《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)大綱一、課程基本信息課程中文名稱信號(hào)與系統(tǒng)課程英文名稱SignalandSystem課程編號(hào)33342102課程模塊￡思想政治理論課￡通識(shí)教育課R專業(yè)基礎(chǔ)課￡專業(yè)課課程性質(zhì)R必修￡限選￡專業(yè)任選￡任選總學(xué)時(shí)48講授學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)（專題輔導(dǎo)）學(xué)時(shí)8總學(xué)分3開(kāi)課單位電子與信息工程學(xué)院開(kāi)課系（室）海洋技術(shù)系授課對(duì)象本科生適用專業(yè)海洋技術(shù)先修課程高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)、Matlab語(yǔ)言及應(yīng)用等二、課程簡(jiǎn)介和教學(xué)目標(biāo)1．課程簡(jiǎn)介《信號(hào)與系統(tǒng)》屬專業(yè)基礎(chǔ)必修課，授課對(duì)象為海洋技術(shù)專業(yè)本科生，該課程在海洋技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)中具有重要的地位和作用，先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《工程數(shù)學(xué)》和《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》。該課程重點(diǎn)研究信號(hào)與線性非時(shí)變系統(tǒng)的基本理論和基本分析方法，主要包括連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)間域和變換域分析。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備信號(hào)與系統(tǒng)的專業(yè)理論知識(shí)及必要的專業(yè)技能，為學(xué)生以后的《數(shù)字信號(hào)處理》、《水聲信號(hào)處理》、《海洋探測(cè)與數(shù)據(jù)處理》及《海洋地震勘探技術(shù)》等課程學(xué)習(xí)，以及從事海洋信號(hào)與信息相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)和科學(xué)研究工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。2.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1：掌握信號(hào)與系統(tǒng)分析的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于信息系統(tǒng)的工程問(wèn)題分析與方案設(shè)計(jì)。教學(xué)目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生分析信息系統(tǒng)中的一些實(shí)際問(wèn)題的能力，針對(duì)海洋信息處理中的復(fù)雜工程問(wèn)題，能夠給出較合理的解決方案，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)3：掌握利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)分析的實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)海洋信息領(lǐng)域的理論和發(fā)展規(guī)律有明確的認(rèn)識(shí)，能夠理解和評(píng)價(jià)涉海領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。教學(xué)目標(biāo)4（課程思政）：能夠有效與人溝通和交流，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，具備嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、勇于實(shí)踐的專業(yè)素質(zhì)。3．教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)1培養(yǎng)目標(biāo)第2點(diǎn)/畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1教學(xué)目標(biāo)2培養(yǎng)目標(biāo)第3點(diǎn)/畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2教學(xué)目標(biāo)3培養(yǎng)目標(biāo)第4點(diǎn)/畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3教學(xué)目標(biāo)4培養(yǎng)目標(biāo)第1、5、6點(diǎn)/畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)10、12三、理論教學(xué)表1理論教學(xué)安排序號(hào)章節(jié)（學(xué)時(shí)）學(xué)習(xí)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）教學(xué)方法、手段支撐教學(xué)目標(biāo)其他1第1章概述（4學(xué)時(shí)）1.掌握信號(hào)與系統(tǒng)的概念（）2.了解信號(hào)與系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域3．掌握常用基本信號(hào)及信號(hào)的簡(jiǎn)單處理（）4．理解單位沖激函數(shù)（）【課程思政】通過(guò)應(yīng)用案例，滲透思政元素。（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1、2和4選做本章部分課后習(xí)題2第2章連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析（6學(xué)時(shí)）1．掌握線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述及其響應(yīng)（）2.掌握階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)（）3.理解卷積及其應(yīng)用（）4.了解特征函數(shù)及其應(yīng)用（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1、2選做本章部分課后習(xí)題3第3章信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析（8學(xué)時(shí)）1．理解周期信號(hào)的分解與合成（）2．掌握周期信號(hào)的頻譜（）3．掌握非周期信號(hào)的頻譜（）4．理解傅里葉變換的性質(zhì)與應(yīng)用（）5．了解周期信號(hào)的傅里葉變換6．掌握系統(tǒng)的頻域分析（）7．理解取樣定理及其應(yīng)用（）8．了解頻域分析用于通信系統(tǒng)【課程思政】通過(guò)回顧傅里葉變換發(fā)展歷史及取樣定理的發(fā)展，滲透思政元素。（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1、2和4選做本章部分課后習(xí)題4第4章連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析及系統(tǒng)函數(shù)與零、極點(diǎn)分析（8學(xué)時(shí)）1．掌握拉普拉斯正變換（）2．理解拉普拉斯變換的主要性質(zhì)（）3．掌握拉普拉斯反變換（）4．掌握系統(tǒng)的s域分析（）【課程思政】通過(guò)回顧拉普拉斯變換發(fā)展歷史，滲透思政元素。（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1、2和4選做本章部分課后習(xí)題5第5章系統(tǒng)函數(shù)與零、極點(diǎn)分析（4學(xué)時(shí)）1.理解系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬（）2.掌握系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)分析（）3.掌握線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1和2選做部分課后習(xí)題6第6章離散系統(tǒng)的時(shí)域分析（4學(xué)時(shí)）1.掌握常見(jiàn)離散時(shí)間信號(hào)（）2．了解離散時(shí)間系統(tǒng)3．掌握卷積和及其應(yīng)用（）（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1和2選做本章部分課后習(xí)題7第7章離散系統(tǒng)的z域分析（6學(xué)時(shí)）1.掌握z正逆變換（）2.理解z變換的主要性質(zhì)（）3.掌握離散系統(tǒng)的z域分析（）5．掌握系統(tǒng)的零、極點(diǎn)與穩(wěn)定性（）（1）教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合；（2）教學(xué)手段：多媒體教學(xué)與板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。1和2選做本章部分課后習(xí)題四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)表2實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱（學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)類型支撐教學(xué)目標(biāo)其他1連續(xù)時(shí)間信號(hào)的MATLAB表示及時(shí)域分析運(yùn)用MATLAB符號(hào)求解零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；數(shù)值求解零狀態(tài)響應(yīng)；卷積法求解系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)。驗(yàn)證與設(shè)計(jì)性2、3和4上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告2連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析運(yùn)用MATLAB分析連續(xù)系統(tǒng)的頻率特性；運(yùn)用MATLAB進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析。驗(yàn)證與設(shè)計(jì)性2、3和4上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告3連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的零極點(diǎn)分析運(yùn)用MATLAB求解系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)；分析零極點(diǎn)分布與其時(shí)域特性、系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。驗(yàn)證與設(shè)計(jì)性2、3和4上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告4離散時(shí)間LTI系統(tǒng)的時(shí)域分析MATLAB產(chǎn)生常用離散時(shí)間信號(hào)的編程方法；MATLAB計(jì)算卷積的方法。驗(yàn)證與設(shè)計(jì)性2、3和4上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告五、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定方法表3課程考核及評(píng)價(jià)細(xì)則成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則支撐教學(xué)目標(biāo)平時(shí)成績(jī)課堂表現(xiàn)（權(quán)重0.1）100根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)打分，滿分100。1作業(yè)（權(quán)重0.2）根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度評(píng)分；共布置4-5次作業(yè)，每次作業(yè)滿分20-25分，作業(yè)總成績(jī)100分。2實(shí)驗(yàn)（權(quán)重0.1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量評(píng)分；共4次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)滿分25分，實(shí)驗(yàn)總成績(jī)100分。3期末考試閉卷考試（權(quán)重0.6）100(1)卷面成績(jī)100分。卷面成績(jī)按比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。(2)考核內(nèi)容包括：第1-7章。1和2六、建議教材及相關(guān)教學(xué)資源1.建議教材：[1]燕慶明主編．教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)推薦教材：信號(hào)與系統(tǒng)教程（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2014年12月。2.參考資料[1] A.V.Oppenheim等著，劉樹(shù)棠譯．信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2014年1月。[2] B.P.Lathi著，劉樹(shù)棠譯．線性系統(tǒng)與信號(hào)（第二版）[M]．西安：西安交通大學(xué)出版社，2006年。[3] 鄭君里等著.信號(hào)與系統(tǒng)（上、下冊(cè)）[M]．北京：高等教育出版社，2011年3月第三版。[4] 管致中等