《數(shù)字信號處理課程設計》教學大綱

《數(shù)字信號處理課程設計》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：06160384課程性質(zhì)：集中實踐課學分：1學分周數(shù)：1周先修課程：高等數(shù)學、信號與系統(tǒng)、數(shù)字電子技術(shù)并修課程：數(shù)字信號處理適用專業(yè)：電子信息工程開課單位：電子信息工程學院一、課程說明《數(shù)字信號處理課程設計》是《數(shù)字信號處理》課程教學中的一個重要實踐性環(huán)節(jié)，是電子信息工程專業(yè)學生在數(shù)字信號處理課程學習后進行全面、系統(tǒng)、深入的實踐性教學，培養(yǎng)學生數(shù)字信號處理方案設計、單信號頻域分析、混頻信號處理、數(shù)字濾波器設計及開發(fā)創(chuàng)新數(shù)字信號處理的能力。將為學生學習后繼課程及從事工程技術(shù)工作、科學研究以及開拓新技術(shù)領域打下堅實的基礎。二、課程目標通過課程設計，使學生達到如下目標：課程目標1：使學生能夠通過數(shù)學方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進行抽象建模，應用數(shù)學、數(shù)字信號處理的基本知識分析實際的工程問題并提出相應解決方案，提高學生分析和解決實際問題的能力。課程目標2：具有與電子信息工程實踐相關(guān)的人文、歷史、環(huán)境、法律、安全、倫理等知識，能夠在電子信息工程領域的工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。熱愛祖國，擁護中國共產(chǎn)黨領導，樹立科學的世界觀、人生觀，具有良好的思想品德、道德修養(yǎng)和敬業(yè)愛崗、熱愛勞動。課程目標3：培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力：數(shù)字信號處理涉及到多領域的知識和技術(shù)，學生在課程學習中需要與他人合作完成實驗和項目，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力，提高學生的綜合素質(zhì)。課程目標4：使學生能夠通過數(shù)學方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進行抽象建模，應用數(shù)學、數(shù)字信號處理的基本知識分析實際的工程問題并提出相應解決方案，提高學生分析和解決實際問題的能力，能夠?qū)I(yè)知識用于解決電子信息工程領域中的復雜工程問題，進行系統(tǒng)的設計和開發(fā)。三、課程目標與畢業(yè)要求《數(shù)字信號處理課程設計》課程教學目標對電子信息工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度2.問題分析2.2能夠應用數(shù)學、自然科學基本原理，對復雜電子信息工程問題進行表述。課程目標1：使學生能夠通過數(shù)學方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進行抽象建模，應用數(shù)學、數(shù)字信號處理的基本知識分析實際的工程問題并提出相應解決方案，提高學生分析和解決實際問題的能力。M8.職業(yè)規(guī)范8.1樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀，具有較高的人文社會科學素養(yǎng)。課程目標2：具有與電子信息工程實踐相關(guān)的人文、歷史、環(huán)境、法律、安全、倫理等知識，能夠在電子信息工程領域的工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。熱愛祖國，擁護中國共產(chǎn)黨領導，樹立科學的世界觀、人生觀，具有良好的思想品德、道德修養(yǎng)和敬業(yè)愛崗、熱愛勞動。M9.個人和團隊8.3能夠在電子信息工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。課程目標3：培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力：數(shù)字信號處理涉及到多領域的知識和技術(shù)，學生在課程學習中需要與他人合作完成實驗和項目，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力，提高學生的綜合素質(zhì)。H11.項目管理11.1能夠理解工程管理與經(jīng)濟決策在電子信息工程實踐中的重要性。課程目標4：使學生能夠通過數(shù)學方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進行抽象建模，應用數(shù)學、數(shù)字信號處理的基本知識分析實際的工程問題并提出相應解決方案，提高學生分析和解決實際問題的能力，能夠?qū)I(yè)知識用于解決電子信息工程領域中的復雜工程問題，進行系統(tǒng)的設計和開發(fā)。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點課時安排對應的課程目標1.查閱資料，方案分析、比較教學要求：采用多媒體授課，以典型數(shù)字信號處理方案為例講解課程設計的過程，下達任務書。學生根據(jù)任務書查閱資料、熟悉題目的具體內(nèi)容及其信號處理原理。最終采用的設計方案是信號采集、信號分析、信號合成、信號濾波、信號還原。重點：各種數(shù)字信號處理方案的基本原理。難點：最佳信號處理方案的確定。1天1、2、32.方案設計教學要求：根據(jù)信號處理及已知條件確定采樣頻率、采樣點數(shù)、信號進行頻譜分析，根據(jù)各濾波器的性能指標設計濾波器并對信號進行濾波，最后分析濾波前后信號的變化。重點：頻譜分析和濾波器設計。難點：對比濾波前后信號的變化，分析濾波器的性能。2天1、2、43.說明書編寫教學要求：根據(jù)方案設計過程編寫設計說明書，說明書正文應包含設計原理，設計過程、實驗結(jié)果及分析、結(jié)束語。重點：說明書編寫。難點：實驗結(jié)果及分析。1天1、2、44.答辯教學要求：答辯是考核課程設計是否達到基本要求和相應水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是教師對學生論文的一次會診和指導。考核內(nèi)容包括學生對設計手冊、資料的運用。教師提問的內(nèi)容包括選題、方案設計和實驗結(jié)果及分析等。重點考察學生設計說明書的質(zhì)量，設計過程中的態(tài)度。同時檢查設計創(chuàng)新性、工作量、有無違反學術(shù)規(guī)范現(xiàn)象等，提出改進意見。重點：相關(guān)基本原理與設計的整體考核。難點：課程設計質(zhì)量的檢驗。1天1、2、3、4合計5天（1周）五、教學方法及手段由于課程內(nèi)容與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，學生應根據(jù)課程設計任務書，以自學為主、教師講授為輔，學會綜合應用各種平臺和資源來形成設計通用數(shù)字信號處理的方法，并養(yǎng)成自覺遵守國家標準的習慣。六、教材和參考書1.推薦教材高西全,丁玉美.數(shù)字信號處理（第五版）[M].西安:西安電子科技大學出版社,2022年.2.參考書（1）程佩青.數(shù)字信號處理教程[M].北京:清華大學出版社,2018年.（2）奧本海姆.離散時間信號處理[M].北京:科學出版社,2015年.（3）陳后金.數(shù)字信號處理（第3版）[M].北京:高等教育出版社,2019年.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由：學習態(tài)度、工作量完成情況、設計能力、設計說明書質(zhì)量和答辯成績五部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標1234學習態(tài)度10(1)主要考核學生學習紀律和答疑情況。(2)教師根據(jù)課堂整體表現(xiàn)情況評分?！獭獭?44工作量完成情況10(1)主要考核學生獨立完成設計任務情況。(2)教師根據(jù)獨立完成任務情況評分?！獭獭獭?232設計能力40(1)主要考核說明書數(shù)據(jù)計算正確合理性。(2)教師根據(jù)計算合理性與否評分。√√√√1510105設計說明書30(1)主要考核學生的設計過程情況。(2)教師根據(jù)說明書質(zhì)量高低評分?！獭獭獭?10105答辯成績10(1)主要考核學生回答問題情況。(2)教師根據(jù)回答問題正確性與否進行評分?！獭獭獭?332合計：10027293014八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定課程設計采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格?？偝煽兎治宀糠郑簩W習態(tài)度、工作量完成情況、設計能力、設計說明書和答辯成績等。其中：(1)學習態(tài)度占10%，無故曠課達3次取消總成績；(2)工作量完成情況占10%；(3)設計能力占40%；(4)設計說明書占30%；(5)答辯成績占10%。最后在周五進行驗收、答辯，由老師對每位學生進行口試答辯，要求學生根據(jù)設計回答老師所提出的問題。課程設計成績根據(jù)學生設計的合理性、設計說明書的規(guī)范性、設計中分析與解決問題的能力及設計態(tài)度和答辯情況等進行綜合評定。2.成績評定標準考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）課堂表現(xiàn)10學習認真、態(tài)度端正，遵守紀律,表現(xiàn)優(yōu)秀學習認真、態(tài)度端正，遵守紀律,表現(xiàn)良好遵守紀律，學習態(tài)度良好，表現(xiàn)中等遵守紀律，學習態(tài)度一般，表現(xiàn)一般學習紀律較差，表現(xiàn)較差工作量完成情況10獨立完成設計任務的90%以上獨立完成設計任務的80%以上獨立完成設計任務的70%以上獨立完成設計任務的60%以上獨立完成設計任務的60%以下設計能力40綜合運用理論知識、計算機技能較強，能夠較好地處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能較好，能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能一般，基本能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能一般，不能處理工程實際問題綜合運用理論知識、計算機技能較差，不能處理工程實際問題設計說明書30設計方案正確、表達清楚；設計思路、實驗（論證）方法科學合理；達到課程設計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量較高設計方案正確、表達較為清楚；設計思路、實驗（論證）方法科學合理；達到課程設計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量良好設計方案基本正確、表達較為清楚；設計思路、實驗（論證）方法基本合理；基本達到課程設計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量一般設計方案基本正確、