信号与系统：一流课程填写资料-2021

Posted 2021-07-01 卓晴

简 介： 关于2021年一流课程申请相关的工作记录。

关键词： 一流课程，信号与系统

 

§01 申请一流课程

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相关联系人：

• 陈玉洁：微信号：Chenyujie
• 张昕：微信号：张昕
• 胡秋欣：微信号:胡秋欣

1、主要工作内容

（1）网络填报说明

• 参考文档：D:\\zhuoqing\\window\\Doc\\Teach\\2021\\一流课程申请\\附件1：申报说明2021.pdf
• 计划完成时间： 参见【02】部分的内容。

（2）制作10分钟“说课”视频

• 基本要求：含课程概述、教学设计思路、教学环境（课堂或线上或实践）、教学方法、创新特色、教学效果评价与比较等。技术要求：分辨率720P及以上，MP4格式，图像清晰稳定，声音清楚。视频中标注出镜人姓名、单位，课程负责人出镜时间不得少于3分钟。“说课”使用的语言及字幕为国家通用语言及文字。
• 计划制作时间： 6月15日晚上；

（3）录制课程视频

• 课程视频要求：提供完整的一节课堂实录视频（标注课程内容、课程对象、上课时间以及上课地点，至少40分钟。技术要求：分辨率720P及以上，MP4格式，图像清晰稳定，声音清楚。教师必须出镜，视频中需标注教师姓名、单位；要有学生的镜头，并须告知学生可能出现在视频中，此视频会公开。少数民族语言视频须配国家通用语言字幕。
• 制作时间： 可以在 https://cloud.tsinghua.edu.cn/f/e0156fb1dad942aa8a33/下载。
• 存储的位置：D:\\zhuoqing\\window\\Doc\\Teach\\2021\\一流课程申请\\卓晴.mp4

Chenyujie: 卓老师，这是本学期开放的直播课视频，您可以下载保留下来~~ 这次申报要提供实录课视频，如果能用上最好 https://cloud.tsinghua.edu.cn/f/e0156fb1dad942aa8a33/

^{▲ 图1.1 陈玉洁老师发送过来的照片}

 

§02 网络填报

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根据D:\\zhuoqing\\window\\Doc\\Teach\\2021\\一流课程申请\\填报说明V2(1).docx中的内容，可以知道填报的主要信息为：

• 填报网址：http://www.chinaooc.cn/front/user/login.htm
• 用户名：所报邮箱，初始密码：******
• 填报时间：6月1日~28日

^{▲ 图1.1.1 国家级一流本科课程建设工作网}

其中填报的内容是由D:\\zhuoqing\\window\\Doc\\Teach\\2021\\一流课程申请\\附件4：线下课程申报书（第二批）.docx文档给出了。

1、课程基本信息

^{▲ 图1.2.0 课程信息表格}

（1）主要教材

主要教材：※ 补充教材的封面以及版权页

书名、书号、作者、出版社、出版时间，（上传封面及版权页）

（2）开课时间

最近两期开课时间：

^{▲ 图1.2 开课查询页面}

^{▲ 图1.3 开课查询页面}

2、授课教师（教学团队）

（1）表格信息

^{▲ 图1.4 授课教师信息表格}

^{▲ 图1.5 课程负责人和团队其他主要成员教学情况}

（2）教学情况

一、教学任务
主讲教师主要负责的课程包括有一下两门课课程。
（1）本科生课程：“信号与系统分析”；
（2）研究生课程：“人工神经网络”；
在信号与系统分析课程中，主讲教师负责课程的课堂内容讲授工作。并在2016年制作课程MOOC视频教程，作业讲解视频等放置在学堂在线平台上。

二、教学研究
参与发表的教学论文包括：
（1）Qing Zhuo, etc. An Overview of Signal Processing Engineering Education in China", 2020 IEEE frontiers in Education Conference(FIE)
（2）Qing Zhuo, etc. Yangpin Ren, Yongheng JIang etc, Hands-On Learning Trhough Racing, 2017, IEEE Transaction on Signal Processing Education.
（3）卓晴， 基于手机短信的课堂应答系统设计与实现，2011，中国大学教育；

参与教学研讨会：
（1）2018-7-12，第二届全国高校电子信息与自动化实践教学论坛，报告题目：Hands-on Learning Through Racing
（2）2019-8-6，全国高校自动化类专业教学论坛，报告题目：信号与系统分析课程
（3）2018-10-26，华东地区高校电子线路课程教学研究会，报告内容：APPLE：疑问驱动下的学习与实践

三、教学奖项
（1）2021年信号与系统课程被评为清华大学第二批“标杆课程”；
（2）2016年“清华大学优秀教学奖”
（2）2008年获得国家教学一等奖；
（3）2012年获得北京市教学一等奖；

3、课程目标

（300字以内，结合本校办学定位，学生情况，专业人才培养要求，具体描述学习班课程后应该达到的知识、能力水平。）

信号与系统课程是一门关键性的技术基础理论课，其内容、体系比较完整，理论性比较强。既有较为严格的数学基础，又有现代技术的实践背景，与前后课程的联系十分紧密。课程着重讲解了信号和系统分析和综合中的最为一般的理论和方法，主要包括确定性信号经过线性时不变系统过程中的信号处理的基本概念和分析方法。包括连续时间信号和离散时间信号，系统在时域和变换域分析等。

这是一门在大学工科类专业中最令人激动，回报最为丰厚，用途最为广泛的一门课程。学生在一二年级所需的大部分数学原理和电路分析原理几乎都能在本课程中得到运用和巩固，而本课程所有重要的概念和分析方法又能在大部分后续课程中得到应用和深化。因此同学把本课程的理论真正学到手，将能充分发挥承上启下的作用。

4、课程建设以及应用情况

（本课程的建设发展历程，课程与教学改革要解决的重点问题，课程内容与资源建设及应用情况，课程教学内容及组织实施情况，课程成绩评定方式，课程评价及改革成效等情况,2000字以内）

按照网络表格填写内容，可以细分为一下部分：

（1）本课程的建设发展历程

信号与系统分析课程从上个世纪70年代成为为大学工科专业院系的课程。从2007年开始主讲教师就接任信号与系统分析课程的教学工作。课程的教材参考国内与国外优秀课程书籍，结合课程学生的专业特点编纂形成专门的电子课件。经过了多年教学课程的磨合与实践，逐步优化了课程内容与授课方式，结合自行设计的TEASOFT软件，提高课堂教学质量。在2016开始逐步制作了线上教学视频与作业讲解视频。

（2）课程与教学改革要解决的重点问题

信号与系统课程的特点是系统性强，理论性强，应用型强，教学的主要的主要重点问题包括：

• 根据上课学生的专业特点，优化安排教学内容与知识点展开方式，是课程真正起到“承上启下”的作用。让之前学生前期课程所需的内容能够在本课程中得到恰当应用；同时又能够让课程服务于相同学期以及后续学期的课程中；
• 结合现在信息技术，改善课堂教学方式，调动学生参与课程积极性，克服课程系统型、理论性强所带来学习曲线陡峭的影响；
• 提升作业实验内容维度，做到课内课外的平顺结合。在经典理论、计算仿真、定性分析方面三个维度拓展课程内容掌握空间。

（3）课程内容与资源建设及应用情况：

针对课程内容：

• 建立了串-并结合的课程授课体系，兼顾理论发展脉络清晰与授课时间效率提高；
• 编写了面向课堂教学专用TEASOFT软件，设计课程交互研讨内容；

针对课程资源：

• 录制了MOOC教学视频与作业讲解视频；
• 建设了结合学生专业特点的电子课件，作业与实验参考资料；

经过十多年课程教学实践，并不断改进和翻新，使得课程逐步满足学生学习的需求。

（4）课程教学内容及组织实施情况

课程的内容主要分为八章。信号与系统基本概念，时域系统分析，信号傅里叶变换与频谱分析技术与应用，拉普拉斯变换，Z变换与系统的变换域分析等作为前六章内容。后两章分别为数值频谱分析和数字滤波器设计内容。

课程教学实施主要环节包括：课程讲授与讨论；课后作业联系与辅助；学堂在线MOOC课程辅助预习和复习；随堂小练习，期中考试与期末考试；课程综合小论文。

（5）课程成绩评定方式

课程成绩评定包括内容和比例：

• 课程练习与讨论参与活动：15%
• 作业与实验：15%
• 期中考试成绩：20%
• 期末考试成绩：40%
• 课程综合小论文：10%

（6）课程评价及改革成绩情况

1. 学生评价：

• 在网络学堂学生评教中，绝大多数同学在课程收获、课程认可度、教师帮助度、教案有效程度等方面给予了高的评价。
• 在期末考试提交的课程建议中，在信号与系统课程学习完之后，感到该课程在自己的专业定位中体现了Most Exciting, Most Rewarding, Most Useful的特点。课程收获很大，并在同学期其他课程学习中也能够得到很好的应用。

2. 同行评价：

• 2021年被评为清华大学第二批“标杆课程”；
• 课程改成经验也在近年来的全国性多次专业教学研讨会进行交流；

5、课程特色与创新

（概述本课程的特色及教学改革创新点:500字以内）

信号与系统课程的特色包括以下几个方面：

1. 在授课环节中，基于本课程理论性强的特点，采用了适合展示理论和公式的交互式的授课软件，并付诸于丰富多彩的应用多媒体应用样例展示，强调理论与工程实践有机的统一。根据授课内容系统性比较强，包含了连续时间和离散时间，时域和变换域等，授课体系采用了串并联相结合的方式，既保证了基础理论概念传授脉络的经典性，又充分挖掘了各个理论章节中的共性，提高学生学习效率。
2. 授课形式采用了基于手机网络的交互式上课方式，积极调动同学在课堂环节的参与性和主动性。对于困难的概念展开积极讨论，授课软件可以及时汇总结果展示，形成强的认知印象。
3. 对学生课业成绩评价方面综合性强，包含有考试、作业、论文、每次课程参与过程评价等。特别是通过手机平台对于同学平时上课参与过程的统计和随堂测验，即完成学习过程的评价，同时也督促学生注意平时积累和持续钻研的学习。
4. 课程录制了信号与系统的MOOC课程，对每周的作业和考试试题有专门的视频辅导，适应了学生们的不同学习进度和学习基础。

6、课程建设计划

（今后五年课程的持续建设计划、需要进一步解决的问题，改革方向和改进措施等:500字以内）

2018-2020年度春季学期，有两个班级的信号与系统课程，分别是自动化系信号与系统大班180人，和新雅学院小班12人。根据教学过程出现的问题，以及学生所提出的针对性建议做出以下三点的改进：

一、重新录制信号与系统MOOC课程：

• 问题提出：2016年版信号与系统课程的MOOC录制采用了与课堂教学相同的内容体系安排，在课程内容划分上没有进一步细分，相对每个知识点单元时间较长，这一点不利于同学课程利用松散时间进行学习和有针对性的复习。
• 改进措施：重新按照知识点进行切分MOOC课程，并在制作过程中适当增加图片、视频用例，并增加字母。提高MOOC课程知识点的原子化特性，以及观看粘着性。

二、修订课件材料：

• 问题提出：信号与系统课件采用了交互式整页排版格式，在当前版本中还惨杂这以往PPT痕迹，在单页中知识点的整体性和阅读的顺序性存在矛盾。在学生自学和后期复习存在一定的压力。
• 改进措施：重新编排课件页面，改进单页内的内容，使内容更加紧凑，提高课件的阅读性。

三、作业辅导材料修订

• 问题提出：作业辅导材料包括有两方面，一是纸质的参考答案，另一方面是视频辅导内容。对于纸质参考答案中，排版存在一些错误，需要进行检查和修订。在视频辅导中，针对每一次作业进行讲解，不具有通用性。这会造成材料的沿用性弱，需要每学期都进行录制。
• 改进措施：针对作业辅导材料中的错误，结合同学提出的信息和助教检查出的问题，进行修订。重新录制作业讲解视频，将作业中的共性问题进行集中讲解。对于作业中的特殊案例则直接给出参考答案。

7、附件材料清单

• 1. 10分钟的“说课”周二进行设计录制。

准备的内容多了，后面为了将录像压缩到10分钟之内，将前面部分内容经过编辑进行了删减。

信号与系统说课

准备文档： 2021信号与系统一流课程申请-说课视频规划

• 2. 教学设计样例说明： 信号与系统教学设计样例说明-2021春季学期

^{▲ 图7.1 信号与系统jcxtuejiyhliuom-2021春季学期}

• 3. 最近一学期教学日历: 2020年春季学期教学日历
• 4. 最近一学期测验，考试，答案
• 5. 最近两学期学生成绩分析统计
• 6. 最近一学期课程教案
• 7. 最近一学期学生评教
• 8. 最近一次学校对教学评价
• 9. 教学实录视频
  已经上传到申请网站。

清华大学2021年标杆课程网络观摩录像

• 10. 课程团队和课程内容政审
• 11. 课程内容学术性评价
• 12. 其它材料。

^{▲ 图1.6 附件要求}

 

※ 附件文件 ※

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1、从成绩单打印各个分段成绩的比例

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2021-06-25
#
# Note:
#============================================================

from head import *

textid = 2

textstr = [s for s in tspgetdopstr(textid).split('\\r\\n') if len(s) > 0]
printf(textstr, len(textstr))

all = len(textstr)
for s in 'A+ A A- B+ B B- C+ C C- D+ D D- E+ E E- F'.split(' '):
    count = textstr.count(s)
    printf('%s:%d:%5.1f'%(s, count, count/all*100))

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================

  附件1-说课视频-已经上载到申请网站.txt
  附件10-《信号与系统分析》课程政审意见-20210609(1).docx
  附件10-信号与系统分析课程政审意见.pdf
  附件11-学术性评价.pdf
  附件2-课程设计-信号与系统-卓晴.pdf
  附件3-国家级一流本科课程申报教学日历-信号与系统-自动化系-卓晴.xlsx
  附件4-信号与系统 2020S -答案A.doc
  附件4-信号与系统 2020S 期末考试试题 - A卷.doc
  附件5-最近两学期学生成绩分析-2018-2019.pdf
  附件5-最近两学期学生成绩分析-2019-2020.pdf
  附件6-已经上传到申请网站.txt
  附件7-2020春季学期学生评价-AUTO.doc
  附件7-2020春季学期学生评教-CDIE.doc
  附件8-课堂教学评价-卓晴.pdf
  附件9-教学实录视频-已经上载到申请网站.txt

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■ 相关文献链接:

• 2021信号与系统一流课程申请-说课视频规划
• 信号与系统教学设计样例说明-2021春季学期
• 2020年春季学期教学日历

● 相关图表链接:

• 图1.1 陈玉洁老师发送过来的照片
• 图1.1.1 国家级一流本科课程建设工作网
• 图1.2.0 课程信息表格
• 图1.2 开课查询页面
• 图1.3 开课查询页面
• 图1.4 授课教师信息表格
• 图1.5 课程负责人和团队其他主要成员教学情况
• 图7.1 信号与系统jcxtuejiyhliuom-2021春季学期
• 图1.6 附件要求