摘 要:《信號(hào)與系統(tǒng)》課程教學(xué)的難點(diǎn)之一,在于課程中變換域及其性質(zhì)的內(nèi)容繁多、公式抽象。本文結(jié)合多年從事 “信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),探討在Z變換移位性質(zhì)的教學(xué)中,以案例圖解推導(dǎo)進(jìn)行教學(xué),調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣,達(dá)到輕松理解抽象的公式和應(yīng)用公式的目的。教學(xué)實(shí)踐表明教學(xué)手段和方法的改進(jìn),增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,改善了教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:信號(hào)與系統(tǒng);教學(xué)手段;教學(xué)方法
《信號(hào)與系統(tǒng)》是一門(mén)理論性極強(qiáng)、概念抽象、應(yīng)用廣泛的課程,是高等工科院校中電子信息工程、自動(dòng)化工程、通信傳輸技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量直接影響到后續(xù)課程《自動(dòng)控制原理》、《數(shù)字信號(hào)處理》等課程的學(xué)習(xí)信心和效果。多年的教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生學(xué)習(xí)《信號(hào)與系統(tǒng)》最大的困難之一,在于變換域的概念抽象難理解,性質(zhì)多,尤其學(xué)到課程的最后一部分,面對(duì)滿(mǎn)頁(yè)的Z變換性質(zhì)表,相當(dāng)一部分學(xué)生都缺乏信心,難以堅(jiān)持。此時(shí),課堂教學(xué)的方法就變得異常重要。一部分教師注重理論嚴(yán)謹(jǐn),課堂會(huì)詳細(xì)講解性質(zhì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)原理,一部分教師省略原理推導(dǎo),課堂教學(xué)側(cè)重利用性質(zhì)的典型例題解算的講解。然而上述方法,更適用于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好,理解力足夠的優(yōu)秀學(xué)生,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不過(guò)硬、綜合能力比較差的學(xué)生在這樣的教學(xué)過(guò)程中越發(fā)會(huì)對(duì)《信號(hào)與系統(tǒng)》缺乏信心,而這樣的學(xué)生不在少數(shù)。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中探索出了一種較好的教學(xué)方法。結(jié)合有限長(zhǎng)序列為案例,圖解移位性質(zhì)的產(chǎn)生過(guò)程,再總結(jié)嚴(yán)格的公式。學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中即能理解公式的內(nèi)涵,掌握起來(lái)又毫無(wú)壓力。需要說(shuō)明的是,Z變換存在雙邊Z變換及單邊Z變換,由于單邊Z變換在分析具有初始條件(即在起始時(shí),不是靜止的)的線(xiàn)性常系數(shù)差分方程的響應(yīng)方面非常有用,本文的Z變換性質(zhì)均以單邊Z變換為前提,不討論收斂域。
一、Z變換的移位性質(zhì)的知識(shí)點(diǎn)
1.離散時(shí)間信號(hào)
二、因果序列的移位性質(zhì)1的圖解教案
利用因果序列實(shí)例及其右移序列,進(jìn)行圖解演示,如圖3??梢钥闯?,當(dāng)因果序列右移一個(gè)單位時(shí),其非零序列位對(duì)應(yīng)相乘的Z的負(fù)冪次均比原Z變換高一個(gè)冪次。當(dāng)因果序列右移兩個(gè)單位時(shí),其非零序列位對(duì)應(yīng)相乘的Z的負(fù)冪次均比原Z變換高兩個(gè)冪次。于此類(lèi)推,右移n個(gè)單位,非零序列位對(duì)應(yīng)相乘的Z的負(fù)冪次必然比原Z變換高n個(gè)冪次。圖解過(guò)程清晰簡(jiǎn)潔的驗(yàn)證了移位性質(zhì)1,。這樣的解釋過(guò)程,簡(jiǎn)單易懂,概念清晰。
三、非因果有限長(zhǎng)序列的移位性質(zhì)2的圖解教案
四、結(jié)語(yǔ)
信號(hào)系統(tǒng)是一門(mén)理論性強(qiáng)、抽象概念多、公式多、運(yùn)算復(fù)雜的課程,僅僅利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)必然使得學(xué)生感到巨大的壓力,結(jié)果總會(huì)不盡人意。本文為信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)提供了一個(gè)新的方向。利用簡(jiǎn)單易懂的實(shí)例、生動(dòng)形象的圖解教學(xué)幫助學(xué)生順利掌握和理解抽象的公式,將會(huì)起到事半功倍的教學(xué)效果。學(xué)生提高了興趣,激發(fā)的熱情,教與學(xué)的過(guò)程能夠良性互動(dòng),教學(xué)質(zhì)量自然就提高了。
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作者簡(jiǎn)介:余潔(1972-),女,漢族,四川渠縣,碩士,副教授,研究方向:智能控制技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。