ouc_latex_template/课程执行大纲/课程执行大纲.tex

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%  中国海洋大学 本科课程教学执行大纲、教学日历
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%  编译： xelatex 课程执行大纲.tex
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%  ⚠️⚠️ 本文件中的课程是一门【虚构课程】，仅用于演示模板用法。
%     课程名、课程代码、开课号、任课教师、教材、周次安排、思政案例
%     全部为编造的示例数据，不对应任何真实课程或真实人员。
%     实际使用时只改下面【第 1 节】和表体内容。
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%  版式来源：授课/数字逻辑/2025/归档/2025秋数字逻辑课程执行大纲.docx
%  所有尺寸已在 ouccourse.sty 内注明 twips→mm 换算，要改版式请改 sty。
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\documentclass[UTF8,fontset=none]{ctexart}
\usepackage{ouccourse}

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% 1. 首页字段（填表时只改这一段）
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\newcommand{\cfcourse}{信号与系统基础}        % 课程名
\newcommand{\cfyear}{2026}                    % 开课年份
\newcommand{\cfseason}{秋}                    % 季
\newcommand{\cfmode}{考试}                    % 考核方式
\newcommand{\cfcode}{081203304517}            % 课程代码
\newcommand{\cfhour}{56}                      % 总课时
\newcommand{\cfcredit}{3.0}                   % 学分
\newcommand{\cfprac}{18}                      % 实践学时
\newcommand{\cfteacher}{陈立群}                % 任课教师
\newcommand{\cfteachno}{99663311}             % 开课号
\newcommand{\cfmajor}{电子信息工程}           % 面向专业
\newcommand{\cfattr}{专业核心必修课}          % 课程属性

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% 2. 正文
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\begin{document}

%---- 首页抬头 --------------------------------------------------------
\ccschool
\ccsubtitle

\vspace*{8pt}

\ccfieldrow{【课程名】}{\cfcourse}{【开课时间】 }{\cfyear\ 学年 \cfseason\ 季学期}
\ccfieldrow{【考核方式】}{\cfmode}{【课程代码】}{\cfcode}
\ccfieldrow{【总课时/学分】}{\cfhour/\cfcredit}{【实践学时】}{\cfprac}
\ccfieldone{【任课教师/开课号】}{\cfteacher/\cfteachno}
\ccfieldone{【面向专业/课程属性】}{\cfmajor/\cfattr}

\vspace*{6pt}

%---- 大标题 ----------------------------------------------------------
\ccmaintitle{本科课程执行大纲}

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% 一、课程基本信息
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\ccsec{一、课程基本信息}

\ccp{1.课程描述（中英文）：}

\ccp{本课程是电子信息类专业的核心基础课，主要讲授确定性信号通过线性时不变系统时
的基本规律与分析方法。课程以连续时间与离散时间两条主线并行展开，涵盖信号的时域
描述、傅里叶变换、拉普拉斯变换、$z$ 变换以及系统的时域与变换域分析等内容。通过
本课程的学习，学生应能建立“信号—系统—响应”的整体观念，掌握将复杂工程问题抽象
为数学模型并求解的基本能力，为后续的数字信号处理、通信原理、自动控制等课程奠定
基础。}

% ⚠️ 英文段：不要在此处加任何断行干预。
%
%    现象：换用 TeX Gyre Termes 后，第 1 页英文段第 3 行会宽出 6.39pt
%    （Overfull），断行点比 Word 原稿略有前移。
%
%    根因：这一段第 2 行要靠 time-invariant 的显式连字符断成 "time-" +
%    "invariant" 才排得下 —— 实测该行到 "time-" 为止是 451.62pt，
%    而可用宽度只有 452.32pt，**只剩 0.70pt 余量**。Times New Roman 下
%    是 451.55pt（余 0.77pt）。两个字体都在临界线上，Termes 这边因为
%    字宽差 0.07pt，TeX 判断这次断行"不划算"就放弃了，于是把单词整体
%    推到下一行，连锁导致 6.39pt 溢出。
%
%    试过并**全部失败**的改法（勿重复）：
%      ① \hyphenpenalty=10000 全段禁断词 → 溢出涨到 27.99pt
%      ② \emergencystretch=1.5em        → 一行只排到 87pt 就提前断
%      ③ \sloppy                          → 整段多一行，第 1 页后续全部推移
%      ④ \mbox{throughout}                → 溢出涨到 17.73pt
%      ⑤ \hyphenation{throughout}         → 溢出涨到 17.73pt（同上）
%
%    当前处理：接受这 6.39pt 的 Overfull。它发生在右侧页边距之外的
%    一个连字符上，**肉眼不可见**（该行 x1=536.6pt，纸张宽 595pt，
%    右边距 22.93mm=65pt，仍有 58pt 空白），不影响任何正文内容与页数。
%    这比为了消掉一条警告去动段落参数、把整页版式推乱要安全得多。
\ccp{This course is a core foundation subject for electronic information majors,
covering the fundamental laws and analytical methods of deterministic signals
passing through linear time-invariant systems. Two parallel threads, continuous
time and discrete time, are developed throughout the course, including time-domain
description of signals, the Fourier transform, the Laplace transform, the $z$
transform, and both time-domain and transform-domain analysis of systems. Upon
completion, students are expected to establish a holistic view of
signal--system--response, to grasp the ability of abstracting complex engineering
problems into mathematical models and solving them, and to build a solid
foundation for subsequent courses such as digital signal processing,
communication principles, and automatic control.}

\ccp{2.设计思路：}

\ccp{本课程按“先时域、后变换域，先连续、后离散，先分析、后综合”的顺序编排。
第一部分建立信号与系统的基本概念，讲授信号的分类、基本运算与系统的线性时不变
性质；第二部分讲授连续时间系统的时域分析与傅里叶分析，重点训练卷积积分与频谱
概念；第三部分讲授拉普拉斯变换与复频域分析，引入系统函数与稳定性判据；第四部分
平移到离散时间系统，讲授采样定理、$z$ 变换与离散系统的差分方程求解。实验环节
与理论同步推进，通过软件仿真验证课堂结论，形成“理论—仿真—实测”的闭环。}

\ccp{3.课程与其他课程的关系：}

\ccp{本课程的先修课程为《高等数学》《复变函数与积分变换》《电路分析基础》，
后续课程为《数字信号处理》《通信原理》等。}

\ccp{4.本课程支撑以下毕业要求指标点的达成：}

\ccp{1）毕业要求2，指标点：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，
包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。}

\ccp{信号与系统的分析过程本身就是一次完整的“建模—求解—验证”训练。学生需要把
一个物理系统抽象成微分方程或差分方程，选择合适的变换域求解，再回到时域解释结果
的物理意义。这一过程与工程研究中“设计实验、分析数据、综合结论”的思路完全一致，
是毕业要求2在课程层面的具体承载。}

\ccp{2）毕业要求4，指标点：能够针对复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、
现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。}

\ccp{课程实验要求学生使用数值计算工具对连续与离散系统进行仿真，并把仿真结果与
解析解逐点比对。通过刻意设置采样率不足、数值积分步长过大等“错误用法”，让学生
亲眼看到工具失效的边界，从而理解现代工程工具的适用条件与局限性。}

\ccp{在频域分析部分，频谱混叠、吉布斯现象等现象都是对“模型与真实之间存在差距”的
直观说明，可用于训练学生对计算结果保持审慎态度的工程素养。}

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% 二、学习目标与成果
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\ccsec{二、学习目标与成果}

\ccp{通过对该课程的学习，学生将达到如下课程目标：}

\ccp{1.能够准确判断信号的类型与基本性质，熟练完成信号的平移、反转、尺度变换等
基本运算，并能用解析式、波形图、序列三种方式相互转换描述同一信号。}

\ccp{2.掌握线性时不变系统的判定方法，能够由系统的微分方程或差分方程求出冲激响应
与阶跃响应，并用卷积积分（卷积和）求取任意激励下的零状态响应。}

\ccp{3.掌握傅里叶级数与傅里叶变换的定义、性质与常用变换对，能够对给定信号进行
频谱分析，正确解释频谱的物理含义，理解带宽、抽样定理与频谱混叠的关系。}

\ccp{4.掌握拉普拉斯变换与 $z$ 变换的基本性质，能够由系统函数判断系统的因果性与
稳定性，画出零极点图并据此定性分析系统的频率响应特性。}

\ccp{5.能够综合运用时域与变换域方法分析一个实际的简单系统，写出完整求解过程，
对结果的合理性作出判断，并能用仿真手段加以验证。}

\ccblank{1}

\ccp{课程思政点设计：}

\ccp{1.在讲授傅里叶变换时，介绍我国科学家在雷达信号处理、北斗导航信号体制设计
方面的工作，说明频域分析这一“数学工具”如何支撑国家重大工程，引导学生认识基础
理论的现实价值，增强专业认同感。}

\ccp{2.通过抽样定理的教学，结合我国在高速模数转换芯片领域的进展与短板，讨论
“采样率”这一指标如何制约整机性能，让学生理解关键核心技术自主可控的意义。}

\ccp{3.在系统稳定性分析中，以反馈放大器的自激振荡为例，引出“系统需要留有余量”
这一工程常识，并延伸到个人成长中的自我约束与调节，引导学生建立稳健、可持续的
发展观念。}

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% 三、考核方式及评分标准
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\ccsec{三、考核方式及评分标准}

\ccp{（一）考核方式\ \ \cfmode\ \ ：A.闭卷考试\ B.开卷考试\ C.论文\ D.考查\ E.其他}

\ccp{（二）成绩综合评分体系：}

\begin{ccscoretable}
成绩综合评分体系 & 比例\% \\
1.课下作业、课堂讨论及平常表现 & 24 \\
2.实验成绩 & 20 \\
3.期末考试成绩 & 56 \\
总计 & 100 \\
\end{ccscoretable}

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% 四、教材及参考资料
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\ccsecind{四、教材及参考资料}

\ccp{1.选用教材《信号与线性系统分析》，作者：吴大正，出版社：高等教育出版社，
出版时间：2021年\ 版次：5}

\ccp{2.主要参考书《信号与系统》，作者：郑君里，出版社：高等教育出版社，
出版时间：2019年\ 版次：3}

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% 五、学习要求及学术诚信规定
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\ccsec{五、学习要求及学术诚信规定}

\ccp{本课程理论性强、前后章节依赖紧密，一次缺课往往会影响后续多章的理解，
所以要求学生：}

\ccp{1.每次课前预习当次内容，课后当天完成对应习题，不要积压。}

\ccp{2.重视变换域方法与时域方法之间的联系，遇到问题先想“换一个域看会不会更简单”。}

\ccp{3.实验前完成仿真脚本的编写与自测，带着问题进实验室，而不是照着步骤抄。}

\ccp{4.主动查阅课程之外的文献与开源工具文档，了解本领域的最新进展并在讨论课中分享。}

\ccp{学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，
均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如发现上述
不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。}

%---- 签字栏 ----------------------------------------------------------
\ccblank{1}

\ccsignlab{任课老师（签字）：}

\ccblank{1}

\ccsignlab{教学院长审核意见：}

\ccblank{2}

\ccsignlab{教学院长签字：}

\ccdateblank

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% 教学日历（另起一页）
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\ccnewpage

\ccdaytitle{教学日历}

\vspace*{2pt}

\begin{cctable}
%---- 表头（11pt 粗体，9pt 数据）------------------------------------
{\ccfang\ccszxi\bfseries 周次} &
{\ccfang\ccszxi\bfseries 内容顺序} &
{\ccfang\ccszxi\bfseries 主题} &
{\ccfang\ccszxi\bfseries 计划课时} &
{\ccfang\ccszxi\bfseries 教学内容及\par 教学方式} &
{\ccfang\ccszxi\bfseries 思政点及\par 支撑指标点情况} \\

%---- 1-2 周 --------------------------------------------------------
\SetCell[r=2]{c} 1-2周 &
\SetCell[r=2]{c} 信号与系统的基本概念 &
{\ccszix 1.信号的分类与基本运算\par 2.系统的性质与分类\par} &
2 &
{\ccszix 连续与离散信号、周期与非周期信号、能量与功率信号；平移、反转、尺度变换。\par
线性、时不变性、因果性、稳定性的判定。} &
\SetCell[r=2]{l}
{\ccszix 介绍频域分析在北斗导航信号体制设计中的应用，说明基础理论如何支撑国家重大工程。} \\

{\ccszix 3.冲激函数及其性质\par 4.系统的框图表示\par} &
2 &
{\ccszix 冲激函数的定义、抽样性质与导数性质；系统框图的化简与等效。\par} &
\\

%---- 3-4 周 --------------------------------------------------------
\SetCell[r=2]{c} 3-4周 &
\SetCell[r=2]{c} 连续系统的时域分析 &
{\ccszix 1.微分方程的经典解法\par 2.零输入响应与零状态响应\par} &
3 &
{\ccszix 齐次解与特解、初始条件的确定；零输入与零状态分解的物理含义。\par} &
\SetCell[r=2]{l}
{\ccszix 通过“系统需要留有余量”的工程常识，延伸到个人成长中的自我约束与调节。} \\

{\ccszix 3.冲激响应与阶跃响应\par 4.卷积积分\par} &
3 &
{\ccszix 由微分方程求冲激响应；卷积积分的定义、图解法、性质与计算技巧。\par} &
\\

%---- 5-7 周 --------------------------------------------------------
\SetCell[r=2]{c} 5-7周 &
\SetCell[r=2]{c} 傅里叶分析 &
{\ccszix 1.周期信号的傅里叶级数\par 2.傅里叶变换及其性质\par} &
4 &
{\ccszix 三角形式与指数形式的傅里叶级数；频谱的概念与画法。\par
傅里叶变换的定义、常用变换对、线性/时移/频移/尺度/卷积性质。\par} &
\SetCell[r=2]{l}
{\ccszix 以雷达信号处理为例，说明频域分析如何从数学工具变成工程能力。} \\

{\ccszix 3.抽样定理\par 4.频域分析的应用\par} &
4 &
{\ccszix 抽样定理的时域与频域解释、频谱混叠的成因与后果。\par
系统频率响应的求取、无失真传输条件、理想滤波器与实际滤波器的差距。\par} &
\\

%---- 8-9 周 --------------------------------------------------------
\SetCell[r=2]{c} 8-9周 &
\SetCell[r=2]{c} 拉普拉斯变换与复频域分析 &
{\ccszix 1.拉普拉斯变换的定义与性质\par 2.拉氏逆变换\par} &
3 &
{\ccszix 单边与双边拉氏变换、收敛域的概念；部分分式展开法求逆变换。\par} &
\SetCell[r=2]{l}
{\ccszix 结合高速模数转换芯片的进展与短板，讨论关键核心技术自主可控的意义。} \\

{\ccszix 3.系统函数与稳定性\par 4.复频域分析举例\par} &
3 &
{\ccszix 系统函数的定义、零极点图与频率响应的关系；稳定性判据（罗斯判据）。\par
用拉氏变换求解含初始条件的微分方程。\par} &
\\

%---- 10-13 周 ------------------------------------------------------
\SetCell[r=2]{c} 10-13周 &
\SetCell[r=2]{c} 离散系统的分析 &
{\ccszix 1.离散信号与采样恢复\par 2.$z$ 变换及其性质\par} &
5 &
{\ccszix 采样信号的频谱、零阶保持器与信号重建；离散信号的表示与运算。\par
$z$ 变换的定义、收敛域、常用变换对、移位与卷积性质。\par} &
\SetCell[r=2]{l}
{\ccszix 以“采样率不足导致信息丢失”为喻，讨论决策中信息完备性的重要性。} \\

{\ccszix 3.差分方程与系统函数\par 4.离散系统的稳定性\par 5.离散系统分析举例\par} &
5 &
{\ccszix 差分方程的时域解法与 $z$ 域解法；离散系统函数的求取。\par
$z$ 平面单位圆与稳定性的关系；离散系统的频率响应。\par
数字滤波器的简单分析与设计入门。\par} &
\\

%---- 14 周 ----------------------------------------------------------
14周 & 实验综合 & 综合实验与课程设计 & 2 &
{\ccszix 连续系统仿真、采样与重建实验、简单数字滤波器设计。\par
以小组形式完成，提交实验报告与仿真代码。\par} & \\

%---- 15-16 周 ------------------------------------------------------
15-16周 & 测验、复习 & 复习巩固各阶段学习内容 & 4 &
{\ccszix 全课程知识点串讲，重点与难点回顾，典型题型分析。\par} & \\

%---- 合计 ----------------------------------------------------------
合计 & & & 42 & & \\

%---- 签字（跨 6 列）------------------------------------------------
% ⚠️ R14 是 9pt、行距 460 exact；R15 是 10.5pt、行距 288 auto，共 12 个段落。
%    docx 里「任课老师（签字）：」前面有 27 个半角空格，用来把它推到右侧。
\SetCell[c=6]{c}
{\ccfang\ccszix\hspace*{7.5em}任课老师（签字）：\hspace*{6em}} \\

% ⚠️ R15 的 trHeight 1073 atLeast = 18.93mm 只是【下限】。
%    docx 里这一格有 12 个 10.5pt 段落、行距 288 auto（= 1.2 倍 ≈ 15.75pt）：
%      P0  审核意见：
%      P1~P4 空
%      P5  「□ 同意 □ 不同意」（前面 50 个半角空格，推到中间）
%      P6  空
%      P7  教学院长（签字）：
%      P8/P9 空
%      P10 「年  月  日」（前面 55 个半角空格）
%      P11 空
%    内容自然总高 ≈ 12 × 15.75pt = 189pt = 66.7mm，远超 18.93mm
%    ⇒ Word 里这一行本来就是被内容撑高的，18.93 从来没起作用。
%
%    ⚠️ 行距：docx 是 w:line=288 w:lineRule=auto，即 288/240 = 1.2 倍单倍行距。
%       宋体单倍行距 ≈ 1.0 × 字号，故 10.5 × 1.2 = 12.6pt。
%       不要用 \linespread{1.2} —— 它是乘在【基准字号】上的，外面套着
%       \ccszix(9pt) 时只算出 10.8pt，空行高度又会退回外层行距，
%       实测 5 个空行占了 39.85mm（每行 22.6pt），严重偏大。
\SetCell[c=6]{c}
{\begin{minipage}{\ccspanall}
 \linespread{1}\relax\fontsize{10.5}{12.6}\selectfont
 \setlength{\parskip}{0pt}\setlength{\parindent}{0pt}%
 审核意见：\par
 \mbox{}\par
 \mbox{}\par
 \mbox{}\par
 \mbox{}\par
 \mbox{}\par
 \hspace*{7.5em}□\ 同意\quad □\ 不同意\par
 \mbox{}\par
 教学院长（签字）：\par
 \mbox{}\par
 \mbox{}\par
 \hspace*{8.2em}年\hspace{2em}月\hspace{2em}日\par
 \mbox{}\par
 \end{minipage}} \\

\end{cctable}

\end{document}