教案信息科学基础.docx
- 文档编号:18626024
- 上传时间:2023-08-20
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:20.63KB
教案信息科学基础.docx
《教案信息科学基础.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《教案信息科学基础.docx(25页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
教案信息科学基础
周次
第1周,总第1次课
备注
章节名称
第一章、信息科学与信息技术概论
讲讲为什么学习这门课,树立学好这门课的信心
教学目的
及要求
掌握基本的信息论概念,而且要求能够和日常生活和学习结合起来,做到活学活用。
掌握信息论基本理论和理想通信系统基本理论。
教学内容
提要
1、向学生声明教学管理的各项规定及其学习本门课的方法
2、介绍信息的基本概念
3、讲述信息论的起源、发展及应用
4、介绍信息技术和信息科学
教学重点及难点
重点:
1、信息的基本概念
2、信息论的应用
处理方案
方法设计
作业
练习
特别提示
周次
第1周,总第2次课
备注
章节名称
第二章、信息的度量问题
§2.1~§2.2.2
由于信息论是以概率论为基础,学生在概率论方面基础相对薄弱,所以需要对本堂课涉及的概率论知识加以补充。
教学目的
及要求
理解信息的不确定性的含义、信息度量的原则、香农熵及其产生
教学内容
提要
1、举例介绍信息不确定性
2、介绍信息量的基本度量
3、介绍香农熵
4、证明香农熵的定义公式
教学重点
及难点
重点:
1、理解不确定性及其性质
2、理解信息基本度量的科学性和实用性
难点:
1、信息基本度量的理论依据
2、香农熵的产生
处理方案
方法设计
联系实际加强理解
作业
练习
作业:
P592
特别提示
周次
第2周,总第3次课
备注
章节名称
2.3信源熵、条件熵、联合熵、熵函数的性质
教学目的
及要求
理解熵的本质、物理意义和熵的性质,掌握各种熵的转化关系,可以完成熵的基本运算。
教学内容
提要
1、信源熵
2、条件熵
3、联合熵
4、熵函数的性质,包括连续性、单调性、曲线特性、极值性
教学重点
及难点
重点:
熵的运算
难点:
熵的转化关系
处理方案
方法设计
联系实际,并在课堂多做联系题,巩固知识。
作业
练习
P2362.5(4)2.10
特别提示
周次
第2周,总第4次课
备注
章节名称
2.4多符号离散平稳信源
教学目的
及要求
掌握多符号离散信源的熵的运算规则,了解极限熵的求解过程。
教学内容提要
1、离散无记忆扩展信源
2、离散平稳信源的数学定义
3、离散平稳信源的信源熵和极限熵
教学重点、
难点及
重点:
极限熵的求解
难点:
有限阶熵代替极限熵的思想
处理方案及方法设计
公式推倒要细致,讲解速度要慢一点。
作业
练习
P2362.7
特别提示
周次
第3周,总第5次课
备注
章节名称
2.5马尔可夫信源
教学目的
及要求
掌握马尔可夫链的性质、马尔可夫链信源的定义和各态遍历定理。
教学内容提要
1、马尔可夫信源定义
2、各态遍历定理
教学重点、
难点及
重点:
各态遍历定理
难点:
各态遍历定理的证明和应用
处理方案及方法设计
联系实际、加强理解
作业
练习
P2362.7
特别提示
周次
第3周,总第6次课
备注
章节名称
2.5马尔可夫信源
教学目的
及要求
掌握马尔可夫信源熵的普通计算方法和分解方法
教学内容提要
马尔可夫信源熵的计算方法和分解方法
教学重点、
难点及
重点:
对信源分解方法的理解
难点:
应用信源分解方法
处理方案及方法设计
结合其它信源进行对比理解。
作业
练习
P2382.24
特别提示
周次
第4周,总第7次课
备注
章节名称
2.6信源冗余度及信息变差
教学目的
及要求
掌握冗余的概念,并理解。
对信息变差的计算方法要熟悉。
教学内容提要
信源冗余度的定义和计算方法
信息变差的定义和计算方法
教学重点、
难点及
重点:
信源冗余度的应用
难点:
信息变差的定义和计算方法
处理方案及方法设计
阐明信源冗余度与图形、视频压缩的关系,对不同信源进行对比,加深理解。
作业
练习
特别提示
周次
第4周,总第8次课
备注
章节名称
2.7连续信源、连续信源的熵
教学目的
及要求
理解连续信源与离散信源的区别,了解连续信源的工程应用。
掌握连续信源熵的计算方法。
教学内容提要
连续信源熵的定义
特殊连续信源熵的计算
连续信源熵的性质和最大连续信源熵定理
教学重点、
难点及
重点:
特殊连续信源熵的计算方法
难点:
特殊连续信源熵的积分求解
处理方案及方法设计
对语音、视频等连续信源进行举例分析,加深理解。
作业
练习
特别提示
周次
第5周,总第9次课
备注
章节名称
第3章无失真信源编码3.1信源编码概述
教学目的
及要求
理解信源编码的意义和分类,了解信源编码基础知识。
掌握编码译码过程。
教学内容提要
1、信源编码及分类
2、信源编码定义
3、信源编码基础
4、编码译码过程
教学重点、
难点及
重点:
信源编码的指导思想
难点:
编码译码过程的系统理解。
处理方案及方法设计
结合通信系统模型图讲解。
作业
练习
特别提示
周次
第5周,总第10次课
备注
章节名称
3.2定长编码
教学目的
及要求
掌握定长编码的特点,分析定长编码的优点和缺点。
教学内容提要
定长编码定理
定长编码方法和平均码长、编码效率的计算
教学重点、
难点及
重点:
平均码长、编码效率的计算
难点:
定长编码定理的理解
处理方案及方法设计
通过课堂练习掌握定长码的编码方法。
作业
练习
特别提示
周次
第6周,总第11次课
备注
章节名称
3.3变长编码
教学目的
及要求
掌握变长编码的特点,分析变长编码的优点和缺点。
教学内容提要
变长编码定理的证明
变长编码定理结论的应用
编码方法的评价(编码效率)
教学重点、
难点及
重点:
变长编码定理结论的应用
难点:
变长编码定理的证明
处理方案及方法设计
通过课堂习题理解变长编码的优点,并对习题加以剖析。
作业
练习
特别提示
周次
第6周,总第12次课
备注
章节名称
3.4常用的信源编码
教学目的
及要求
掌握香农编码、费诺编码、哈夫曼编码的编码思想和编码方法。
教学内容提要
1、香农编码
2、费诺编码
3、哈夫曼编码
4、编码的不同应用
教学重点、
难点及
重点:
哈夫曼编码方法
难点:
哈夫曼码树的构造方法
处理方案及方法设计
理论课学习方法,并在实验课上编写编码程序
作业
练习
P2393.43.7
特别提示
周次
第7周,总第13次课
备注
章节名称
3.4常用的信源编码
教学目的
及要求
掌握游程编码、冗余位编码的编码思想和编码方法。
教学内容提要
1、游程编码
2、冗余位编码
3、编码的不同应用。
教学重点、
难点及
重点:
冗余位编码
难点:
冗余位编码中的译码过程
处理方案及方法设计
理论课学习方法,并在实验课上编写编码程序
作业
练习
P2393.10
特别提示
周次
第7周,总第14次课
备注
章节名称
第4章限失真信源编码4.1失真测度与信息率失真函数
教学目的
及要求
掌握限失真编码、平均失真度的定义和信息率失真函数的定义和性质
教学内容提要
1、限失真编码简介
2、平均失真度的定义
3、信息率失真函数的性质
教学重点、
难点及
重点:
理解平均失真度的定义
难点:
理解信息率失真函数的定义
处理方案及方法设计
结合无失真编码进行对比讲解。
作业
练习
P2404.34.4
特别提示
周次
第8周,总第15次课
备注
章节名称
4.2信息率失真函数的计算
教学目的
及要求
掌握平均失真度的取值区间和离散和连续信源信息率失真函数的计算方法。
教学内容提要
1、平均失真度的取值区间
2、离散信源信息率失真函数
3、连续信源信息率失真函数
教学重点、
难点及
重点:
平均失真度的取值区间
难点:
离散信源信息率失真函数
处理方案及方法设计
针对二元编码进行讲解,有助理解。
作业
练习
P2404.7
特别提示
周次
第8周,总第16次课
备注
章节名称
4.3限失真信源编码定理4.4编码应用介绍
教学目的
及要求
掌握香农第三编码定理的判定作用,能够应用限失真信源编码定理进行编码可行性的简单判定,掌握语音信号和图像信号的预测编码技术
教学内容提要
1、限失真信源编码定理
2、编码可行性的简单判定
3、预测编码技术
教学重点、
难点及
重点:
限失真信源编码定理
难点:
预测编码技术
处理方案及方法设计
通过课堂练习掌握限失真信源编码定理
作业
练习
特别提示
周次
第9周,总第17次课
备注
章节名称
第5章信道及信道容量5.1信道模型及分类5.2容量计算
教学目的
及要求
掌握信道模型及信道分类,信道容量的定义和它的意义,特殊单符号离散信道的容量计算方法。
教学内容提要
1、信道模型及信道分类
2、信道容量的定义和它的意义
3、特殊单符号离散信道的容量计算(一一对应信道、扩展信道、归并信道)
教学重点、
难点及
重点:
特殊单符号离散信道的容量计算
难点:
对信道容量的理解
处理方案及方法设计
结合限失真编码中的R(D)函数进行对比讲解。
作业
练习
特别提示
周次
第10周,总第18次课
备注
章节名称
5.2容量计算
教学目的
及要求
继续学习三种特殊信道和信道容量的计算,要求掌握各种信道的特征和其本身的信道容量的计算方法。
教学内容提要
1、强对称信道和容量计算
2、对称信道和容量计算
3、准对陈信道和容量计算
教学重点、
难点及
重点:
强对称信道和容量计算
难点:
准对陈信道容量计算方法
处理方案及方法设计
课本理论与实际相结合,通过介绍各种信道的实际应用价值来激发学生的学习兴趣。
作业
练习
P2415.5
特别提示
周次
第10周,总第19次课
备注
章节名称
5.2容量计算
教学目的
及要求
在前期特殊信道容量的计算方法学习基础之上,一般信道和信道容量的计算,要求掌握信道容量的普遍性计算方法。
教学内容提要
1、拉格朗日乘子法介绍
2、信道容量普遍性表达式的构造和容量求解
3、针对2*2信道进行容量计算
教学重点、
难点及
重点:
信道容量普遍性表达式的构造和容量求解
难点:
信道容量普遍性表达式的构造和容量求解
处理方案及方法设计
课堂练习和教学相结合
作业
练习
P2415.15
特别提示
周次
第11周,总第20次课
备注
章节名称
第6章信道编码6.1信道编码的概念
教学目的
及要求
掌握信道编码的意义、分类、基本原理和检错和纠错能力的计算方法。
教学内容提要
1、信道编码的意义
2、信道编码的分类
3、信道编码的基本原理
4、检错和纠错能力
教学重点、
难点及
重点:
信道编码的基本原理
难点:
信道编码的基本原理
处理方案及方法设计
提出问提,引导学生思维,课堂练习和教学相结合
作业
练习
P2456.1
特别提示
周次
第12周,总第21次课
备注
章节名称
6.2信道编码定理6.3线性分组码
教学目的
及要求
掌握两种译码规则(最大后验概率准则、最大似然准则)和错误概率的计算方法,理解信道编码定理的内涵。
学习检错与纠错原理。
汉明距离的作用。
教学内容提要
1、译码规则(最大后验概率准则、最大似然准则)及错误概率
2、信道编码定理
3、检错(奇偶校验、重复消息、非0符号个数)
4、纠错原理(前向纠错、ARQ)
5、汉明距离
6、线性分组码概述
教学重点、
难点及
重点:
最大后验概率准则、最大似然准则、汉明距离
难点:
对信道编码定理的理解
处理方案及方法设计
结合实际的例子来分析信道编码,可以生动一些。
作业
练习
P2456.2
特别提示
周次
第12周,总第22次课
备注
章节名称
6.3线性分组码
教学目的
及要求
针对线性分组码分析其纠错能力,并能够对线性分组码进行译码。
教学内容提要
1、生成矩阵和一致校验矩阵的作用和求解方法
2、线性分组码的纠错能力(三个定理)
5、线性分组码译码(译码准则、伴随式纠错、陪集纠错)
教学重点、
难点及
重点:
生成矩阵和一致校验矩阵的作用和求解方法
难点:
线性分组码译码
处理方案及方法设计
针对实例进行理论学习。
作业
练习
特别提示
周次
第13周,总第23次课
备注
章节名称
6.4循环码
教学目的
及要求
掌握循环码的定义,介绍循环码的码多项式表示。
给出码多项式的性质和通过码多项式构造系统码的方法。
掌握循环码生成矩阵和一致校验矩阵的求解方法,依据例子进行编码和译码。
教学内容提要
1、循环码定义
2、循环码码多项式
3、循环码码多项式基本性质
4、构造系统码的方法
5、生成矩阵和一致校验矩阵(结合例题讲解)
6、编码(利用生成矩阵)
7、译码(利用多项式)
教学重点、
难点及
重点:
生成矩阵和一致校验矩阵的作用和求解方法
难点:
循环码的生成矩阵构造
处理方案及方法设计
按照提出问题、分析问题、解决问题的思路引导学生。
作业
练习
P2456.3
特别提示
周次
第13周,总第24次课
备注
章节名称
第7章网络信息安全7.1密码学基础
教学目的
及要求
掌握网络安全基本概念,信息安全含义,网络安全的对策和传统密码学的基础知识。
教学内容提要
1、密码学基础知识、密钥熵理论
2、传统加密方法(单表密码、代替密码、多字母代替密码、多表代替密码)
3、密码体制要求
4、密码体制功能
5、加密算法分类
教学重点、
难点及
重点:
传统加密方法
难点:
传统加密方法
处理方案及方法设计
按照提出问题、分析问题、解决问题的思路引导学生。
实验课编写保密程序。
作业
练习
P2477.17.27.3
特别提示
周次
第14周,总第25次课
备注
章节名称
7.2数据加密标准(DES)
教学目的
及要求
掌握DES算法的设计思想和实现方法。
教学内容提要
1、DES概述
2、DES算法实现
3、DES的安全性
教学重点、
难点及
重点:
DES算法
难点:
DES算法
处理方案及方法设计
按照提出问题、分析问题、解决问题的思路引导学生。
实验课编写保密程序。
作业
练习
P2477.47.57.8
特别提示
周次
第15周,总第26次课
备注
章节名称
7.2公开密钥加密算法(RSA)
教学目的
及要求
了解RSA的工作原理和应用领域,可以自己实现简单的RSA算法。
教学内容提要
1、RSA概述
2、RSA工作原理
3、RSA安全性
4、RSA应用
5、RSA简单实例的实现
教学重点、
难点及
重点:
RSA简单实例的实现
难点:
RSA简单实例的实现
处理方案及方法设计
按照提出问题、分析问题、解决问题的思路引导学生。
实验课编写保密程序。
作业
练习
P2477.67.7
特别提示
周次
第16周,总第27次课
备注
章节名称
7.3数字签名
教学目的
及要求
了解数字签名的工作原理和相关行业标准,可以独立实现简单的数字签名。
教学内容提要
1、数字签名及其原理
2、哈希函数
3、签名标准DSS
4、数字签名的简单实现
教学重点、
难点及
重点:
数字签名的简单实现
难点:
哈希函数
处理方案及方法设计
结合网络最新技术进行讲解,可以激发学生的兴趣。
作业
练习
P2477.9
特别提示
周次
第16周,总第28次课
备注
章节名称
期末复习
教学目的
及要求
对信息论课程从整体进行归纳,针对信源、信宿、信道,将所学的知识穿线,对信源熵、单符号离散信源编码、信道容量、信道编码、保密编码分别做出总结。
教学内容提要
1、信源及信源熵
2、无失真信源编码
3、限失真信源编码
4、信道及信道容量
5、信道编码
教学重点、
难点及
重点:
从整体把握相关技术。
难点:
从整体把握相关技术。
处理方案及方法设计
采取课堂授课和学生回答等方式。
作业
练习
特别提示
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教案 信息科学 基础
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)