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机械工程测试技术 倪忠进 讲师 机械工程系 neezj@163.com 2.教学理念 3.学情分析 教 学 目 标 4.教学目标和重、难点 5.教法与学法 测试方案确定 在估计的破损处的两侧各打一个孔，在孔内输油管表面沿轴向分别放置传感器（例如拾音器）1和2，油管破损处可视为向两侧传播声波的声源，因放置传感器的位置距离漏损处不等，则油管漏油处的声波传至两传感器处就有时差，将两个传感器测得的声音信号x1(t)和x2(t)进行互相关分析，找出互相关值最大处的延时τ，即可由τ确定油管破损位置。 * 机械工程测试技术 教材分析 教学理念 学情分析 教学目标和重、难点 教法和学法 教学过程 说课要点 1.教材分析 机械工程测试技术 “相关分析及其应用” 选自机械工业出版社《机械工程测试技术基础》第3版 第五章第三节。本课是学习信号处理的起点，是信号调理与记录的延续，是获取反映被测对象的状态和特征信息的关键。 机械工程测试技术 1.教材分析 在测试领域中，无论分析两个随机变量之间的关系，还是分析两个信号或一个信号在一定时移前后之间的关系都需要应用相关分析。例如在振动测试分析、雷达测距、声发射探伤等都用到相关分析。 机械工程测试技术 “理论联系实践” “学以致用” 机械工程测试技术 优势: 思维较活跃， 喜欢新鲜有意思的具体问题。 学情分析 劣势: 思考问题缺乏严密性，学习自信心不够。理论应用意识较薄弱。 机械工程测试技术 4.教学目标和重、难点 了解相关分析的基本概念；理解相关分析计算公式；运用相关分析解决一些简单实际问题。培养学生运用理论知识的能力。 经历问题引出、探索新知、仿真验证、问题小结， 发现规律，在探索中学习。 知识与能力目标 情感态度价值观目标 过程与方法目标 体会信号处理理论与工程实际的联系；培养学生“做”中学的精神，享受“做”中学带来的成功喜悦。 机械工程测试技术 重 点 难 点 互相关的性质及应用 自相关函数的性质及应用 随机信号的相关函数 相关分析的应用 机械工程测试技术 教法 学法 发现法 实验法 问题 驱动法 合作 学习 讨论 学习 自主探究法 机械工程测试技术 6.教学过程 （一）创设情境（约6分钟） （三）仿真验证（约10分钟） （二）探索新知（约25分钟） （四）总结回顾（约7分钟） （五）布置作业（约2分钟） 机械工程测试技术 6.1创设意境 问题引出： 本节内容涉及工程应用（声音测量）、基本理论（信号处理）、基本知识（拾音器）等内容。 机械工程测试技术 6.2问题驱动 探索新知 1.定义：对于各态历经过程，两个随机变量x(t)和y(t)的相关函数定义为： x(t) y(t) 时 延 器 乘法 器 y(t +τ) X(t)y(t +τ) 积分 器 Rxy(τ) 机械工程测试技术 6.2问题驱动 探索新知 2 互相关函数的性质 两同频率周期信号的互相关函数仍然周期信号，且保留了原信号的频率、幅值和相位差信息。 两个非同频率的周期信号互不相关。 机械工程测试技术 6.3仿真验证 升华理论 原信号 互相关信号 机械工程测试技术 6.4小结拓展 巩固内化 机械工程测试技术 6.4小结拓展 巩固内化 t X1 X2 t 机械工程测试技术 6.5布置作业 课外延伸 1 P175 5-1；5-2；5-3 作 业 2 动手做：用计算机上的双声道声卡测量声波在空气中的传播 机械工程测试技术 部分教师与学生课外作品 机械工程测试技术 部分教师与学生课外作品 部分教师与学生课外作品 机械工程测试技术 * *