信号与系统教案.doc

(完整版)信号与系统教案第 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。9 4。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：7.14 7.16 （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：5.5 5.17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T12fm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：8.1 8。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。2 9。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：9.11 9。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) 12.3 12。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1 Z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）2 Z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:13.1 13。2（1)(2） 13.513.6 13。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.