徐文,男,中共黨員,碩士,3044永利集团物聯網教研室講師。畢業于中南民族大學數學形态學圖像處理專業,獲碩士學位。多次被評為優秀教師、優秀黨員、省級和國家級比賽的優秀指導老師。
主要研究方向:圖像處理。主講課程:信号與系統,數字信号處理,物聯網定位技術,離散數學。在校任職期間發表學術論文8篇,參與省級和校級項目共5項,參編教材1本。
《信号與系統》課程設計
一、課程介紹
《信号與系統》課程主要介紹信号與線性系統分析的基本原理和方法。内容包括:信号與系統的基本概念、連續時間信号與系統的時域、頻域分析及複頻域分析。本課程的重點是研究确定性信号和線性非時變系統的基本概念與基本理論、信号頻譜分析,以及确定性信号經線性非時變系統傳輸與處理的基本分析方法。
通過本課程的學習應為進一步學習控制理論、數字信号處理等課程打下必要的基礎,學生應能掌握信号分析與線性系統的基本理論,掌握分析信号與線性系統的基本方法。應能建立簡單電路系統的數學模型,并對數學模型求解。
二、課程目标
《信号與系統》是物聯網工程專業的專業選修課,也是通信電子方向研究生考試的考試科目。通過本課程的學習,要求學生掌握信号分析與線性系統分析的基本理論及分析方法,能對工程中應用的簡單系統建立數學模型,并對數學模型求解。為适應信息科學與技術的飛速發展,及在相關專業領域的深入學習打下堅實的基礎。同時,通過習題和實驗,學生應在分析問題與解決問題的能力及實踐技能方面有所提高。為後續課程(現代通信原理、數字信号信号處理等課程)的學習和今後從事專業技術工作打下堅實的基礎。
三、教學内容與課程設計特色
1、教學内容
本課程研究信号與系統兩個方面的問題。信号分析,是研究信号的表示、信号的運算、信号的特性及信号的變換和應用。系統分析,是研究系統的模型及描述,分析信号作用于系統産生的響應,通過研究系統的單位沖激響應或單位樣值響應、系統的頻率響應、系統函數來研究系統的各種特性。該課程是物聯網工程專業一門基本的理論和實踐課程,是一門專業理論素養課程,也是專業後續學習和深造的基礎課程,通過學習學生能夠從數學概念、物理概念與工程觀念去分析問題和解決問題,對于工程實際問題具備全局觀和系統觀的科學思維方式,以及具備從實際問題抽象出本質規律的能力。
2、課程設計特色
課程由淺入深,在第一章就向學生們展示信号與系統這門課的功能和作用以及具體需要大家掌握的能力,利用開放性作業和讨論的形式讓學生能夠建立知識點與實際生活,工作,項目之間的聯系。
第二到第四章具體詳細的講述連續時間信号與系統的三種分析方式,除了課堂講授之外,實驗的部分給學生同步布置任務,由學生自己動手解決實際操作來進行信号經過系統的處理。當學生經過鍛煉掌握好了連續時間信号的知識點之後,由學生自主學習為主,老師為輔的形式讓同學們能夠具有能力進行離散時間信号三種分析方式的學習,并與連續時間信号進行比較,并在學期末布置分組實驗任務和撰寫總結來檢驗學習成果,最後将以一個與課程相關的實際項目為例來進行課程的擴展和應用。
學生不同階段任務作業:
第一階段物聯網工程2002班闵思穎同學對知識點的實驗實現和特點整合
第二階段物聯網工程1801班第五小組現場答辯成果
四、教學方法
1、 注重引導學生建立信号與系統與其他課程之間的聯系形成完整的知識體系。
信号與系統的學習必須具備一定的數學基礎,學習過程幫助學生建立與高等數學,線性代數,概率論與數理統計,複變函數等數學科目的聯系,并進行知識點的融合,借助數學基礎來研究工程實際問題。同時也引導學生通過已經學習的電路基礎,包括大學物理,數字邏輯等課程中涉及到電壓,電流與電路來建立在信号與系統中電路方面的更廣泛模型,熟悉電路課程能夠更好的學習和理解本課程。同時在學期末也為同學們引出後續的相關課程包括數字信号處理,物聯網通信技術,物聯網定位技術等,形成完整的知識體系。
2、邊學理論知識,邊動手實踐,自主設計知識點相關實驗任務。
在學習完理論知識之後,會根據所學内容布置實驗任務的提綱,并不具體規定實驗題目,實驗題目由學生自主進行設計,這樣的處理方式給學生很大的自由度,同時也考查了學生對知識真正的掌握程度,以達到真正的提高學習能力和專業素養的目的。
3、鼓勵學生将學習到的專業知識結合到具體項目和生活之中。
僅僅隻進行理論學習和基礎的實踐是不夠的,通過給學生介紹實際企業裡的項目進行知識點的具體化。比如通過信号的時域和頻域性質的處理,将音樂包裝成想要達到的效果從而産生經濟效益,通過信号在無線系統中傳播和濾波器的設計為室内定位提供解決方案等。同時在生活中,鼓勵學生不僅僅從時域的角度看問題,轉換到頻域的角度會得出很多不一樣的體會。
4、課餘對學生進行輔導,并為考研學生進行專業指導規劃。
部分同學理論和實驗過程中會出現很多不懂的問題,僅僅上課時間是不夠的,通過QQ,微信等方式對學生進行課外輔導,由于信号與系統這門課是通信電子類大多數院校的研究生考試科目,所以課程講述中結合考研的相關内容對學生進行針對性的專業指導和規劃。