“信號與系統(tǒng)”課程教學(xué)中的MATLAB實例應(yīng)用研究

胡衛(wèi)軍　曹曉莉　楊光祥

摘要：針對“信號與系統(tǒng)”課程概念抽象、理論性較強(qiáng)、學(xué)生不易掌握等特點，通過具體實例研究了MATLAB在信號的運算、頻譜分析和系統(tǒng)的根軌跡分析等方面的應(yīng)用，以此降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：信號與系統(tǒng)；實例；MATLAB

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0166-03

以新一代互聯(lián)網(wǎng)、新一代移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算為代表的新一輪信息技術(shù)日益受到全球社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點關(guān)注，而信息技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域和學(xué)科的發(fā)展，無不滲透著信號與系統(tǒng)的概念和分析方法。作為研究信號與系統(tǒng)分析的基本理論和方法的一門基礎(chǔ)課程，其重要性也日益凸顯[1]?！靶盘柵c系統(tǒng)”課程的主要目的是使學(xué)生掌握信號與系統(tǒng)的基本概念和基本分析方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和今后從事相關(guān)的科學(xué)技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)[2]。該課程理論性強(qiáng)，涉及微積分、工程數(shù)學(xué)等較復(fù)雜的數(shù)學(xué)推理和計算內(nèi)容；實踐性強(qiáng)，需要通過實驗培養(yǎng)學(xué)生處理信號工程應(yīng)用中若干問題的綜合能力；系統(tǒng)性強(qiáng)，其核心概念、原理特性和應(yīng)用設(shè)計的教學(xué)，大多都不能脫離系統(tǒng)模型[3]。

一、“信號與系統(tǒng)”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式

目前我國高校的教學(xué)方法通常以灌輸式教學(xué)為主，教學(xué)結(jié)構(gòu)以章節(jié)為教學(xué)單位組織教學(xué)，缺少對知識的強(qiáng)化和內(nèi)在關(guān)系的整體把握[4]，所以很多學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時，普遍感到概念抽象，對其中的分析方法和基本理論不能很好地理解和掌握[5]。而國外的斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院等知名高校的“信號與系統(tǒng)”教學(xué)方式多樣，鼓勵創(chuàng)新思維，互相交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗[6]，這樣有助于學(xué)生“吸收消化”豐富的課堂內(nèi)容。

二、MATLAB在“信號與系統(tǒng)”教學(xué)中的應(yīng)用

MATLAB軟件是目前科學(xué)計算與仿真中常用的軟件，可以方便地進(jìn)行矩陣運算及符號運算，能進(jìn)行二維、三維繪圖并可將計算結(jié)果可視化，因而可以利用其為信號與系統(tǒng)教學(xué)服務(wù)。

三、結(jié)語

本文“信號與系統(tǒng)”教學(xué)中的三個實例，研究了MATLAB在“信號與系統(tǒng)”課程中卷積運算、頻譜分析和系統(tǒng)根軌跡圖等方面的應(yīng)用。學(xué)生可以通過對這些實例的學(xué)習(xí)舉一反三，從而能夠利用MATLAB動手編程對其他信號和系統(tǒng)進(jìn)行分析?？梢钥闯觯琈ATLAB在本課程中的應(yīng)用能夠幫助學(xué)生更加形象地理解所學(xué)知識點，減輕學(xué)生的畏難情緒，提高學(xué)習(xí)興趣，使整個教學(xué)過程更加順利。

參考文獻(xiàn)：

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[6]王麗娟，楊宇，朱瑩.“信號與系統(tǒng)”課程考核方式設(shè)計與實踐[J].中國電力教育，2013，（7）：86-87.

基金項目：本文系重慶工商大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目（130236）研究成果

作者簡介：胡衛(wèi)軍（1977-），男，湖南汝城人，重慶工商大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，副教授。endprint