《信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)》課程標(biāo)準(zhǔn)第一部分前言一、課程基本信息課程編號(hào)課程名稱課程類別學(xué)時(shí)學(xué)分開(kāi)課學(xué)期考核方式適用專業(yè)開(kāi)課單位AL043030信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)專業(yè)基礎(chǔ)課程80.55考查電子信息工程機(jī)電工程學(xué)院二、課程性質(zhì)信息理論與編碼是電子信息工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。而信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)是使學(xué)生更好理解和鞏固課堂上所講理論知識(shí)，提高學(xué)生的編程能力，加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的一種重要的教學(xué)手段和途徑，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)字通信、信息處理、信息安全、計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)課做好準(zhǔn)備，并為今后從事專業(yè)方面的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、課程基本理念以信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用需求為邏輯起點(diǎn)，以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以典型工作任務(wù)分析為依據(jù)，以真實(shí)工作任務(wù)為載體，以校內(nèi)雙師教師為主導(dǎo)組織教學(xué)。按照應(yīng)用型高技術(shù)人才能力培養(yǎng)的要求，將學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律與課程系統(tǒng)化、以及學(xué)生專業(yè)能力、方法能力相結(jié)合，形成以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心、教師引導(dǎo)、教學(xué)做一體化的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式。四、課程的設(shè)計(jì)思路通過(guò)行為導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨(dú)立學(xué)習(xí)及獲取新知識(shí)、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。第二部分課程目標(biāo)一、總體目標(biāo)信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)課是《信息理論與編碼》和其相近課程的重要組成部分，要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)信息理論與編碼的基本理論、基本分析方法及基本實(shí)現(xiàn)方法的理解和掌握，提高將信息理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的能力。二、具體目標(biāo)1.知識(shí)與方法根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將信息理論與編碼原理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)及其實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作等典型工作任務(wù)相結(jié)合，將涉及到的“信息理論與編碼中的基本原理”、“信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)的基本操作”、“信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)的安全知識(shí)”、“信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備”等多方面的內(nèi)容進(jìn)行整合，確定課程知識(shí)目標(biāo)是：熟悉信息理論與編碼中的三大基本原理、相關(guān)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程實(shí)驗(yàn)的安全操作規(guī)程，掌握典型編程實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，依?jù)所學(xué)的基本原理，利用matlab進(jìn)行編程，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須集中精力，及時(shí)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。2.技能與能力通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：（1）進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)《信息理論與編碼》基本知識(shí)的理解，同時(shí)鍛煉學(xué)生認(rèn)真獨(dú)立完成任務(wù)的能力。（2）能根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，利用matlab軟件編程完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（3）能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.情感與態(tài)度培養(yǎng)學(xué)生與同學(xué)、老師的溝通能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)公德意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生敬崗愛(ài)業(yè)精神。第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、課程結(jié)構(gòu)序號(hào)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型組織形式教學(xué)場(chǎng)地儀器設(shè)備學(xué)時(shí)分配備注1計(jì)算離散信源的熵實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)22離散信道及其信道容量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)23香農(nóng)編碼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)24Huffman編碼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)2二、具體內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目名稱主要內(nèi)容內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)建議與說(shuō)明1計(jì)算離散信源的熵實(shí)驗(yàn)（1）編寫(xiě)計(jì)算自信息量的Matlab程序（2）編寫(xiě)計(jì)算二元離散信源熵的Matlab程序（3）編寫(xiě)可以計(jì)算任意一個(gè)單符號(hào)離散信源熵的Matlab程序（1）能夠繪制出自信息量和概率之間的曲線圖（2）畫(huà)出熵與概率之間的曲線圖（3）利用編寫(xiě)的程序計(jì)算信源熵2學(xué)時(shí)2離散信道及其信道容量實(shí)驗(yàn)用Matlab編寫(xiě)計(jì)算單符號(hào)離散信道容量的源程序用已編程序，計(jì)算出所給信道的信道容量2學(xué)時(shí)3香農(nóng)編碼實(shí)驗(yàn)用Matlab編寫(xiě)香農(nóng)編碼的編碼程序用編寫(xiě)的源程序計(jì)算所給信源的香農(nóng)碼2學(xué)時(shí)4Huffman編碼實(shí)驗(yàn)用Matlab編寫(xiě)二元Huffman編碼的程序用編寫(xiě)的源程序計(jì)算所給離散信源的Huffman碼2學(xué)時(shí)第四部分課程實(shí)施建議一、教學(xué)建議（一）課程組織形式實(shí)驗(yàn)以小組為單位進(jìn)行，每組由1人組成，實(shí)驗(yàn)課一般分課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和分析討論、書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)階段。（二）教學(xué)模式、策略和方法信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握信息理論與編碼中信息量、離散信源熵、信道容量、香農(nóng)編碼、huffman編碼的基本原理，利用Matlab進(jìn)行軟件編程，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力。1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書(shū)中有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?xiàng)目、方法與步驟，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很重要的。2.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理，利用Matlab進(jìn)行編程，實(shí)驗(yàn)完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，整理好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和在實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)自己分析研究或分析討論后寫(xiě)出的心得體會(huì)。（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告要簡(jiǎn)明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)名稱、目的、原理、源程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論等內(nèi)容。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行計(jì)算和分析，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否符合，可對(duì)某些問(wèn)題提出一些自己的見(jiàn)解并最后寫(xiě)出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫(xiě)在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保持整潔。每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報(bào)告，按時(shí)送交指導(dǎo)教師批閱。（三）教學(xué)媒體手段計(jì)算機(jī)，演示、講授，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（四）學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書(shū)中有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?xiàng)目、方法與步驟，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實(shí)作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開(kāi)始作實(shí)驗(yàn)。3.認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很重要的。二、實(shí)驗(yàn)條件建議（一）教學(xué)時(shí)間設(shè)定每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)用時(shí)規(guī)定為2學(xué)時(shí)，具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)信息理論與編碼理論課程進(jìn)度安排，在相應(yīng)理論課結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行。（二）場(chǎng)地與環(huán)境要求信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)在信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，30臺(tái)計(jì)算機(jī)滿足每次30人的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地要求。實(shí)驗(yàn)室電源需要漏電保護(hù)，有接地。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)防火、防潮、防塵、防強(qiáng)光，照明良好。（三）儀器、設(shè)備與設(shè)施計(jì)算機(jī)。（四）耗材選用（五）安全保障與注意事項(xiàng)1.人身安全實(shí)驗(yàn)室的電源一般有220伏和380伏，均非安全電壓，可以使人觸電致死，所以要求切實(shí)遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)安全操作規(guī)程。以確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全。2.注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）開(kāi)機(jī)前，應(yīng)先檢查電源和計(jì)算機(jī)設(shè)備，并查看使用情況記錄。嚴(yán)格按開(kāi)、關(guān)順序開(kāi)關(guān)機(jī)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)報(bào)告。關(guān)機(jī)后，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后方能離開(kāi)教室，離開(kāi)時(shí)，要關(guān)好門(mén)窗，切斷所有動(dòng)力和照明電源。（2）操作必須在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得自行處理。（3）操作時(shí)不要隨意走動(dòng)，保持室內(nèi)安靜和室內(nèi)衛(wèi)生。（4）若使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，需提前報(bào)告，取得同意后方可使用。（5）每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓老師查看確認(rèn)簽字。注意保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。三、評(píng)價(jià)建議（一）考核方式1.每次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都必需認(rèn)真地獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)含：實(shí)驗(yàn)名稱、目的、原理、源程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論等內(nèi)容，需認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行討論，杜絕相互抄襲的現(xiàn)象。（二）評(píng)價(jià)辦法1.本課程采用平時(shí)考核，結(jié)合每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分，綜合評(píng)定期末成績(jī)（期末不另設(shè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)考試），平時(shí)考核占50％，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50％。2.實(shí)驗(yàn)成績(jī)分：優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)。量化標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)有關(guān)規(guī)定。四、教材選擇與編寫(xiě)建議（一）教材、指導(dǎo)書(shū)選擇使用教材：薛艷茹.信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū).河北科技師范學(xué)院自編教材.（二）講義及活動(dòng)指南編制信息理論與編碼實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。（三）參考書(shū)籍、期刊參考書(shū)：陳運(yùn).信息論與編碼(第二版).北京:電子工業(yè)出版社,2002.（四）教學(xué)軟件及網(wǎng)絡(luò)課程資源實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供軟件學(xué)習(xí)條件。五、課程資源利用與開(kāi)發(fā)建議（一）校外實(shí)踐教學(xué)基地開(kāi)發(fā)與建設(shè)充分利用校外專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地