基于师生共建的信号与系统课程教学研究
2020-08-06邹德旋
邹德旋


摘 要 信号与系统是一门介绍信号、系统及二者间相互关系的课程。该课程涉及一些重要定义及性质,拓展了学生的学习思路,并为他们提供了丰富的理论及应用基础。分析学习信号与系统课程过程中可能遇到的困难,并给出师生共建的解决对策,为学生能掌握该课程的重点内容提供有益借鉴。
关键词 信号与系统;师生共建;MATLAB
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2020)20-0066-04
Abstract Signals and Systems is a curriculum that introduces signals,systems and their relationships. This curriculum involves a number of important definitions and properties, it extends undergraduate stu-dents learning ideas, and provides abundant theory and application basis for them. This paper analyzes the possible difficulties encoun-tered in the process of learning Signals and Systems, and gives the countermeasure based on the co-construction of teachers and stu-dents, which provides helpful references for undergraduate students in grasping the key contents of this curriculum.
Key words signals and systems; co-construction of teachers and stu-
dents; MATLAB
1 前言
信号与系统[1-3]是一门探究信号与系统间相互关系及相互作用的课程。信号不能孤立存在,需要由系统产生、发送、传输与接收,而系统只有通过对信号进行变换与处理,才能实现其存在意义与实际价值。根据实际需求,可以对信号进行不同种类的变换,其中傅里叶变换(Fourier transform)与拉普拉斯变换(Laplace transform)是信号与系统的两大核心频域分析方法,前者是基本频域分析方法,而后者是前者的拓展版本,分析的频域范围更广(复频域)。目前,两种变换方法已被用到各种领域,如电子音乐信号降噪[4]、谷间距特征信息提取[5]、图像加密[6]、波长扫描腔衰荡光谱[7]、路面一维时变温度场预测[8]、期权定价[9]和过程控制系统分析[10]。
信号与系统涉及一些经典的数学理论与复杂的计算步骤,需要对高等数学[11]中的一些常用计算步骤有较为熟练的掌握,如换元、求导、积分、交换积分次序、分部积分等。另外,该课程还涉及电工学[12]中的一些经典理论,如基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律、三种元件(电阻、电感、电容)的电压—电流关系等。……
