信号与系统教案

学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 绪论 学时 3 日期 2006-8-30 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 了解并掌握信号与系统的基本概念、信号的分类 掌握信号的综合运算、典型信号的特性。 三、教学重点： 信号的运算；典型信号；奇异信号-阶跃信号和冲激信号 四、难点分析及对策： 信号运算中移位、反褶与尺度运算的综合运用。重点讲解三者的综合运用并举例分析。 五、教学手段： 图解示例分析、启发式 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》奥本海姆

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七、授课内容、程序、学时分配： 1． 信号与系统的基本概念（15分钟） 信号与系统的英文：signals and systems 学生先自学信号与系统的概念，然后进行启发式提问： 问题：从物理学的角度看，信号的表现形式有哪些？ 回答：力、热、声、光、电 问题：谁能从这几方面分别举几个例子？ 等学生回答完毕，做一总结。 注意：不但要让学生了解信号与系统是电子类课程中重要的方面，还要知道所用的分析方法可以用在其它学科上。 2． 信号的描述、分类和典型示例（30分钟） 3． 信号的运算（1学时） 每种运算留2分钟时间让学生先思考解决的方法，然后再讲解。 4． 阶跃信号与冲激信号及信号的分解（1学时） 由斜变函数推导出阶跃、冲激、冲激偶。注意其中的函数的性质。 八、板书设计： 黑板左边为要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 绪论 学时 3 日期 06-09-06 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握信号分解的方法；了解并掌握系统模型及分类的基本概念，掌握系统分析的方法。 三、教学重点： 信号的分解方法 系统分析方法，线性时不变系统；微分方程的求解，起始点状态的转换 四、难点分析及对策： 对系统类型的判别：详细讲解并给出判别准则，区分集总参数系统与分布参数系统、线性系统与非线性系统、时变系统与时不变系统，可逆系统与不可逆系统。 五、教学手段： 举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 3

七、授课内容、程序、学时分配： 一 信号的分解（1学时） 1 直流分量和交流分量 2 偶分量和奇分量 3 脉冲分量 4 实部和虚部 二 系统模型及系统分析方法（2学时） 1系统模型及其分类 2线性时不变系统 3系统分析方法 八、板书设计： 黑板左边为要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 连续时间系统的时域分析 学时 3 日期 06-09-13 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握系统模型及系统分析方法 掌握连续时间系统微分方程的建立与求解，起始点的跳变 三、教学重点： 系统分类，微分方程的求解，起始点状态的转换 四、难点分析及对策： 区分集总参数系统与分布参数系统、线性系统与非线性系统、时变系统与时不变系统，可逆系统与不可逆系统。 连续时间系统中起始点的跳变，即从0-到0+的转换过程的求解是一个难点，对于冲激函数匹配法的匹配方法做重点讲解和练习。 五、教学手段： 举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 5

七、授课内容、程序、学时分配： 系统模型及其分类（1学时） 微分方程式的建立与求解（1学时） 起始点的跳变：冲激函数匹配法（1学时） 八、板书设计： 黑板左边为要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 教学对象 04级生工 一、教材： 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 了解并掌握零输入响应和零状态响应的概念及方程的求解。 掌握冲激响应和阶跃响应的概念和求解方法。 三、教学重点： 零输入响应和零状态响应的求解方法。 冲激响应和阶跃响应的求解方法。 四、难点分析及对策： 零输入响应和零状态响应、冲激响应和阶跃响应的求解方法对于学生来说都是比较难的。主要进行举例分析 授课题目 连续时间系统的时域分析 学时 3 日期 06-09-20 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》

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七、授课内容、程序、学时分配： 一、零输入响应和零状态响应(2学时) 1 基本概念 2 例题分析 二、冲激响应和阶跃响应（1学时） 1 定义 2冲激响应和阶跃响应的关系 3 例题分析 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 教学对象 04级生工 授课题目 连续时间系统的时域分析，傅立叶级数分析 学时 3 日期 06-09-27 一、教材： 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握冲激响应和阶跃响应的概念和求解方法。 深刻理解卷积的概念，掌握卷积的性质；掌握用算子符号表示微分方程 掌握周期信号的傅立叶级数分析 三、教学重点： 冲激响应和阶跃响应的求解方法 卷积的计算方法——图解法、卷积的性质及其应用 用算子符号表示微分方程 周期信号的付里叶级数表示 四、难点分析及对策： 本次课的难点之一是冲激响应和阶跃响应的求解方法对于学生来说都是比较难的。主要进行举例分析 第二个难点是卷积的图解法，利用图解法计算两个函数的卷积涉及到第一章中所学的信号的运算，如果学生对于信号的运算没有掌握好，在本节中计算卷积时就容易出错。在讲解时先复习信号的运算的相关知识，利用多媒体进行动态演示，进行例题分析。 另一难点是周期信号的付里叶级数分析。尤其是教材中三角级数的系数问题，需要从复数的角度推导出三角级数的系数，将系数的来龙去脉讲解清楚，再举例分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析，多媒体演示 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 9

七、授课内容、程序、学时分配： 一 冲激响应和阶跃响应（20分钟） 二卷积及卷积的基本性质（1学时） 1 卷积概念 2 卷积的积分与微分 3 与冲激函数或阶跃函数的卷积 三 用算子符号表示微分方程（30分钟） 1 概念、基本规则 2 表示方法 四. 周期信号的付里叶级数分析（25分钟） 付里叶级数分析的不同表示方法 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 付里叶变换 学时 3 日期 06-10-11 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握周期信号的付里叶级数。 三、教学重点： 周期信号的付里叶级数表示 四、难点分析及对策： 本次课的难点是周期信号的付里叶级数分析。尤其是教材中三角级数的系数问题，需要从复数的角度推导出三角级数的系数，将系数的来龙去脉讲解清楚，再举例分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 11

七、授课内容、程序、学时分配： 一 周期信号的付里叶级数分析（1学时） 1 付里叶级数分析的不同表示方法 2 付里叶有限级数与最小方均误差 二 典型周期信号的付里叶级数（2学时） 1 周期矩形脉冲信号的付里叶级数 2 周期锯齿脉冲信号的付里叶级数 3 周期三角脉冲信号的付里叶级数 4 周期半波余弦信号的付里叶级数 5 周期全波余弦信号的付里叶级数 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 付里叶变换 学时 3 日期 06-10-18 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握付里叶变换的定义及典型非周期信号的付里叶变换。 掌握冲激函数和阶跃函数的付里叶变换，掌握付里叶变换的基本性质 三、教学重点： 1 付里叶变换的定义 2 典型非周期信号的付里叶变换 3 冲激函数和阶跃函数的付里叶变换 4 付里叶变换的基本性质 四、难点分析及对策： 本次课的难点是付里叶变换与付里叶级数的关系，以及傅立叶性质的应用。在付里叶变换的推导过程中重点阐述从周期信号的离散频谱到非周期信号的连续频谱的推衍过程，让学生充分理解付里叶变换的意义，并充分掌握傅立叶变换的性质。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 13

七、授课内容、程序、学时分配： 一 付里叶变换（45m） 1 变换的推导过程 2 变换满足的条件 二 典型非周期信号的付里叶变换（30m） 1 单边指数信号 2 双边指数信号 3 矩形脉冲信号 4 钟形脉冲信号 5 符号函数 6 升余弦脉冲信号 三 冲激函数和阶跃函数的付里叶变换（30m） 1冲激函数的付里叶变换 2阶跃函数的付里叶变换 四 付里叶变换基本性质和卷积定理（30m） 基本性质 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 付里叶变换 学时 3 日期 06-10-25 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握冲激函数和阶跃函数的付里叶变换，掌握付里叶变换的基本性质和卷积特性。 三、教学重点： 1 冲激函数和阶跃函数的付里叶变换 2 付里叶变换的基本性质 3 卷积定理 四、难点分析及对策： 本次课的难点是卷积定理。学生对卷积定理的物理意义比较难于理解。对此要进行举例分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 15

七、授课内容、程序、学时分配： 一 冲激函数和阶跃函数的付里叶变换（1学时） 1冲激函数的付里叶变换 2阶跃函数的付里叶变换 二付里叶变换基本性质和卷积定理（2学时） 1 基本性质 2 卷积定理 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 付里叶变换 学时 3 日期 06-11-1 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握周期信号的付里叶变换，掌握抽样信号的付里叶变换和抽样定理。 三、教学重点： 1 周期信号的付里叶变换 2 抽样信号的付里叶变换 3 抽样定理 四、难点分析及对策： 本次课的难点是抽样的概念和抽样定理比较难于理解。对此要进行举例分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 17

七、授课内容、程序、学时分配： 一 周期信号的付里叶变换（1学时） 1正弦、余弦信号的付里叶变换 2一般周期信号的付里叶变换 二 抽样信号的付里叶变换（1学时） 1 时域抽样 2 频域抽样 三 抽样定理（1学时） 1 时域抽样定理 2 频域抽样定理 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 拉普拉斯变换 学时 3 日期 06-11-8 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握拉普拉斯变换的定义、收敛域；拉普拉斯变换的基本性质；拉普拉斯逆变换 三、教学重点： 1 拉普拉斯变换的定义、收敛域 2 拉普拉斯变换的基本性质 3 拉普拉斯逆变换 四、难点分析及对策： 本次课的难点：1）单边拉普拉斯变换的定义、收敛域 2）逆变换的求解。需要先复习复变函数的知识，然后再进行例题分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 19

七、授课内容、程序、学时分配： 一 拉普拉斯变换的定义、收敛域（1学时） 1拉普拉斯变换的定义 2拉普拉斯变换的收敛域 二 拉普拉斯变换的基本性质（1学时） 三 拉普拉斯逆变换（1学时） 1 部分分式分解 2 用留数定理求逆变换 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 拉普拉斯变换 学时 3 日期 06-11-15 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握用拉普拉斯变换的方法分析电路；熟练掌握s域元件模型；掌握系统函数的概念，并用系统函数的零、极点分布决定时、频域特性 三、教学重点： 1 用拉普拉斯变换的方法分析电路、s域元件模型 2 系统函数的零、极点分布决定时、频域特性 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于用系统函数的零、极点分布情况判断时、频域特性，要多举几个例子进行分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 21

七、授课内容、程序、学时分配： 一用拉普拉斯变换的方法、s域元件模型（1学时） 1 拉普拉斯变换分析电路 2 s域元件模型 二 系统函数（2学时） 1 系统函数的概念 2 用系统函数的零、极点分布决定时域特性 3用系统函数的零、极点分布决定频域特性 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 李霞 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 拉普拉斯变换 学时 3 日期 06-11-22 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握全通函数与最小相移函数的零、极点分布；线性系统的稳定性；双边拉氏变换；拉普拉斯变换与付里叶变换的关系； 三、教学重点： 1 全通函数与最小相移函数的零、极点分布 2线性系统的稳定性 3拉普拉斯变换与付里叶变换的关系 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于全通函数与最小相移函数的零、极点分布在电路分析中的实际应用分析，需要进行举例分析，详细讲解。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 23

七、授课内容、程序、学时分配： 一 全通函数与最小相移函数的零、极点分布（1学时） 二 线性系统的稳定性（1学时） 三 双边拉氏变换（10分钟） 四 拉普拉斯变换与付里叶变换的关系（35分钟） 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 全海英 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 傅里叶变换应用于通信系统 学时 3 日期 06-11-29 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握利用系统函数求响应的方法，了解并掌握无失真传输的概念以及描述方法；掌握理想低通滤波器的特性。 三、教学重点： 1 利用系统函数求响应 2 无失真传输 3 理想低通滤波器 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于对吉布斯现象的理解，需要对吉布斯现象用理想低通滤波器阶跃响应的结论加以解释。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 25

七、授课内容、程序、学时分配： 一 利用系统函数求响应（1学时） 二 无失真传输（1学时） 1 无失真传输的条件 2 群时延 三 理想低通滤波器（1学时） 1 理想低通的频域特性和冲激响应 2 理想低通的阶跃响应 3 理想低通对矩形脉冲的响应 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 全海英 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 傅里叶变换应用于通信系统 学时 3 日期 06-12-6 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握佩里-维纳准则，了解调制与解调的概念；掌握从抽样信号恢复连续时间信号的方法。 三、教学重点： 1 佩里-维纳准则 2 三种从抽样信号恢复连续时间信号的方法 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于从抽样信号恢复连续时间信号的方法。如果学生对抽样的概念没有很好的理解，学习本次课会感到有一定的难度。先复习前面学过的抽样的概念以及抽样定理，然后再讲解本节内容。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 27

七、授课内容、程序、学时分配： 一 系统的物理可实现性、佩里-维纳准则（1学时） 二 调制与解调（0.5学时） 1 调制的概念 2 解调的概念 三 从抽样信号恢复连续时间信号的方法（1.5学时） 1 从冲激抽样信号恢复连续时间信号的时域分析 2 零阶抽样保持 3 一阶抽样保持 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 张旭 教学对象 04级生工 一、教材： 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握序列的概念，离散时间系统的数学模型，以及常系数线性差分方程的求解方法。 掌握离散时间系统的单位样值响应，卷积的概念和求解以及反卷积。 三、教学重点： 常系数线性差分方程的求解方法；离散时间系统的单位样值响应；卷积； 反卷积 授课题目 离散时间系统的时域分析 学时 3 日期 06-12-20 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于离散时间系统涉及的概念，尤其是对差分的理解，需要正确区分前向差分、后向差分，进而建立差分方程。本节需要进行详细的例题分析。另一难点在于对卷积和的原理的理解。需要举例分析。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析、讨论 多媒体投影 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 29

七、授课内容、程序、学时分配： 一离散时间信号-序列（20分钟） 1． 序列的概念 2． 离散信号的运算（例题） 3． 典型序列（讨论几个典型序列与相应的连续信号的差别） 二 离散时间系统的数学模型（25分钟） 1． 介绍离散时间系统的模型表示方法 2． 介绍前向差分、后向差分的概念及方程的阶次（例题） 3． 讲解迭代方法 三 常系数线性差分方程的求解（30分钟） 1． 回顾连续时间系统微分方程的求解方法 2． 介绍离散时间系统差分方程的求解方法，并与连续时间系统相比较 3． 结合例题，讲解时间域的求解方法 四 离散时间系统的单位样值响应（25分钟） 五 卷积和与反卷积（35分钟） 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 张旭 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 Z变换、离散时间系统的z域分析 学时 3 日期 03-12-20 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握z变换的定义，了解典型序列的z变换，分析z变换的收敛域，掌握求解逆z变换的方法。 三、教学重点： 1典型序列的z变换 2 z变换的收敛域 3 逆z变换 四、难点分析及对策： 本次课的难点在于z变换的收敛域的分析，尤其是要掌握序列的形式与双边z变换收敛域的关系。因为涉及的情况比较多，并且要求学生熟练掌握，所以需要给出适量的例题与习题。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 31

七、授课内容、程序、学时分配： 一z变换的定义、典型序列的z变换（1学时） 1 z变换的定义 2 典型序列的z变换 二 z变换的收敛域（1学时） 三 逆z变换（1学时） 1 留数法 2 长除法 3 部分分式展开法 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 张旭 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 Z变换、离散时间系统的z域分析 学时 3 日期 06-12-27 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握z变换的基本性质，了解z变换与拉普拉斯变换的关系，掌握利用z变换解差分方程的方法，了解离散系统的系统函数的概念，掌握序列的付里叶变换，掌握离散时间系统的。频率响应特性 三、教学重点： 1 z变换的基本性质 2 利用z变换解差分方程 3 频率响应特性 四、难点分析及对策： 本次课的难点为频响特性的几何确定方法，利用系统函数在z平面上的零极点分布，通过几何方法直观地求出离散系统的频率响应。需要学生对零极点分析有很好的掌握。课堂上举例分析，布置适量的习题让学生进行这方面的练习。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 非典时期布置学生自学部分内容 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 33

七、授课内容、程序、学时分配： 一z变换的基本性质（40分钟） 二 z变换与拉普拉斯变换的关系（10分钟） 三 利用z变换解差分方程的方法（30分钟） 四 离散系统的系统函数（10分钟） 五 序列的付里叶变换（25分钟） 六 离散时间系统的频率响应特性（20分钟） 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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学科名称 信号与系统 授课教师 张旭 一、教材： 教学对象 04级生工 授课题目 信号流图 学时 3 日期 07-1-3 郑君里等编《信号与系统》高等教育出版社 二、教学目的： 掌握信号流图涉及的术语，信号流图的画法，能根据方框图或者流图求出系统转移函数；掌握利用梅森增益公式根据流图求系统转移函数。 三、教学重点： 1 信号流图的画法 2 根据方框图或者流图求出系统转移函数 3 利用梅森增益公式根据流图求系统转移函数 四、难点分析及对策： 本次课的难点为如何根据方框图或者流图求出系统转移函数，以及如何利用梅森增益公式根据流图求系统转移函数。需要学生对信号流图的代数运算以及梅森公式有很好的理解和掌握。课堂上举例分析，布置适量的习题让学生进行这方面的练习。 五、教学手段： 讲解、图示、举例分析 六、学科新进展及参考资料： 《Signals and Systems》 35

七、授课内容、程序、学时分配： 一 信号流图概述（25分钟） 二 流图中的术语及流图性质介绍（35分钟） 三 信号流图的代数运算（40分钟） 四 信号流图的梅森公式（35分钟） 八、板书设计： 黑板左边为章节要点、概念，右边为图表，公式推导 九、课后效果及教学评价：

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