目的与要求:
掌握Z反变换的计算方法
教学重点、难点:
Z反变换的计算方法
教学方法及师生互动设计:
进一步通过习题讲解巩固Z变换性质。
列举讲解Z反变换的几种方法,重点介绍部分分式分解法求Z反变换。
通过评定练习来及时反馈学生掌握知识的情况,调整讲课速度。
课堂练习、作业:
11.20
(2)(3)(5)
课后小结:
此部分讲课时,先将Z变换的公式复习了一遍,学生反映良好。
Z反变换的几种方法学生较易吸收,讲解效果较好。
第22次课2学时授课时间
课题(章节)
离散系统的Z域分析
教学目的与要求:
掌握用变换域分析方法和系统函数方法求解离散系统的全响应。
教学重点、难点:
变换域分析方法和系统函数方法求解离散系统的全响应。
教学方法及师生互动设计:
对比介绍变换域分析方法求解离散系统的全响应,通过典型实例讲解来提高学生的解题能力,以及综合运用知识分析问题的能力。
课堂练习、作业:
13.113.2
(1)
(2)13.5
13.613.10
课后小结:
在讲本节内容之前先把时域和频域的关系,Z变换先提点了一下。
接下来只稍微讲了一下解题方法,在讲例题时,同学互动较好,探讨氛围浓厚。
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- 2021 信号 系统 教案