《通信工程專業(yè)導(dǎo)論》教學(xué)大綱

《通信工程專業(yè)導(dǎo)論》教學(xué)大綱課程編號(hào)：開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)/學(xué)分：16/1課程性質(zhì)：必修一、課程性質(zhì)本課程是為電子信息類專業(yè)大一學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程貫徹通信系統(tǒng)中“全程全網(wǎng)”的理念，刻畫通信工程專業(yè)體系中各層各模塊（包括無線移動(dòng)、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)交換和應(yīng)用服務(wù)）的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)、研究和應(yīng)用熱點(diǎn)，發(fā)展趨勢(shì)以及必備的科學(xué)和研究方法等。二、課程目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是：引導(dǎo)學(xué)生建立多目標(biāo)兼容的工程思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼軐W(xué)思維，培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度、獨(dú)立思考的科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)合作的科學(xué)素養(yǎng)，掌握通信系統(tǒng)的基本框架、功能模塊和發(fā)展趨勢(shì)。使學(xué)生能夠?qū)νㄐ殴こ虒I(yè)有清晰的宏觀把握，主動(dòng)地構(gòu)建自己的知識(shí)體系和能力結(jié)構(gòu)，為后續(xù)各方向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，并激發(fā)學(xué)生探索新技術(shù)和新應(yīng)用的興趣和熱情。（一）思想、素質(zhì)教育目標(biāo)目標(biāo)1.1培養(yǎng)運(yùn)用科學(xué)辯證的立場、觀點(diǎn)及方法分析和解決問題的能力。目標(biāo)1.2培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作等科學(xué)精神。目標(biāo)1.3培養(yǎng)學(xué)生了解通信系統(tǒng)中復(fù)雜工程問題涉及的工程與社會(huì)相關(guān)知識(shí)。（二）知識(shí)教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)2.1掌握通信系統(tǒng)的基本框架、功能模塊和設(shè)計(jì)原則。目標(biāo)2.2了解通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系。目標(biāo)2.3了解基本的科學(xué)研究方法和工程設(shè)計(jì)原則。目標(biāo)2.4了解通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。（三）能力教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)3.1具備理解通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的能力，并根據(jù)各功能模塊和分層設(shè)計(jì)對(duì)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)具備初步描述和分析的能力。目標(biāo)3.2激發(fā)學(xué)生探索新技術(shù)新應(yīng)用的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。目標(biāo)3.3初步具備基礎(chǔ)的科學(xué)研究思維并了解初步的工程設(shè)計(jì)原則。三、課程教學(xué)內(nèi)容及基本要求本課程是學(xué)生本科階段接觸的第一門涉及專業(yè)的課程，使大學(xué)新生一踏進(jìn)校門就能夠通信工程的全貌有系統(tǒng)清晰的了解。本課程“淺近而系統(tǒng)”地介紹通信系統(tǒng)組成模塊和分層體系、基本功能和設(shè)計(jì)思想。包括無線移動(dòng)、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)交換和應(yīng)用服務(wù)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)、研究和應(yīng)用熱點(diǎn)，發(fā)展趨勢(shì)以及必備的科學(xué)和研究方法等。。通過學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生能夠?qū)ψ约旱膶I(yè)有清晰的宏觀把握，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和責(zé)任感，主動(dòng)地構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，將來成為具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)專門人才。（一）課程教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)模塊順序通信工程專業(yè)簡介（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）通信發(fā)展簡史和主要技術(shù)分類（2）通信工程專業(yè)定位教學(xué)基本要求：使學(xué)生建立“系統(tǒng)”的概念，了解通信和相關(guān)領(lǐng)域所設(shè)計(jì)的技術(shù)分類，了解通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系。無線移動(dòng)通信：基本概念和原理（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）無線通信概念（2）無線電波與無線信道（3）無線移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)（4）移動(dòng)通信和其他無線通信系統(tǒng)教學(xué)基本要求：使學(xué)生了解無線通信的起源和特性、移動(dòng)通信和無線接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)，掌握蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)概念和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線移動(dòng)通信：技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）5G需求與應(yīng)用場景（2）5G關(guān)鍵技術(shù)（3）后5G（B5G）技術(shù)研究方向教學(xué)基本要求：使學(xué)生了解5G需求、應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)和未來的發(fā)展方向了解5G。光纖通信基礎(chǔ)（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）光纖通信概念和系統(tǒng)組成（2）光纖通信的“運(yùn)輸車”—光信號(hào)（3）光纖通信的功能器件教學(xué)基本要求：使學(xué)生了解并掌握光纖通信的基本知識(shí)、光纖的結(jié)構(gòu)和信號(hào)傳輸、光纖通信系統(tǒng)的功能模塊、光纖通信網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容進(jìn)行簡單介紹。光纖通信系統(tǒng)及應(yīng)用（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）光纖通信的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)—數(shù)字信號(hào)處理（2）時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用系統(tǒng)（3）光網(wǎng)絡(luò)教學(xué)基本要求：使學(xué)生了解光纖通信的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)—數(shù)字信號(hào)處理的基本概念和初步原理。介紹光纖通信系統(tǒng)中的同步數(shù)字傳輸體制（SDH）、光波分復(fù)用技術(shù)（WDM）、光交換技術(shù)等，并對(duì)簡介光纖通信的一些新技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)基礎(chǔ)（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）交換技術(shù)的一般概念（2）電路交換和分組交換（3）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和IP技術(shù)教學(xué)基本要求：使得學(xué)生掌握電路交換和分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)，了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和IP技術(shù)的基本概念和演進(jìn)過程。網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)趨勢(shì)（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）SDN和NFV（2）ICN和CDN（3）IoT和移動(dòng)邊緣計(jì)算教學(xué)基本要求：使學(xué)生了解SDN和NFV的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)和工作流程。了解ICN和CDN的特色和核心設(shè)計(jì)思想；了解IoT和MEC等新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)（參考學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）（1）大數(shù)據(jù)和人工智能簡介（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)基本要求：使學(xué)生理解Communication和computation融合的趨勢(shì)；了解大數(shù)據(jù)和人工智能在通信技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)提供等方面的應(yīng)用。（二）課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法課程重點(diǎn)在于通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、無線移動(dòng)通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)交換的概念，難點(diǎn)在于如何使學(xué)生在沒有專業(yè)知識(shí)的前提下對(duì)這些通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)比較全面的基本認(rèn)識(shí)，對(duì)自己的專業(yè)有清晰的宏觀把握，能夠了解大數(shù)據(jù)和人工智能在通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用?？梢酝ㄟ^啟發(fā)式教學(xué)，使用淺顯易懂的語言，圖文并茂的多媒體教學(xué)手段，循循善誘，引人入勝，并結(jié)合實(shí)物圖片和典型案例對(duì)教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行講解。課程重點(diǎn)內(nèi)容：（1）通信系統(tǒng)組成和功能模塊；（2）無線移動(dòng)通信的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)；（3）光纖通信的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)；（4）網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)；（5）大數(shù)據(jù)和人工智能在通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。解決辦法主要依托課前預(yù)習(xí)資料、在線開放資源、輔助閱讀材料等教輔資源，同時(shí)通過教學(xué)中采用靈活多樣的方法，包括圖形化分析、案例講解、熱點(diǎn)技術(shù)報(bào)道等。四、課程教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系矩陣課程各知識(shí)單元與課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)支撐關(guān)系如下表所示。五、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程無先修課程。本課程是通信工程專業(yè)其他專業(yè)課的先修課程，可以使學(xué)生全面了解通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、組成模塊、基本功能，為其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。六、對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握通信系統(tǒng)的基本框架、功能模塊和發(fā)展趨勢(shì)。使學(xué)生能夠?qū)?/p>