《信息論與編碼》教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：信息論與編碼（InformationTheoryandCoding）課程編碼：1501ZY049 課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)-必修學(xué) 分：1.5分總學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)，其中，理論學(xué)時(shí)：24適用專(zhuān)業(yè)：電子信息工程先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信號(hào)與系統(tǒng)一、課程性質(zhì)（及卓越班二、課程目標(biāo)（一）育人目標(biāo)1、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，凝聚學(xué)生對(duì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的共識(shí)。2、通過(guò)科學(xué)家故事學(xué)習(xí)科學(xué)精神，利用通信實(shí)際應(yīng)用研究學(xué)習(xí)科技自信及愛(ài)國(guó)主義情懷，師生互動(dòng)進(jìn)行“三觀”教育和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。（二）知識(shí)和能力目標(biāo)1、理解信息傳輸中一般科學(xué)規(guī)律，掌握信息理論與編碼理論的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理和基本分析方法（畢業(yè)要求1.4）；2、能夠運(yùn)用香農(nóng)定理和編碼方法，對(duì)通信系統(tǒng)中的信息傳輸和變化過(guò)程進(jìn)行建模，并能為信息傳輸工程問(wèn)題的研究做好理論基礎(chǔ)（1.4）。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)11.4能將信號(hào)處理與傳輸?shù)然A(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于信息的表示、信號(hào)的處理與傳輸?shù)裙こ虇?wèn)題。課程目標(biāo)2三、基本要求教學(xué)過(guò)程中要注意與先修課程基礎(chǔ)知識(shí)的聯(lián)系，掌握信息理論與編碼理論的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理和基本分析方法。四、教學(xué)內(nèi)容（包括授課、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課堂討論、作業(yè)等）。章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)思政元素教學(xué)模式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論2鼓勵(lì)同學(xué)們學(xué)習(xí)香農(nóng)好奇心強(qiáng)、重視實(shí)踐、追求完美、永不滿(mǎn)足的科學(xué)精神，以及一絲不茍、熱愛(ài)專(zhuān)注的工作態(tài)度。課堂授課12信源與信息熵10團(tuán)隊(duì)的最強(qiáng)力量。10題13信道與信道容4會(huì)主義制度，中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)。4題14信息率失真函數(shù)2任何事物都有它存在的價(jià)值，我們要辯證地看待事物，也要辯證地認(rèn)識(shí)自己。練習(xí)2題25信源編碼6教導(dǎo)學(xué)生們?cè)谧鍪聲r(shí)要抓住事物的主要矛盾，分清主次。練習(xí)6題2第一章 緒論1、信息論的形成和發(fā)展；2、信息理論研究的內(nèi)容；3、通信系統(tǒng)的模型；4、信息論的應(yīng)用。本章重點(diǎn)：了解信息理論的常用術(shù)語(yǔ)、信息論的發(fā)展及信息、消息、信號(hào)的關(guān)系與區(qū)別；理解信息理論研究的內(nèi)容；掌握通信系統(tǒng)的模型及對(duì)其進(jìn)行研究的意義。第二章 信源與信息熵1、信源的描述及數(shù)學(xué)模型；2、離散信源熵和互信息；3、離散序列信源的熵；4、連續(xù)信源的熵和互信息；5、信源的冗余度。本章重點(diǎn)：了解信息；信源的分類(lèi)及信源的數(shù)學(xué)模型；理解信息量度方法的意義和性質(zhì)，理解離散信源的最大熵定理的意義；掌握各種信息量的計(jì)算方法，掌握離散無(wú)記憶信源及馬爾可夫信源的量度。能力：能夠?qū)⑿旁磁c信息熵用于分析信息傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜工程問(wèn)題。第三章 信道與信道容量1、信道的基本概念；2、離散單個(gè)符號(hào)信道及其容量；3、離散序列信道及其容量；4、連續(xù)信道及其容量；5、信源和信道的匹配。本章重點(diǎn)：了解信道的分類(lèi)及其數(shù)學(xué)模型；理解基本離散信道、無(wú)噪信道、離散無(wú)記憶信道及N次擴(kuò)展信道的定義及描述；掌握信息速率R、簡(jiǎn)單信道C的計(jì)算方法。能力：能夠用信道與信道容量有關(guān)知識(shí)解決通信系統(tǒng)中信道容量問(wèn)題。第四章 信息率失真函數(shù)1、信息率失真函數(shù)的概念和性質(zhì)；2、離散信源和連續(xù)信源的R(D)計(jì)算。本章重點(diǎn)：了解引入信息率失真函數(shù)對(duì)研究信源的意義；理解信息率失真函數(shù)的定義及性質(zhì)。第五章 信源編碼1、編碼的概念；2、無(wú)失真信源編碼定理；3、限失真信源編碼定理；4、常用信源編碼方法簡(jiǎn)介。本章重點(diǎn)：了解香農(nóng)定理在信源編碼中應(yīng)用的意義；理解信源編碼壓縮的意義；掌握最佳編碼方法，如變長(zhǎng)、實(shí)用編碼等基本原理和具體實(shí)現(xiàn)方法。能力：能夠用信源編碼方法分析通信系統(tǒng)中信源編碼問(wèn)題。五、教學(xué)方法課堂教學(xué)課堂教學(xué)以“互動(dòng)式”方法為主導(dǎo)，在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生以聽(tīng)課為主，并參與討論。PPTPPT課堂提問(wèn)、課后習(xí)題課堂研討授課過(guò)程中采用學(xué)生課前自學(xué)、課堂討論、教師總結(jié)、課后答疑的雙向教學(xué)方式。六、考核與評(píng)價(jià)方式及標(biāo)準(zhǔn)考核標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核由平時(shí)成績(jī)、期末考試兩個(gè)部分進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。平時(shí)成績(jī)（百分制），包括課堂測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等?；疽笃綍r(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）理解信息傳輸中一般科學(xué)規(guī)信息論概念清晰，主要概念清晰，但基本概念基本基本概念未掌律，掌握信息理論與編碼理論分析得當(dāng)。方案能部分分析有誤。方清晰。尚能制握。不能制定的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理和夠解決問(wèn)題，思路案主要思路、過(guò)程定方案。極小方案。大部分基本分析方法；能夠運(yùn)用香農(nóng)清晰，計(jì)算正確。和計(jì)算過(guò)程正確。部分抄襲，符抄襲或者作業(yè)定理和編碼方法，對(duì)通信系統(tǒng)獨(dú)立完成作業(yè)，書(shū)獨(dú)立完成作業(yè)，書(shū)號(hào)、單位等基中的信息傳輸和變化過(guò)程進(jìn)行寫(xiě)工整、清晰，符本規(guī)范。交。建模，并能為信息傳輸工程問(wèn)號(hào)、單位等符合規(guī)單位等符合規(guī)范。題的研究做好理論基礎(chǔ)。范。課程考試考核內(nèi)容與要求基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比例）（%）優(yōu)秀（0.9-1）良好（07089（06069（0059目標(biāo)1掌握信息論有關(guān)概信息論基本概種信息量和熵道容量概念清單信道容量。信息論基本概念回答較正確，各種信息量和熵的計(jì)算較正確，信道容量概念較清晰，計(jì)算簡(jiǎn)單信道容量較正確。信息論基本概念回答基本正和熵的計(jì)算基量概念基本清道容量基本正確。信息論基本概念回答基本正確，各種信息量和熵的計(jì)算不正確，信道容量概念基本清晰，計(jì)算簡(jiǎn)單信道容量不正確。念，掌握各種信息量的計(jì)算，掌握離散無(wú)記憶信源及馬爾可夫80信源熵，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單信道C的計(jì)算。目標(biāo)2掌握信息率失真函數(shù)信息率失真函解香農(nóng)編碼定編碼方法實(shí)現(xiàn)曼編碼。信息率失真碼概念較清香農(nóng)編碼定源編碼方法實(shí)現(xiàn)香農(nóng)編碼。信息率失真函本理解香農(nóng)編用信源編碼方法實(shí)現(xiàn)香農(nóng)編碼、哈夫曼編碼。信息率失真函解香農(nóng)編碼定編碼方法實(shí)現(xiàn)曼編碼。的定義及性質(zhì)，掌握編碼概念和香農(nóng)定理，理解信源編碼方法。20注：該表格中的比例為期末考試試卷成績(jī)比例。成績(jī)?cè)u(píng)定為：考試成績(jī)*70%+平均平時(shí)成績(jī)*30%。課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)《信息論與編碼》課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)分析報(bào)告一、課程基本信息課程名稱(chēng)信息論與編碼課程性質(zhì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，必修學(xué)時(shí)學(xué)分24/1.5開(kāi)課學(xué)期專(zhuān)業(yè)班級(jí)考核方式考試，閉卷任課教師：評(píng)價(jià)人員：課程組長(zhǎng)，命題教師，閱卷教師二、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)估課程目標(biāo)支撐指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)源評(píng)價(jià)依據(jù)分值平均分i評(píng)價(jià)方式畢業(yè)要求1.4能將信號(hào)處理與傳輸?shù)然A(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于信息的表示、信號(hào)的處理與傳輸?shù)裙こ虇?wèn)題。目標(biāo)1：理解信息傳輸中一般科學(xué)規(guī)律，掌握信息理論與編碼理論的基本概念、基本數(shù)學(xué)原理和基本分析方法。期末考試：識(shí)（80分）T10=80試題構(gòu)成說(shuō)明T1=641*0.7+1*0.310 10=0.8平時(shí)作業(yè)A10=100A1=81目標(biāo)2：能夠運(yùn)用香農(nóng)畢業(yè)要求1.4能將信號(hào)處理與傳輸?shù)然A(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于信息的表示、信號(hào)的處理與傳輸?shù)裙こ虇?wèn)題。信系統(tǒng)中的信息傳輸和變化過(guò)程進(jìn)行建模，并能為信息傳輸工程問(wèn)題的研究做好理論編碼(20分)T20=20試題構(gòu)成說(shuō)明T2=162*0.7+2*0.320 20=0.8平時(shí)作業(yè)A20=100A2=81基礎(chǔ)。三、課程評(píng)價(jià)與分析考核結(jié)果總結(jié)持續(xù)改進(jìn)方法七、教材和參考書(shū)曹雪虹，張宗橙．信息論與編碼（第三版）［M］．北京：清華大學(xué)出版