《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》教學(xué)大綱

《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》教學(xué)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(xué)分：1學(xué)分周數(shù)：1周先修課程：高等數(shù)學(xué)、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(xué)院一、課程說明《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》是《數(shù)字信號處理》課程教學(xué)中的一個重要實踐性環(huán)節(jié)，是電子信息工程專業(yè)學(xué)生在數(shù)字信號處理課程學(xué)習(xí)后進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入的實踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字信號處理方案設(shè)計、單信號頻域分析、混頻信號處理、數(shù)字濾波器設(shè)計及開發(fā)創(chuàng)新數(shù)字信號處理的能力。將為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程及從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過課程設(shè)計，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：使學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進(jìn)行抽象建模，應(yīng)用數(shù)學(xué)、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(yīng)解決方案，提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。課程目標(biāo)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(lǐng)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(zé)任。熱愛祖國，擁護(hù)中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)，樹立科學(xué)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(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和溝通能力：數(shù)字信號處理涉及到多領(lǐng)域的知識和技術(shù)，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中需要與他人合作完成實驗和項目，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和溝通能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。課程目標(biāo)4：使學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進(jìn)行抽象建模，應(yīng)用數(shù)學(xué)、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(yīng)解決方案，提高學(xué)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(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》課程教學(xué)目標(biāo)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(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度2.問題分析2.2能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理，對復(fù)雜電子信息工程問題進(jìn)行表述。課程目標(biāo)1：使學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進(jìn)行抽象建模，應(yīng)用數(shù)學(xué)、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(yīng)解決方案，提高學(xué)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(xué)素養(yǎng)。課程目標(biāo)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(lǐng)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(zé)任。熱愛祖國，擁護(hù)中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)，樹立科學(xué)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(tuán)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(zé)任。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和溝通能力：數(shù)字信號處理涉及到多領(lǐng)域的知識和技術(shù)，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中需要與他人合作完成實驗和項目，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和溝通能力，提高學(xué)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(biāo)4：使學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)方法分析一些基本和實際問題，對實際工程問題進(jìn)行抽象建模，應(yīng)用數(shù)學(xué)、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(yīng)解決方案，提高學(xué)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(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)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(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點課時安排對應(yīng)的課程目標(biāo)1.查閱資料，方案分析、比較教學(xué)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(shè)計的過程，下達(dá)任務(wù)書。學(xué)生根據(jù)任務(wù)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(shè)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(shè)計教學(xué)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(jìn)行頻譜分析，根據(jù)各濾波器的性能指標(biāo)設(shè)計濾波器并對信號進(jìn)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(shè)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(xué)要求：根據(jù)方案設(shè)計過程編寫設(shè)計說明書，說明書正文應(yīng)包含設(shè)計原理，設(shè)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(xué)要求：答辯是考核課程設(shè)計是否達(dá)到基本要求和相應(yīng)水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是教師對學(xué)生論文的一次會診和指導(dǎo)?？己藘?nèi)容包括學(xué)生對設(shè)計手冊、資料的運用。教師提問的內(nèi)容包括選題、方案設(shè)計和實驗結(jié)果及分析等。重點考察學(xué)生設(shè)計說明書的質(zhì)量，設(shè)計過程中的態(tài)度。同時檢查設(shè)計創(chuàng)新性、工作量、有無違反學(xué)術(shù)規(guī)范現(xiàn)象等，提出改進(jìn)意見。重點：相關(guān)基本原理與設(shè)計的整體考核。難點：課程設(shè)計質(zhì)量的檢驗。1天1、2、3、4合計5天（1周）五、教學(xué)方法及手段由于課程內(nèi)容與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，學(xué)生應(yīng)根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書，以自學(xué)為主、教師講授為輔，學(xué)會綜合應(yīng)用各種平臺和資源來形成設(shè)計通用數(shù)字信號處理的方法，并養(yǎng)成自覺遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)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(xué)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(xué)出版社,2018年.（2）奧本海姆.離散時間信號處理[M].北京:科學(xué)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(biāo)的支撐課程成績由：學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、設(shè)計能力、設(shè)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(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)1234學(xué)習(xí)態(tài)度10(1)主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)紀(jì)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(xué)生獨立完成設(shè)計任務(wù)情況。(2)教師根據(jù)獨立完成任務(wù)情況評分?！獭獭獭?232設(shè)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?！獭獭獭?510105設(shè)計說明書30(1)主要考核學(xué)生的設(shè)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(xué)生回答問題情況。(2)教師根據(jù)回答問題正確性與否進(jìn)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(shè)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(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、設(shè)計能力、設(shè)計說明書和答辯成績等。其中：(1)學(xué)習(xí)態(tài)度占10%，無故曠課達(dá)3次取消總成績；(2)工作量完成情況占10%；(3)設(shè)計能力占40%；(4)設(shè)計說明書占30%；(5)答辯成績占10%。最后在周五進(jìn)行驗收、答辯，由老師對每位學(xué)生進(jìn)行口試答辯，要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計回答老師所提出的問題。課程設(shè)計成績根據(jù)學(xué)生設(shè)計的合理性、設(shè)計說明書的規(guī)范性、設(shè)計中分析與解決問題的能力及設(shè)計態(tài)度和答辯情況等進(jìn)行綜合評定。2.成績評定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)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(xué)習(xí)認(rèn)真、態(tài)度端正，遵守紀(jì)律,表現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)習(xí)認(rèn)真、態(tài)度端正，遵守紀(jì)律,表現(xiàn)良好遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)態(tài)度良好，表現(xiàn)中等遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)態(tài)度一般，表現(xiàn)一般學(xué)習(xí)紀(jì)律較差，表現(xiàn)較差工作量完成情況10獨立完成設(shè)計任務(wù)的90%以上獨立完成設(shè)計任務(wù)的80%以上獨立完成設(shè)計任務(wù)的70%以上獨立完成設(shè)計任務(wù)的60%以上獨立完成設(shè)計任務(wù)的60%以下設(shè)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(shè)計說明書30設(shè)計方案正確、表達(dá)清楚；設(shè)計思路、實驗（論證）方法科學(xué)合理；達(dá)到課程設(shè)計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量較高設(shè)計方案正確、表達(dá)較為清楚；設(shè)計思路、實驗（論證）方法科學(xué)合理；達(dá)到課程設(shè)計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量良好設(shè)計方案基本正確、表達(dá)較為清楚；設(shè)計思路、實驗（論證）方法基本合理；基本達(dá)到課程設(shè)計規(guī)定的要求；說明書質(zhì)量一般設(shè)計方案基本正確、