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五邑大学本科教学
《信号与系统》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
信号与系统
SignalsandSystems
课程代码
课程性质
必修
开课院部
智能制造学部
课程负责人
胡异丁
课程团队
应自炉,余义斌、杨敏、曹路、王旭、颜健毅、徐颖、江伟
授课学期
第4学期
学分/学时
3/48
课内学时
48
理论学时
48
实验学时
0
实训
(含上机)
0
实习
0
其他
0
适用专业
电子信息工程、通信工程、自动化、电气自动化、交通工程等电类专业,适用于2021级及以后学生
授课语言
中文
对先修的要求
先修知识:微积分、傅里叶级数、复变函数、矩阵运算,电路分析方法
先修课程:高等数学、复变函数、电路分析基础
对后续的支撑
支撑后续课程的知识与能力:系统分析方法,傅里叶变换,拉普拉斯变换,信号频谱。支撑的后续课程:通信原理、自动控制原理、数字信号处理
课程思政设计
通过介绍信号分析与处理在科技方面的应用,培养学生的爱国主义精神。通过介绍系统模型描述与分析方法,使学生掌握科学的世界观和方法论。
创新创业教育设计
介绍一些研发及生产中用到的傅里叶变换、拉普拉斯变换以及系统函数研究的实例,涉及从概念到研发,实验,产品设计、销售等过程。
课程简介
课程定位:信号与系统是电类专业本科生的一门重要的工程基础课,它为后续许多专业基础课和专业课提供信号与系统方面的基础知识和培养基本信号与系统分析应用能力。其任务是研究信号和系统的基本理论和基本分析方法,为学习后续课程,以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的基础。
核心学习结果:通过本课程的学习,学生将理解信号与系统的基本概念、信号的表示、卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换、信号流图、状态变量方法等相关内容,并会应用这些基本理论对信号进行频谱分析,对系统进行时域分析、频域分析、S域分析、稳定性分析等。本课程的概念、思想和方法在很多科学和技术领域起着重要的作用。
主要教学方法:本课程以讲授为主,辅以信号频谱分析、系统分析等应用方面的大作业,MATLAB辅助教学等方式,使得学生加深对信号与系统的基本理论和基本分析方法的理解,提高分析和解决实际问题的能力。
二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑
序号
课程目标
支撑毕业要求指标点
毕业要求
1
目标1:理解信号与系统的基本概念;掌握信号的运算,理解LTI系统的特点;理解并掌握卷积运算;学会建立相关物理模型的微分方程并求解;掌握系统的状态变量分析状态方程的建立和求解;并能将相关的基础知识运用于解决工程领域问题。
指标点1.2
能将电子信息工程基础的知识运用于专业基础和专业课程的学习和复杂工程问题的解决。
1.能够将数学、自然科学、电子信息工程基础、专业基础和专业知识用于解决电子信息领域复杂工程问题
2
目标2:掌握傅里叶变换计算及性质,拉普拉斯正、反变换的计算及性质;理解系统频响特性和系统函数的特点,掌握系统的频域分析和S域分析;并运用相关基本原理识别、判断和表达所涉及的工程领域问题。
指标点2.1
能够应用数学、自然科学和电子信息工程科学的基本原理,识别、描述和分析电子信息领域复杂工程问题。
2.能够应用数学、自然科学和电子信息工程科学的基本原理,识别、描述和分析电子信息领域复杂工程问题,能通过文献研究分析复杂工程问题,以获得对相应复杂工程问题的深刻认识并得出有效结论。
三、教学内容及进度安排
序号
教学内容
学生学习
预期成果
课内学时
教学方式
支撑课程目标
1
信号与系统的基本概念
1.内容:信号的概念、信号的描述与分类、基本信号、阶跃信号与冲激信号、信号的运算、信号的波形变换、系统的概念、系统的描述与分类、线性时不变系统。
2.重点:基本信号、阶跃信号与冲激信号、信号的波形变换、系统的概念、线性时不变系统。
3.难点:阶跃信号与冲激信号、线性时不变系统。
4.课程思政设计:通过介绍信号分析与处理在国防科技方面的应用,培养学生的爱国主义精神。
理解信号与系统的基本概念,理解阶跃信号与冲激信号及其性质,理解信号的波形变换,判断信号的类别,判断系统是否为线性时不变系统
8
讲授为主
MATLAB软件辅助教学:利用MATLAB表示基本信号,实现信号的基本运算
专题讨论:线性时不变系统的判断
目标1
2
连续时间系统的时域分析
1.内容:算子法建立系统模型、系统微分方程的求解、系统的零输入响应、零状态响应、阶跃响应和冲激响应,卷积及其性质;线性系统响应的时域求解。
2.重点:系统的零输入响应、零状态响应、阶跃响应和冲激响应;卷积及其性质。
3.难点:阶跃响应和冲激响应;卷积。
4.课程思政设计:通过介绍系统模型描述与分析方法,使学生掌握科学的世界观和方法论
应用算子法建立系统微分方程,分析系统的零输入响应、零状
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