信号与系统课程教案

《信号与系统》大纲

一、课程基本信息

课程名称:《信号与系统》

使用教材:《Signals & Systems》(2nd Edtion), Alan V. Oppenheim,电子工业出版社,2008年4月

教学拓展资源:参考书目有《信号与系统》(第二版) 上、下册, 郑君里等,高等教育出版社;《信号与线性系统分析》,吴大正,高等教育出版社;《信号与系统》,ALANV.OPPENHEIM(刘树棠译),西安交通大学出版社;《信号与线性系统》,管致中等,高等教育出版社。《信号与系统》校级主干课资源库。

二、课程教学目的

《信号与系统》是本科电子信息类专业一门重要的专业基础课程,是联系公共基础课与专业课的一个重要桥梁。授课对象面向电子信息类的电子科学与技术、通信工程、电子信息工程三个本科专业。该课程研究确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念与基本分析方法,具有很强的理论性和逻辑性,教学内容较抽象,数学运用得很多。同时,这门课程以通信和控制工程为主要应用背景,具有明显的物理意义和工程背景,具有数学分析物理化,物理现象数学化的特征。该课程与许多专业课,如通信原理、数字信号处理、高频电路、图象处理等课程有很强的联系,其理论已广泛应用到电子、通信、信号处理和自动控制等各个学科领域,并且直接与数字信号处理的基本理论和方法相衔接。

通过本门课程的学习,使学生掌握信号与系统的基础理论,掌握确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念和分析方法,包括信号分析的基本理论和方法、线性时不变系统的各种描述方法、线性时不变系统的时域和频域分析方法、有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论等。通过信号与系统的基本理论和分析方法,学生应能掌握如何建立信号与系统的数学模型,如何经适当的分析方法求解,并将分析结果与物理概念相结合,对所得的结果给出物理解释和赋予物理意义。该课程的学习将为后续课程的学习奠定基础,同时为今后能够独立地分析与解决信息领域内的实际问题打下坚实的理论基础。

三、学习方法指导

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《信号与系统》课程充分利用信息技术和数字化资源,借助华中师范大学云端一体化学习平台,最大程度的实现教学资源的灵活共享。本课程根据学习者的个性化差异,采用混合式课程及传统面授课程等多种授课方式。

1.注重教学内容各知识点之间的联系。在学习过程中要统观全局,注重前后各章节之间的联系,明确所学的某一概念和知识点在整个课程中的位置。本课程内容是循序渐进、相辅相成的,相互之间有着非常密切的联系。例如在变换域分析方法中,傅里叶变换是一个主线,在各种变换方法中都可以看到它的身影,通过它可以将各个变换联系起来,成为一个有机的整体。

2.注重该课与后续专业课知识点的结合,逐步建立专业知识体系。该课程以通信系统、数字信号处理和控制系统为应用背景,通过一些实例分析,介绍了一些工程应用中非常重要的物理概念,具有明显的物理意义和工程背景。在该课程的讲授过程中针对某些知识点给出了研究题目,研究内容覆盖多门课程,通过开展专题研究使学生在学习该课程的同时,感受到学科的研究深度和广度,了解到目前所学内容的某些应用和进一步研究的方向,逐步建立专业知识体系,而且还有助于加深对问题本身的理解。

3.充分利用云端一体化教学平台中的教学资源进行自主学习。数字化学习资源包括信号与系统CAI课件、Matlab示例、拓展阅读、拓展实践等学习资源。课件提供了每章知识地图、学习重难点、动画、视频,通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解;Matlab示例给出了丰富的示例,通过MATLAB仿真软件,得到问题的求解结果,分析直观,物理意义明确,通过Matlab示例便于学生理解数学公式所隐含的物理意义;拓展阅读选取的是与课程知识相关的一些经典的著作、论文、网站,大大提升了学生的学习自主性, 拓展了学生的学习视角;拓展实践部分着眼于学生创造能力以及解决问题的能力提供了丰富的学习活动,为学生能更好的开展自主学习提供了良好的学习环境。

4.《信号与系统》课程数学用得比较多,用数学工具分析物理概念,更抽象,更一般化。学习该课程一定要动手作题,不能逃避数学推导和运算,并将计算结果与物理意义相结合,加深对所学知识的理解。

5. 《信号与系统》课程同步开设了《信号与系统》实验课,学生在学习的过程中要注重理论分析与实验验证的有机结合,巩固所学知识,促进知识的深化和动手能力的培养。

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6.《信号与系统》课程是双语教学,采用英文原版教材授课。学生在学习的过程中要注重专业英语词汇的积累,以便深入的理解本课程内容,同时便于今后阅读本专业相关英文文献。

四、教学内容结构及教学安排

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