基于Matlab的《信号和系统》课程教学改革,该文是关于教学改革类电大毕业论文范文和Matlab和《信号与系统》和教学改革相关电大毕业论文范文.
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摘 要：《信号与系统》是一门抽象且难学的课程,现阶段的教学方法已经无法满足学生全面发展的需要,Matlab有助于提升学生对《信号与系统》这门课程的理解,从而提升学生的学习兴趣,增强知识运用能力.文章阐释了Matlab对《信号与系统》课程传统的教学方式产生的主要影响,《信号与系统》这门课程的教学方式和教学手段的改革创新以及Matlab在《信号与系统》课程教学中的运用等.
关键词：Matlab；信号与系统；课程教学与改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）31-0119-02
《信号与系统》这门课程是通信与信息类专业的基础课程,这门课程里面的分析方法被普遍运用于信号处理领域,其理论较强,涉及的范围较广,实际运用较强,该课程的教学质量情况占据着至关重要的地位.《信号与系统》这门课程多为抽象的概念,学生对这些概念的掌握很困难,这就需要实行切实可行的办法解决这些困难,Matlab可以对相应的概念进行可视化,从而提高学生学习的效率,激发学生学习的兴趣.
一、Matlab对《信号与系统》课程传统的教学方式的作用
随着信息技术时代的到来,传统的板书教学办法已经无法满足现阶段学生学习的需求了,手工推算练习虽然在一定程度上可以训练学生的计算能力以及思维方式,但是,面对实际运用性强的学习内容还是没有办法亲自动手操作、解析,从而极大地影响了学生对于学习知识的相关利用和了解,这就限制了学生自主学习的积极性以及创新性,无法培养学生的综合能力,无法促进学生的全面发展.Matlab已经成为现阶段使用最为广泛的科学计算软件,教师利用Matlab对于《信号与系统》这门课程的使用,使学生更加关注《信号与系统》最基础的分析办法以及如何应用,这就把课程中的重点以及难点问题用Matlab进行最直接的计算机模拟,从而更深一步地加强了学生对《信号与系统》这门课程的基本办法以及如何运用的了解.
二、《信号与系统》课程的教学方式和教学手段的改革创新
现阶段,在《信号与系统》这门课程的教学过程中存在着很多的问题与不足,例如,教师在进行课堂讲解时注重知识的讲解,这样在一定的程度上能够促进学生掌握更加系统化的知识,以及教师能够很好地掌握教学的速度,但是在一定的程度上也阻碍了学生主观积极性的发挥,妨碍了学生进一步的学习,这就需要对教师关于《信号与系统》这门课程的课堂教学方式和教学手段进行改革与创新.
课堂教学方面主要是从三个层次入手,第一个层次是找寻重点,将难点生动化.教师进行讲解时,可以利用多媒体进行讲解,将难以理解的内容,利用声音动画的形式进行讲解,这样可以将重点以及难点进行很好地讲解,既进行了有效的教学,同时还抓住了学生的焦点,但是也不可以没有限制地使用,这样教师可能对其产生依赖,学生也会感到厌烦,因而要合理、适度地使用多媒体进行教学.第二个层次是教师讲解课程的思路应该具有连贯性.对待课程的不同变换区域进行讲解时,也应该依照固有的顺序讲解信号以及性质,最终利用系统的稳定性进行课程的讲解,使得学生可以将章节进行串联,形成一个固定的整体,而不是将知识分散开来.第三个层次是理论与实践之间的相互结合,《信号与系统》这门课程的教学过程中,教师将理论知识与实践进行结合的最好方式就是使用Matlab,将Matlab引入到教学方法中,这样就可以对枯燥的《信号与系统》课程进行生动形象地讲解,从而提升教师教学的成果.
三、Matlab在《信号与系统》课程中的应用情况教师在教学上,借助Matlab进行教学,能够得到更好的成效,从而提升教师教学的质量,提升学生学习的兴趣.Matlab在《信号与系统》课程中的应用主要是在信号分析与处理中的应用,信号分解与合成中的应用,信号采样与恢复中的应用等方面.
（一）Matlab在信号分析与处理中的应用
Matlab被广泛地应用于信号分析与处理中.首先,是信号的运算方面.利用Matlab能够实现乘法、加法、平移以及微积分等方面的基础运算,当然,相对来说比较复杂的数学计算中也可以使用Matlab,例如,卷积运算,如若只是在黑板上面进行讲解,学生们是无法理解与想象的.使用Matlab所提供的基础函数,能够使用简便的编程对基础计算的过程进行解析,这样也有益于学生们使用Matlab的仿真效果对基础计算取得的结果进行简便的检查.其次,是信号频谱方面的分析.信号频谱分析是指信号特征的关键性解析,信号频谱分析能够使用于全部的信号中,包含雷达信号、地震数据以及股票数据等多个方面.其有效的办法是把信号发出源所发出的信号强弱程度依照频率的顺序进行展开,这样就能够变成频率的函数,并且通过监测频率变化的规律,得到所需要的数据,在信号的分析与处理过程中占据着至关重要的位置.在使用信号频谱分析进行计算时,应该把时间函数乘以以频率为系数的指数函数之后,在负无限大到正无限大的这个区间里面,对时间进行积分,从而得出与时间函数相对应的信号频谱函数,如果这样计算的话,计算的过程既复杂,又很难让学生理解.而Matlab关于信号频谱的分析算法是基于FFT的办法,例如,周期图,基于特征值的办法,例如,多信号的分类,以此计算和观看信号的标识方式、功率谱密度以及均方谱,这样的办法更加的直观、方便和简单.
（二）Matlab在信号分解与合成中的应用
Matlab在信号分解与合成中被广泛地应用.在《信号与系统》课程中,往往会遇到较为抽象的概念,例如,任何非正弦周期信号,只要满足狄里赫利的条件,就可以分解为流分量以及由基波及各次谐波分量的叠加.如果采用传统的教学方式,让学生去理解,这是比较难的,但是,利用Matlab就可以把抽象的概念给予形象化,这样学生就能够更加直观、更加形象地知道此概念所表达的意思.
（三）Matlab在信号采样与恢复中的应用
Matlab在信号采样与恢复中被广泛地应用.在采样定理中,一个限制频宽的不间断的时间信号,拥有着最高的频率,经过一定间隔的采样之后,只要采样的频率大于等于信号的最高频率的两倍,就可以在采样的信号中恢复原来的信号.教师在对采样定理进行讲解时,要想将采样以及恢复的程序讲解清晰的话就需要依托图形的帮助,如果用黑板进行板书绘图讲解的话,既浪费教师的时间,也浪费教师的力气,而且最终呈现出来的成果也没有办法保障.因此,使用Matlab进行图形的绘制,一方面节省了时间,另一方面节省了力气,而且更加的高效便捷.
四、结束语
Matlab是现阶段使用最广泛的科学计算软件,在《信号与系统》这门课程中充分地利用该软件,使得教师进行教学时,一方面节省了时间,一方面提升了学生课堂学习的效率,并且能够在极大的程度上帮助学生,有益于激发学生对于《信号与系统》这门课程的兴趣,有益于培养学生积极主动学习相关知识以及分析问题、解决问题的能力.Matlab通过由深到浅分析不同信号的不同特征,以及使用相关的公式进行问题的解答,最终用图形的方式表达出来,使得更多难以理解的概念可以直观、简单地看出,从而体现了《信号与系统》的高效便捷性.
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结论:该文是一篇适合Matlab和《信号与系统》和教学改革论文写作的大学硕士及关于教学改革本科毕业论文，相关教学改革开题报告范文和学术职称论文参考文献.
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