Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Алтайский государственный университет»
Кафедра _общей и экспериментальной физики
ФОНД
ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
по дисциплине (модулю)
________________________ Обработка эксперимента ____________________
(наименование дисциплины/модуля)
______________ Направление 03.03.02 Физика _______________
(код и наименование направления)
(профиль/специализация)
Разработчики:
___доцент____________________________
должность
_____________________________________
____________/./
подпись
Барнаул 2016
2 вариант
Компетенции/контролируемые этапы | Показатели | Наименование оценочного средства |
Начальный этап формирования компетенции (ий) осуществляется в период освоения учебной дисциплины и характеризуется освоением учебного материала | ||
ОК-4: содержание компетенции | Знает: основные виды цифровых фильтров, методы их анализа и синтеза Умеет: определять параметры линейных систем регистрации и формирования результатов наблюдений и выполнять классические преобразования данных; Владеет: Методами децимации и интерполяции информационных данных | Тест |
ПК-13: | Знает: основные методы статистической обработки данных; Умеет: моделировать процессы регистрации данных и их обработки. Владеет: методами деконволюции и сжатия сигналов | Практическое задание |
Базовый этап формирования компетенции (ий) (формируется по окончании изучения дисциплины (модуля)) | ||
ОК-4, ПК-13 | Знает: спектральный анализ сигналов Умеет: оценивать корректность данных и производить их частотный анализ;. Владеет адаптивными методами фильтрации информации; | Вопросы к зачету/экзамену |
Заключительный этап формирования компетенций направлен на закрепление определенных компетенций в период прохождения практик, НИР, ГИА |
Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания
Количество таблиц с критериями оценивания зависит от количества используемых оценочных средств (типовых контрольных заданий) и определяется преподавателем самостоятельно.
Сопоставление шкал оценивания
4-балльная шкала (уровень освоения) | Отлично (повышенный уровень) | Хорошо (базовый уровень) | Удовлетворительно (пороговый уровень) | Неудовлетворительно (уровень не сформирован) |
100-балльная шкала | 85-100 | 70-84 | 50-69 | 0-49 |
Бинарная шкала | Зачтено | Не зачтено |
Оценивание выполнения практических заданий
4-балльная шкала (уровень освоения) | Показатели | Критерии |
Отлично (повышенный уровень) | Полнота выполнения практического задания; Своевременность выполнения задания; Последовательность и рациональность выполнения задания; Самостоятельность решения; и т. д. | Студентом задание решено самостоятельно. При этом составлен правильный алгоритм решения задания, в логических рассуждениях, в выборе формул и решении нет ошибок, получен верный ответ, задание решено рациональным способом. |
Хорошо (базовый уровень) | Студентом задание решено с подсказкой преподавателя. При этом составлен правильный алгоритм решения задания, в логическом рассуждении и решении нет существенных ошибок; правильно сделан выбор формул для решения; есть объяснение решения, но задание решено нерациональным способом или допущено не более двух несущественных ошибок, получен верный ответ. | |
Удовлетворительно (пороговый уровень) | Студентом задание решено с подсказками преподавателя. При этом задание понято правильно, в логическом рассуждении нет существенных ошибок, но допущены существенные ошибки в выборе формул или в математических расчетах; задание решено не полностью или в общем виде. | |
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован) | Студентом задание не решено. |
Оценивание выполнения тестов
4-балльная шкала (уровень освоения) | Показатели | Критерии |
Отлично (повышенный уровень) | Полнота выполнения тестовых заданий; Своевременность выполнения; Правильность ответов на вопросы; Самостоятельность тестирования; и т. д. | выполнено 27-30 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос; |
Хорошо (базовый уровень) | выполнено 22-26 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос; однако были допущены неточности в определении понятий, терминов и др. | |
Удовлетворительно (пороговый уровень) | выполнено 19-21 заданий предложенного теста, в заданиях открытого типа дан неполный ответ на поставленный вопрос, в ответе не присутствуют доказательные примеры, текст со стилистическими и орфографическими ошибками. | |
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован) | выполнено 1-18 заданий предложенного теста, на поставленные вопросы ответ отсутствует или неполный, допущены существенные ошибки в теоретическом материале (терминах, понятиях). |
Оценивание ответа на экзамене
4-балльная шкала (уровень освоения) | Показатели | Критерии |
Отлично (повышенный уровень) | Полнота изложения теоретического материала; Полнота и правильность решения практического задания; Правильность и/или аргументированность изложения (последовательность действий); Самостоятельность ответа; Культура речи; и т. д. | Студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. |
Хорошо (базовый уровень) | Студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускается неточность в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. | |
Удовлетворительно (пороговый уровень) | Студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. | |
Неудовлетвори-тельно (уровень не сформирован) | Студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Т. е студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки планируемых результатов обучения по дисциплине, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы
Преподаватель самостоятельно определяет перечень типовых контрольных заданий, включает типовые контрольные задания в фонд оценочных средств, размещаемый в ЭИОС АлтГУ, ознакомляет обучающихся с ним вначале изучения учебной дисциплины.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Перечень заданий /вопросов |
| Понятие цифровой обработки сигналов. Понятие цифровых сигналов. Применение цифровых методов обработки сигналов. Аппаратные и программные средства цифровой обработки сигналов. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразования. Преобразование аналогового сигнала в цифровой. Дискретизация низкочастотных и полосовых сигналов. Однородное и неоднородное квантование. Наложение спектров. Преобразование цифрового сигнала в аналоговый Преобразование Фурье. Ряд Фурье. Преобразование Фурье. Дискретное преобразование Фурье. Свойства дискретного преобразования Фурье. Быстрое преобразование Фурье (БПФ). БПФ с децимацией во временной области. БПФ с децимацией в частотной области. Косинус-преобразование. z-преобразование. Свойства z-преобразования. Применение z-преобразования. Вейвлет преобразование. Непрерывное вейвлет-преобразование. Разрешение по времени и частоте. Вейвлет-синтез. Дискретное вейвлет-преобразование. Применение вейвлет-анализа. Корреляция и свертка. Взаимная корреляция и автокорреляция. Коэффициент корреляции, нормировка коэффициента корреляции. Функция корреляции. Быстрая корреляция. Свертка. Круговая и линейная свертка. Обращение свертки, идентификация системы. Быстрая свертка. Оценка и анализ спектра. Оценка спектра при помощи БПФ. Метод периодограмм, метод модифицированных периодограмм. Амплитудный и фазовый спектры, спектр плотности мощности. Оценка спектра методом корреляции. Регрессионный анализ. Цифровое изображение Понятие цифрового изображения. Дискретизация и квантование аналогового изображения. Эффекты наложения спектров. Монохромное и цветное изображения. Отличие зрительного восприятия изображения и аппаратной регистрации. Цвет в цифровом изображении. Цветовые модели. Преобразования систем цветности. Преобразования цветных изображений в монохромные. Преобразования изображений в пространственной области. Получение негативного изображения. Изменение динамического диапазона. Гистограмма, расчет и изменение. эквализация гистограммы. Усреднение и вычитание изображений. Сглаживание и повышение резкости изображений. Преобразования изображений в частотной области. Двумерное преобразование Фурье. Фильтрация изображений. Частотные фильтры. Сжатие и кодирование изображений. Понятие избыточности информации. Сжатие без потерь. Сжатии с потерями. Стандарты сжатия изображений. Стандарты сжатия видеосигналов. Морфологическая обработка изображений. Двоичные изображения. Дилатация и эрозия. Выделение границ, заполнение областей, скелетизация. Распознавание объектов |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Перечень заданий / вопросов | ||||||||||||||||||||||||||||||
Тест по цифровой обработке сигнала. 1)Как определяется Детерминированный сигнал? 1. Значение этого сигнала в любой момент времени определяется точно. 2. В любой момент времени этот сигнал представляет собой случайную величину, которая принимает конкретное значение с некоторой вероятностью. 3. В любой момент времени этот сигнал представляет собой не случайную величину, которая принимает конкретное значение с некоторой вероятностью. 4. Значение этого сигнала нельзя определить точно в любой момент времени. 2) Какими параметрами определяется гармонический сигнал? 1. Амплитудой А и частотой щ. 2. Амплитудой А и начальной фазой ц. 3. Амплитудой А, частотой щ и начальной фазой ц. 4. Частотой щ и начальной фазой ц. 3) Какие условия Дирихле должен удовлетворять ряд Фурье что бы разложение существовало? 1. Не должно быть разрывов второго рода и число экстремумов должно быть конечным. 2. Не должно быть разрывов второго рода, число разрывов первого рода должно быть конечным и число экстремумов должно быть конечным. 3. Не должно быть разрывов второго рода и число разрывов первого рода должно быть конечным. 4. Число разрывов первого рода должно быть конечным и число экстремумов должно быть конечным. 4) Какая из представленных формул является формулой прямого преобразования Фурье? 1. S( S(  )= 3. S( 4. S( 5) Какое соотношение будет между вероятностями случайного сигнала Р(х) и функцией распределения? 1. F( 2. F( 3. F( 4. F( 6) Чему ровна спектральная плотность мощности белого шума? W(щ) = 0 W(щ) = 1 W(щ) = const W(щ) = ∞ 7) Если в аналоговой системе произвольная задержка подаваемого на вход сигнала приводит лишь к такой же задержке выходного сигнала, не меняя его формы, система называется? 1. Стационарной. 2. Не стационарной. 3. Параметрической. 4. Системой с переменными параметрами. Импульсная характеристика это: ? Отклик на воздействие  -функции. Отклик на воздействие в виде функции Хевисайда. Отклик на воздействие в виде прямоугольного импульса. Передаточная функция. Эта функция в MATLABе преобразует наборы коэффициентов полиномов числителя и знаменателя функции передачи в векторы и нули: ? cheblfp(x, y). demo. platx. tf2zp. Фильтр Чебышева первого рода? 1. K(щ)= 2. K(щ)= 3. K(щ)=
4. K(щ)= Схема цифровой обработки сигнала? 1. Sвх (t) АЦП ЦП ЦАП Ф Sвых(t) 2. Sвх(t) ЦАП ЦП АЦП Ф Sвых(t)
3. Sвх(t) АЦП ЦП ЦАП Sвых(t) 4. Sвх(t) АЦП ЦАП Ф Sвых(t) Z - преобразование имеет свойства? Нелинейность. Цикличность. Линейность, задержка, свёртка. Сопряжённость. Какие бывают формы дискретных фильтров? Каноническая, транспонированная, последовательная, эллиптическая. Каноническая, балансная, параллельная, эллиптическая. Транспонированная, последовательная, параллельная, каскадная. Каноническая, транспонированная, последовательная, параллельная. При обработке сигналов приходится увеличивать или уменьшать частоту дискретизации сигналов. Что производит функция передискретизации? Повышает чистоту дискретизации в целое число раз. Изменение частоты дискретизации в произвольное число раз. Понижение частоты дискретизации в целое число раз. повышение частоты дискретизации в произвольное число раз. Дискретное преобразование Фурье используется для? Корреляционного анализа. Анализа предельных циклов. Спектрального анализа. Квантового анализа. Какое свойство не относится к дискретному преобразованию Фурье? Линейность. Круговая свёртка. Задержка. Симметрия. Какой из вариантов вывода идеи быстрого преобразования Фурье являются ложным? БПФ не является приближенным алгоритмом. Применение БПФ имеет смысл, если число элементов в анализируемой последовательности являлось степенью числа 2. Алгоритм БПФ не предназначен для одновременного расчёта всех спектральных отсчётов X(n). Алгоритм БПФ предназначен для одновременного расчёта всех спектральных отсчётов X(n). Какой метод относится к авторегресионному спектральному анализу? Метод Берга. Метод Уэлча. Параметрический метод. Непараметрический метод. Эффекты, связанные с конечной разрядностью представления чисел квантования в цифровых системах разделяются на категории. Какой из вариантов не относится к ним? Шум квантования, возникает при аналого-цифровом преобразование. Искажение характеристик. Переполнение разрядной сетки. Округление промежуточных результатов вычисления. Для формирования случайных сигналов служак какие функции? Равномерное и нормальное распределение. Нормальное и быстрое распределение. Равномерное и быстрое распределение. Равномерное и распределение с заданной точностью. 22) Дельта-функция или функция Дирака удовлетворяет соотношению: 1. 2. 3. 4. 23) Ряд Фурье справедлив для: Не периодического сигнала. Периодического сигнала. Аналитический сигнал. Гармонический сигнал.Корреляционная функция: Прямоугольна. Не симметрична. Треугольная. Симметрична. Случайные стационарные процессы, это случайные процессы у которых: Статистические характеристики, которых одинаковы во всех временных сечениях. Статистические характеристики, которых различны в зависимости от временных сечений. У которых, статистические характеристики стремятся к бесконечности. Статистические характеристики, которых не могут принимать нулевые значения. Теорема Винера-Хинчина имеет вид: 1. 2. 3. 4. 27) Линейная система устойчива, если: Если при нулевом сигнале выходной сигнал равен 1 при любых начальных условиях. Если при нулевом сигнале выходной сигнал возрастает при любых начальных условиях. Если при нулевом сигнале выходной сигнал затухает при любых начальных условиях. Если при нулевом сигнале выходной сигнал стремится к бесконечности при любых начальных условиях. 28) Единичная импульсная функция является дискретным аналогом дельта-функции и представляет собой: Бесконечно узкий импульс с бесконечной амплитудой. Одиночный отсчёт с единичным значением. Сумму бесконечной геометрической прогрессии. Отсчёты синусоиды с произвольной частотой и начальной фазой. Как описывается линейная цепь в пространстве состояний? s'(t)=As(t). s'(t)=Bs(t). y(t)=Cs(t)+Dx(t). s'(t)=As(t)+Bx(t). Чему соответсвует интегрирование в частотной области? Умножению на jw. Умножению на 2  . Умножению на 1/(jw). Умножению на 1/(2 ). Ответы к тесту.
|
)=
)=
)=
)=P(
≤
)
)=P(
>
)
)=P(
=
)
)=P(
≠
)
ТЕМЫ ПИСЬМЕННЫХ РАБОТ
Перечень тем |
| Задачи спектрального анализа сложных сигналов, решаемых с использованием программы быстрого преобразования Фурье. Провести сравнительный анализ эффективности преобразований Уолша-Адамара, упорядоченного по Адамару и преобразования Уолша-Адамара, упорядоченного по Уолшу. Провести сравнительный анализ эффективности методов обработки пространственных объектов типа «точка» и «полилиния». |
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ
Перечень тем |
ЗАДАНИЯ К ЗАЧЕТУ/ЭКЗАМЕНУ
Перечень заданий /вопросов |
Билет №1 1 Метод быстрого преобразования Фурье. 2 Преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Адамару. Билет №2 1 Преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Уолшу. 2 Дискретизация сигналов. Билет №3 1 Квантование сигналов по уровню. 2 Прямой метод вычисления дискретного преобразования Фурье. Алгоритм Герцеля. Билет №4 1 Быстрое преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Адамару. 2 Функции Радемахера и Хаара. Билет №5 1 Вывод формул быстрого преобразования Фурье. 2 Алгоритм Винограда вычисления дискретного преобразования Фурье. |
Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций
В данном разделе приводится методическое описание порядка проведения (процедуры) оценивания усвоенных компетенций. Все виды оценочных средств, перечисленные в сводной таблице по дисциплине (модулю), практике, должны быть подвергнуты методическому описанию процедуры их проведения. Цель такого описания – при ознакомлении с методическими материалами обучающийся должен получить полную ясность, как именно будет проходить оценивание. (прохождение тестирования, написание контрольной работы, решение задач, защита реферата/курсовой работы и т. д.)
Например: В экзаменационный билет включено два теоретических вопроса и практическое задание, соответствующие содержанию формируемых компетенций. Экзамен проводится в устной форме. На ответ и решение задачи студенту отводится 35 минут. За ответ на теоретические вопросы студент может получить максимально ____баллов, за решение задачи ____ баллов. Перевод баллов в оценку:
И т. д.
Тестирование проводится с помощью автоматизированной программы «____». На тестирование отводится ____ минут. Каждый вариант тестовых заданий включает____ вопросов. За каждый правильно отвеченный вопрос дается__баллов. Перевод баллов в оценку:
Дополнительно допускается ссылка на локальные Положения АлтГУ, методические разработки, указания, разработанные на кафедре.
