通信工程本科专业人才培养方案
一、专业介绍
通信工程专业源于1989年招生的应用电子技术专业,自2002年开始独立本科招生,授工学学士学位。本专业现有专职教师19人,其中教授4人,副教授4人,占比42%;具有博士学位的教师7人,占比37%;本专业依托河北省光电信息与地球探测技术实验室和智能传感物联网技术河北省工程研究中心,实验及实践平台包括电子技术实验室、通信原理实验室、信号与系统实验室、现代通信网实验室、现代交换原理实验室及创新实验室和校外实习实训基地等,实践课程的开出率达100%。该专业侧重于通信工程及相关应用领域的特色人才培养。
二、培养目标
(一)培养目标
以“立德树人”为根本,具备人与自然和谐共生理念,面向国家、行业和区域经济发展需求,培养德智体美劳全面发展,具有鲜明河北地大品格,具有社会责任感、团队合作能力和专业表达能力,具备良好的工程职业道德和工程素质,具有通信工程及相关应用领域专业知识、科研能力和工程实践能力,具有创新意识和探索精神,适应持续职业发展要求,能在通信工程及相关应用领域成为有情怀、强专业、懂管理、勇创新的复合型工程技术人才。
(二)培养要求
预期毕业五年后能够达到以下具体目标:
培养目标1:具有良好的人文素养、职业道德,传承“达观博物”校训,具有社会责任感,了解通信工程及相关领域的标准、规范、政策与法规,能够正确评价在通信工程实践中产生的社会、文化、安全与法律问题,能综合考虑法律、环境与可持续性发展等因素的影响。
培养目标2:能够适应通信工程的发展需要,融会贯通数学与自然科学基础知识、通信工程基础知识和专业知识,具备数据技术 (DT) 能力、信息通信技术 (ICT) 能力和信息技术 (IT) 能力,对于复杂工程问题能够给出系统性解决方案。
培养目标3:能够胜任通信与信息技术、通信网络、通信系统设计等领域以及先进通信技术赋能的行业应用中的科学研究、工程设计、产品测试、运营管理、工程管理等工作。
培养目标4:能够灵活应用工程管理的基本原理与经济决策方法,与团队成员有效沟通,具有协调组织、领导决策、团队合作、项目管理和服务社会的能力。能够承担通信工程相关企业、政府与事业单位信息化部门的管理职责。
培养目标5:具有终身学习能力及创新精神,具有一定的国际视野,能够紧跟通信工程及相关应用领域技术发展步伐,将新思想、新技术应用于工程实践,成长为通信工程及相关应用领域的高级复合型人才。
三、毕业要求
毕业要求1:工程知识。能够将数学、自然科学、通信工程基础和专业知识,用于解决通信工程领域复杂工程问题。
1.1掌握数学、自然科学基础知识,正确表述通信工程领域复杂工程问题。
1.2能够运用数学、自然科学、通信工程基础和专业知识,对通信领域复杂工程问题所涉及的对象进行建模并求解。
1.3能够运用数学、自然科学、通信工程基础和专业知识及数学模型方法,对通信工程领域复杂工程问题进行推演和分析。
1.4能够运用通信工程基础和专业知识及数学模型方法,对通信工程领域复杂工程问题提出解决方案,并进行比较、分析和改进。
毕业要求2:问题分析。能够应用数学、自然科学的基本原理和工程基础及专业知识,通过文献研究、实验、推理、建模等方法,识别、表达、分析通信工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。
2.1 能够运用数学、自然科学和通信工程领域的基本原理、工程基础及专业知识,识别通信工程领域的复杂工程问题,分析问题产生的关键因素。
2.2 能够根据工程问题产生的关键因素,通过文献研究、建模等方法,寻求复杂工程问题的解决方案,并进行合理表达。
2.3 通过相关文献研究分析方案优劣,对复杂工程问题解决方案进行选择与改进。
2.4能够证实解决方案的合理性,获得有效结论。
毕业要求3:设计/开发。能够设计针对通信工程领域复杂工程问题的解决方案,设计与开发满足特定需求的通信组件、模块与系统,并能够在设计环节中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,体现创新意识。
3.1能够针对通信工程领域复杂工程问题,根据用户需求确定开发设计目标、任务书、技术需求、技术指标等,并提出解决方案。
3.2能够针对特定需求,对复杂工程问题进行分解和细化,完成通信组件、模块的设计与开发。
3.3能够综合考虑各种工程因素,利用软硬件模块,进行通信工程领域的项目设计与开发,给出整体解决方案。能够综合运用通信工程及相关应用领域的知识与技能,初步具备数据技术 (DT) 能力、信息通信技术 (ICT) 能力和信息技术 (IT) 能力。
3.4 能够在设计和开发过程中具有创新态度和意识。
3.5 能够在设计和开发过程中综合考虑经济、社会、健康、安全、法律、文化、环境等因素。
毕业要求4:研究。能够利用自然科学原理、工程基础、通信科学原理并采用科学方法对通信工程领域的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。
4.1 针对通信工程领域复杂工程问题的关键因素,能够基于科学原理制定实验目标和方法,设计实验方案。
4.2 能够选用、搭建或开发软硬件实验环境,开展实验并正确记录、整理实验数据。
4.3 能够正确分析实验数据,并对数据实验结果进行解释,通过信息综合得到合理有效的结论。
毕业要求5:使用现代工具。能够针对通信工程领域复杂工程问题,使用、选择与开发恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,对复杂工程问题进行预测与模拟,并能够理解其局限性。
5.1能够针对通信工程领域复杂工程问题,了解通信工程专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法,并理解其局限性。
5.2 使用、选择恰当的现代工具,对通信工程领域复杂工程问题进行分析、计算与设计。
5.3 能够开发或选用恰当的现代工具,对通信工程领域复杂工程问题进行模拟和预测,同时理解其局限性。
毕业要求6:工程与社会。能够基于通信工程领域相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6.1了解通信与信息技术、通信网络、通信系统设计等领域的工程背景以及先进通信技术赋能的行业应用场景。
6.2 熟悉通信工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响。
6.3 能够分析和评价复杂工程问题解决方案与工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
毕业要求7:环境和可持续发展。能够理解和评价针对通信工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7.1理解并遵守国家对环境、社会可持续发展的最新方针、政策和法律法规,在工程实践中建立环境保护和可持续发展理念。
7.2能够分析和评价实际通信项目对环境、社会可持续发展的影响,并对可能出现的不良后果采取合理的措施。
毕业要求8:职业规范。具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守通信及相关行业职业道德和规范,履行责任。
8.1 具备鲜明的河北地大品格,能够传承“达观博物”的校训传统,做到“达观立德,博物明智”。具备一定的人文、历史、社会科学知识,能够树立正确的世界观、人生观、价值观。
8.2 具有作为社会主义事业建设者和接班人所肩负的责任感和使命感,树立和践行社会主义核心价值观。
8.3能够在工程实践中理解并遵守职业道德和规范,履行相应的责任。
毕业要求9:个人和团队。能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
9.1在通信工程实践中,能够与其他学科的成员有效沟通,合作共事。
9.2能够履行角色职责,在团队中独立或合作完成团队任务。
9.3具备一定的领导决策能力,能够组织、协调和指挥团队开展工作。
毕业要求10:沟通。能够就通信工程领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
10.1能够就通信工程及相关应用领域的专业问题,与业界同行和社会公众进行有效的沟通和交流。包括撰写报告、图表和陈述发言等方式,准确表达自己的观点并回应质疑。
10.2具备一定的国际视野,了解通信工程及相关应用领域的国际发展趋势、研究前沿和产业状况。理解和尊重不同文化的差异性和多样性。
10.3至少掌握一门外语,具备一定的语言和书面表达能力,能够就通信工程及相关应用领域的专业问题用外语进行基本沟通和交流。
毕业要求11:项目管理。理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
11.1了解通信工程及相关应用领域的工程及产品全周期、全流程的成本构成,能够在通信工程项目或产品设计与实施的过程中,理解并掌握项目管理原理与经济决策方法。初步掌握工程管理的相关知识。
11.2能够将项目管理知识与经济决策方法应用于多学科环境中工程项目的设计与开发。
毕业要求12:终身学习。具有自主学习和终身学习的意识,具有不断学习新兴技术和适应通信及相关行业发展的能力。
12.1理解社会发展和技术进步对于知识和能力的影响和要求,建立自主学习和终身学习的意识。
12.2具有技术理解力,能够从知识学习与项目实践中提炼问题,具有归纳和重现的能力。能够掌握自主学习和终身学习的方法和技能,了解拓展知识和能力的途径。
12.3具有健康的体魄,能够针对个人或职业发展的需求,通过自主学习和终身学习,不断更新知识体系,提升个人素养,具有适应社会发展的能力。
四、毕业要求对培养目标支撑关系表
表1 毕业要求对培养目标支撑关系表
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培养目标1 |
培养目标2 |
培养目标3 |
培养目标4 |
培养目标5 |
毕业要求1 |
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毕业要求2 |
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毕业要求3 |
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毕业要求4 |
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毕业要求5 |
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毕业要求6 |
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毕业要求7 |
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毕业要求8 |
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毕业要求9 |
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毕业要求10 |
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毕业要求11 |
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毕业要求12 |
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五、毕业和学位授予条件
(一)毕业条件
学生在规定年限内,修完培养方案规定内容,修满第一课堂学分 170 、第二课堂学分 10 ,成绩合格,方可准予毕业。
(二)学位授予条件
1.必修课程(不包括信息技术基础、军事理论、军事技能课程、劳动教育)为学位课程。
2.学位课程( 139 学分)、核心课程( 37 学分)成绩及其他条件等达到学校授予学位要求,方可授予学位。
六、学制、学历与学位
基本学制:4年,学习年限:3-6年
学历:本科
授予学位:工学学士
七、课程设置
课程设置见课程和实践教学结构与学分要求表和教学进程计划表。
课程和实践教学结构与学分要求(表2)
表2 课程和实践教学结构与学分要求
2.教学进程计划表(表3)
表3 通信工程本科专业课程设置及教学进程计划表
核心课程
电路分析基础,模拟电子技术基础,数字电子技术基础,信号与系统,高频电子线路,通信原理,电磁场与电磁波,信息论与编码,现代交换原理,数据通信与计算机网络。
电路分析基础
课程代码:212826 学时:56+16 学分:4.5
课程主要内容:电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定律、储能元件、一阶电路的时域分析、相量法、正弦稳态电路的分析、电路的频率响应、三相电路。
实验主要内容:元件的伏安特性测试、叠加原理和基尔霍夫定律测试、戴维南定理测试、受控源特性研究、典型电信号测量、一阶动态电路特性测试、RLC元件性能研究、RLC串联电路特性测试等。
模拟电子技术基础
课程代码:213244 学时:56+16 学分:4.5
课程主要内容:常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大器、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、直流电源、模拟电子线路读图。
实验主要内容:二极管和三极管的测量、单管共射放大电路、射级输出电路、负反馈放大电路、基本运算电路、正弦波振荡电路、直流稳压电源等。
数字电子技术基础
课程代码:212975 学时:56+16 学分:4.5
课程主要内容:逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器、可编程逻辑器件与硬件描述语言、数-模和模-数转换。
实验主要内容:基本门电路逻辑功能测试、MSI组合电路分析与设计、时序逻辑电路分析与设计、555多谐振荡器应用、EDA实验等。
信号与系统
课程代码:21090087 学时:56+8 学分:4
课程主要内容:确定性信号经过线性时不变系统传输与处理的基本理论和基本分析方法,包括信号的分析、连续时间信号与系统的时域分析、频域分析、复频域分析和离散时间信号与系统的时域分析、z域分析及系统状态变量分析。
实验主要内容:连续时间信号卷积和连续LTI系统的时域分析、连续时间信号的傅里叶分析与滤波器设计、信号的调制与解调、离散系统时域分析和z域分析。
高频电子线路
课程代码:21090064 学时:40+8 学分:3
课程主要内容:课程主要研究高频电子线路的基本原理和基本分析方法,包括通信系统概述、高频电子线路基础、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制与解调、角度调制与解调、反馈控制电路等内容。
实验主要内容:常用仪器使用、现代仿真软件使用、调谐放大器、丙类高频功率放大器、调幅与解调综合实验、调频与鉴频综合实验等。
通信原理
课程代号:21090138 学时:64+8 学分:4.5
课程主要内容:随机过程理论、数字基带传输系统及码间干扰和抗噪声性能、模拟调制和解调技术、数字调制信号的时域频域表达式和调制解调技术及抗噪声性能、脉冲编号调制和增量调制技术、数字最佳接收技术、最佳接收准则以及最佳接收机的组成和抗噪声性能、差错控制原理和纠错编码原理、多路传输与多址传输、同步原理。
实验主要内容:数字调制与解调(2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK)、数字信源及HDB3码型变换、数字基带传输系统、数字频带传输系统、时分复用多路传输系统等。
电磁场与电磁波
课程代码: 210931 学时:48 学分:3
课程主要内容:静电场基本方程、静电场中的电介质、静电场边界条件、静电场能量和静电场力、静态电磁场边值问题、电荷守恒定律、恒定电场的基本方程和边界条件、安培力定律、恒定磁场的基本方程、磁场能量与磁场力等电磁场基本概念和基本理论,以及麦克斯韦方程组、电磁场能流和能量守恒、波动方程、理想介质和有耗介质中的均匀平面波、不同介质分界面上波的反射和折射等电磁波特性分析等。
信息论与编码
课程代码:211386 学时:48 学分:3
课程主要内容:离散信源和连续信源的熵、条件熵、联合熵和平均互信息量的概念及性质;峰值功率受限和平均功率受限下的最大熵定理和连续信源熵的变换;变长码的霍夫曼编码方法,熟悉编码效率和平均码长的计算;最大后验概率准则和最大似然译码准则等。
现代交换原理
课程代码:211496 学时:40+8 学分:3
课程主要内容:介绍程控交换机中数字交换网络的基本原理和结构,交换技术的软件和呼叫处理及维护与管理;及各种现代交换技术。
实验主要内容:交换系统组成与结构、用户接口模块实验、信令信号的产生与观测、呼叫处理与线路信号的传输过程、程控交换状态设置等。
数据通信与计算机网络
课程代码:21090140 学时:40+8 学分:3
课程主要内容:基于IP技术的计算机数据通信网络的基本原理和具体工程实践,包括OSI/RM,TCP/IP和计算机网络行业的网络体系结构和具体的协议标准、路由器及交换机的基础配置和工程应用、移动无线互联和网络虚拟化及智能化运维的实用优化技术及最新的研究成果。
实验主要内容:网络抓包及典型协议分析,路由器及其动态协议配置,交换机VLAN配置及防火墙基础配置,无线WiFi及接入点配置等。
八.课程体系配置流程图
图1 通信工程本科专业课程体系配置流程图
九.课程支撑毕业要求的对应关系表