《信號(hào)與系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱

《信號(hào)與系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱課程基本信息課程名稱（中文）信號(hào)與系統(tǒng)課程名稱（英文）SignalsandSystems課程代碼05120063課程性質(zhì)必修課程類(lèi)別專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課考核形式考試總學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）3.0理論學(xué)分（學(xué)時(shí)）3（48）實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）0先修課程電路原理、高等數(shù)學(xué)后續(xù)課程數(shù)字信號(hào)處理適應(yīng)范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子信息工程開(kāi)課學(xué)期3開(kāi)課學(xué)院電子與信息工程學(xué)院二、課程目標(biāo)本課程以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)為指導(dǎo)思想，以信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論為主要內(nèi)容，適應(yīng)高校教學(xué)改革的需要，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)、全面發(fā)展的學(xué)生。以體現(xiàn)課程的選擇性、重視基礎(chǔ)、注重學(xué)科滲透為本課程的基本理念，以理論聯(lián)系實(shí)際、因材施教作為基本原則，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析能力與應(yīng)用能力。引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀，通過(guò)學(xué)生之間、師生之間的交流與互動(dòng)，創(chuàng)造平等和快樂(lè)的教學(xué)氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，給學(xué)生成功的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)時(shí)養(yǎng)成勤學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。課程具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：熟練掌握信號(hào)分類(lèi)，連續(xù)信號(hào)時(shí)域描述，連續(xù)信號(hào)頻域描述，連續(xù)信號(hào)S域描述以及各種描述之間的相互轉(zhuǎn)換。熟練掌握離散信號(hào)時(shí)域描述，離散信號(hào)Z域描述以及相互轉(zhuǎn)換，了解離散信號(hào)頻域描述。課程目標(biāo)2：掌握連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析方法，頻域分析方法和S域分析方法。熟練掌握離散系統(tǒng)時(shí)域描述，離散系統(tǒng)Z域描述以及相互轉(zhuǎn)換，了解離散系統(tǒng)頻域描述。從而提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)3：通過(guò)課堂理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)實(shí)踐操作和課外作業(yè)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)的興趣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意愿。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與本課程的課程目標(biāo)的之間對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系支撐的畢業(yè)要求涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)本課程的課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.2掌握電子電路等工程基礎(chǔ)知識(shí)，能將其用于分析電子電路相關(guān)的工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H2.問(wèn)題分析2.3能運(yùn)用工程科學(xué)基本原理分析復(fù)雜工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2H3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.1掌握設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)電子信息工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案所需要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和開(kāi)發(fā)工具。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3L本課程的各個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)值矩陣如表2所示。表2課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)1.2畢業(yè)要求指標(biāo)2.3畢業(yè)要求指標(biāo)3.1課程目標(biāo)課程目標(biāo)課程目標(biāo)注：將一個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)分解到對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)中，每一列的權(quán)重Σ＝1。四、課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容及資源對(duì)應(yīng)關(guān)系第1章緒論（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念；信號(hào)的描述、分類(lèi)和典型示范；信號(hào)的運(yùn)算；階躍信號(hào)和沖激信號(hào)；線性時(shí)不變系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：信號(hào)的描述、分類(lèi)和典型示范；信號(hào)的運(yùn)算；線性時(shí)不變系統(tǒng)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第2章連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析（9學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：微分方程式的建立與求解；起始點(diǎn)的跳變（從0-到0+狀態(tài)的轉(zhuǎn)換）；零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)；卷積和卷積性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：分方程的求解；0-狀態(tài)和0+狀態(tài)的含義；零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；卷積的計(jì)算和應(yīng)用。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第3章傅里葉變換（9學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)分析；典型周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)；傅立葉變換；典型非周期信號(hào)的傅立葉變換；沖激函數(shù)和階躍函數(shù)的傅立葉變換；傅立葉變換的性質(zhì)；周期信號(hào)的傅立葉變換；抽樣信號(hào)的傅立葉變換。教學(xué)重點(diǎn)：周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)分析；傅立葉變換及其性質(zhì)；典型信號(hào)的傅立葉變換；傅立葉變換的性質(zhì)；信號(hào)的抽樣和恢復(fù)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3拉普拉斯變換、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析（12學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：拉普拉斯變換的基本性質(zhì)；拉普拉斯逆變換；用拉普拉斯變換法分析電路、s域元件模型；系統(tǒng)函數(shù)H(s)；由系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布決定時(shí)域特性；由系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布決定頻響特性；線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性；雙邊拉氏變換；拉普拉斯變換與傅立葉變換的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：拉普拉斯變換的基本性質(zhì)；拉普拉斯反變換；用拉氏變換法分析電路；系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)分布對(duì)時(shí)域特性和頻響特性的影響；系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；拉氏變換和傅立葉變換的關(guān)系。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3傅立葉變換應(yīng)用于通信系統(tǒng)——濾波、調(diào)制與抽樣（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性H(jw)；無(wú)失真?zhèn)鬏?；理想低通濾波器；調(diào)制與解調(diào)；帶通濾波系統(tǒng)的運(yùn)用；從抽樣信號(hào)恢復(fù)連續(xù)時(shí)間信號(hào)。教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性H(jw)；無(wú)失真?zhèn)鬏敚焕硐氲屯V波器；調(diào)制與解調(diào)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第7章離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：離散時(shí)間信號(hào)——序列；離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；常系數(shù)線性差分方程的求解；離散時(shí)間系統(tǒng)的單位樣值（單位沖激）響應(yīng)；卷積（卷積和）。教學(xué)重點(diǎn)：序列的定義；離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；離散時(shí)間系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；卷積（卷積和）。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第8章離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：z變換定義、典型序列的z變換；z變換的收斂域；z反變換；z變換的基本性質(zhì)；z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系；利用z變換解差分方程；離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)；序列傅立葉變換（DTFT）；離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。教學(xué)重點(diǎn)：z變換及收斂域；z反變換；z變換的基本性質(zhì)；z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系；系統(tǒng)函數(shù)H(z)；序列的傅立葉變換；離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3課程思政融入點(diǎn)：重塑“連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域抽樣”的教學(xué)內(nèi)容，深度挖掘了該內(nèi)容蘊(yùn)含的思政元素，以先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容為載體，無(wú)痕融合思政元素。熏陶探索精神，啟發(fā)辯證思維，在信號(hào)抽樣過(guò)程中，抽樣間隔較大，則可能造成信號(hào)精度降低；若抽樣間隔較小，則可能造成信號(hào)處理效率減低。因此，需要合理選擇抽樣間隔，正確處理精度與效率的辯證關(guān)系。增強(qiáng)民族自信，厚植家國(guó)情懷?；谛盘?hào)抽樣定理，闡述了其在5G信號(hào)抽樣以及鐵道控制信號(hào)識(shí)別等方面的工程應(yīng)用，展現(xiàn)了我國(guó)在通信和高鐵領(lǐng)域，從跟隨到引領(lǐng)的發(fā)展歷程，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信和強(qiáng)國(guó)有我的家國(guó)情懷。課程主要教學(xué)資源及參考資源、教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)站：推薦參考教材及參考書(shū)目參考教材及參考書(shū)目見(jiàn)表3。表3參考教材及參考書(shū)目類(lèi)別教材名稱主編出版社出版時(shí)間參考教材信號(hào)與系統(tǒng)（上、下冊(cè)）（第三版）鄭君里等高等教育出版社2011參考書(shū)目信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）赫金著，林秩盛譯電子工業(yè)出版社2004信號(hào)與系統(tǒng)奧本海姆等著，劉樹(shù)棠譯電子工業(yè)出版社2013信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）陳后金高等教育出版社2015課程網(wǎng)站=1\*GB3①信號(hào)與系統(tǒng)_西安電子科技大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/xidian-483006=2\*GB3②信號(hào)與系統(tǒng)_北京交通大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/NJTU-359003=3\*GB3③信號(hào)與系統(tǒng)_湖南大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/HNU-1003363020五、課程目標(biāo)與考核依據(jù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系總評(píng)計(jì)分制：百分制（√）；五級(jí)分制（）；兩級(jí)分制（）考核方式：考試（√）；考查（）本課程考核環(huán)節(jié)由課堂表現(xiàn)、作業(yè)、期中考試、期末考試成績(jī)組成。課程總成績(jī)=課堂表現(xiàn)×10%+作業(yè)×20%+期中考試×20%+期末考試×50%。具體考核會(huì)環(huán)節(jié)、評(píng)價(jià)方式、比重和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)如表4所示。表4考核/評(píng)價(jià)方法、依據(jù)和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方式比重課程目標(biāo)課堂表現(xiàn)主要包括出勤情況和課堂參與度10%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3作業(yè)成績(jī)主要是學(xué)生完成課后作業(yè)的情況20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期中考試根據(jù)期中考試結(jié)果給出相應(yīng)的成績(jī)20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考試根據(jù)期末考核結(jié)果給出相應(yīng)的成績(jī)50%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程總成績(jī)平時(shí)×10%+作業(yè)×20%+期中考試×20%+期末考試×50%100%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3根據(jù)表4可知，本課程的3個(gè)課程目標(biāo)分別由多個(gè)考核環(huán)節(jié)來(lái)支撐，每個(gè)考核環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)及其對(duì)課程目標(biāo)的支撐權(quán)值如表5所示。表5考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)權(quán)值權(quán)值合計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)100~9089~8079~7069~60<59優(yōu)良中及格不及格課程目標(biāo)1課堂表現(xiàn)25%100%按時(shí)到課，從不缺課；課堂能積極并正確回答問(wèn)題；課堂交流討論積極主動(dòng)；課堂表現(xiàn)總體很好不無(wú)故缺課、遲到早退；課堂能積極并正確回答問(wèn)題；課堂交流表現(xiàn)良好；課堂表現(xiàn)總體較好不無(wú)故缺課、偶爾會(huì)有遲到早退；課堂下能正確回答問(wèn)題；課堂交流表現(xiàn)這中等；課堂表現(xiàn)總體一般偶爾遲到早退；課堂回答問(wèn)題和相互交流積極性尚可，態(tài)度基本端正；課堂總體表現(xiàn)尚可偶爾缺課或經(jīng)常遲到早退；課堂回答問(wèn)題和相互交流積極性較差，態(tài)度不端正；課堂總體表現(xiàn)較差作業(yè)25%作業(yè)嚴(yán)格按要求并及時(shí)完成，正確率90%以上作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率80%至90%作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率70%至80%作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率60%至70%作業(yè)未按要求完成，正確率小于60%期中考試25%見(jiàn)期中試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)期末考試25%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)20%同上同上同上同上同上期中考試30%見(jiàn)期中試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)期末考試30%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)3課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)30%同上同上同上同上同上期中考試30%見(jiàn)期中試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)期末考試20%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)六、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)本課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)依據(jù)和方法如表6所示。表6課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)依據(jù)和方法教學(xué)目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方法課程目標(biāo)1課堂表現(xiàn)、作業(yè)、期中考試、期末考試課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)、