《數(shù)字通信原理》課程標(biāo)準(zhǔn)

PAGEPAGE9《通信原理A》課程標(biāo)準(zhǔn)課程編碼：N042003800總課時(shí)：72理論：54實(shí)踐：18學(xué)分：4.5適用專業(yè)：通信工程設(shè)計(jì)與監(jiān)理一、課程性質(zhì)與作用通信原理課程是通信工程設(shè)計(jì)與監(jiān)理專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要講述現(xiàn)代通信的基本原理和基本分析方法，主要內(nèi)容包括模擬通信和數(shù)字通信原理，側(cè)重于數(shù)字通信原理。課程內(nèi)容體系重視基本概念的表述、基本原理的分析、基本技能的訓(xùn)練，以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景，以分析通信系統(tǒng)的性能為主線，內(nèi)容安排依照由淺入深分為三個(gè)部分：基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和原理應(yīng)用。其前導(dǎo)課程有數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)、通信概論等，后續(xù)課程有通信工程設(shè)計(jì)及概預(yù)算、線務(wù)工程等課程。本課程的作用是使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本概念、基本理論、基本技術(shù)和系統(tǒng)性能分析方法，熟知通信仿真工具的應(yīng)用，了解通信新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生具備獲取知識(shí)、分析問題和解決問題的能力，為本領(lǐng)域的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)，以適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)電信類人才的需求。二、課程設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)思想及課程設(shè)計(jì)的總體思路：該課程采用“波形分析--頻譜分析--仿真分析”的分析方法、內(nèi)容安排依照“基礎(chǔ)建立--理論分析--圖形講解”的次序，講練結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合、理論與新技術(shù)相結(jié)合、采用正確的教學(xué)指導(dǎo)思想、先進(jìn)的教學(xué)理念、科學(xué)的教學(xué)方法指導(dǎo)教學(xué)。課程開發(fā)路徑：近年來通信技術(shù)發(fā)展迅猛，新的通信技術(shù)不斷研究、新的通信方式不斷提出、新的通信系統(tǒng)不斷應(yīng)用。為了使該課程走在學(xué)科發(fā)展的前沿，需要及時(shí)補(bǔ)充通信的新技術(shù)和未來發(fā)展方面的內(nèi)容。本課程主要討論信息的處理、傳輸及通信系統(tǒng)的應(yīng)用，側(cè)重信息傳輸原理，并且結(jié)合通信仿真軟件systemview對(duì)其相應(yīng)理論作仿真教學(xué)，同時(shí)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的基本原理和系統(tǒng)觀念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容確定：在教學(xué)內(nèi)容上理論基礎(chǔ)和實(shí)際工程相結(jié)合，既有嚴(yán)密的理論體系，又與工程實(shí)際緊密結(jié)合，同時(shí)注重知識(shí)演進(jìn)的邏輯性、課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)篇、基本原理篇、原理應(yīng)用篇?；A(chǔ)篇從認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)開始，帶著大家認(rèn)識(shí)通信信號(hào)，理解基帶傳輸。通過項(xiàng)目一到項(xiàng)目二的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)基本通信過程。在每個(gè)項(xiàng)目中，通過具體任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)、信號(hào)和傳輸；基本原理篇通過項(xiàng)目三和項(xiàng)目六的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，深入理解通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)：基帶傳輸、調(diào)制、編碼與同步的原理；原理應(yīng)用篇通過項(xiàng)目七到項(xiàng)目九的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，深入剖析了數(shù)字通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)的具體應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際通信系統(tǒng)，進(jìn)一步掌握原理篇中的關(guān)鍵技術(shù)的作用機(jī)理，最后，為緊跟技術(shù)的發(fā)展，介紹了新一代通信新技術(shù)的基本原理。在項(xiàng)目制內(nèi)容的組織上，按照通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以信息的傳輸為主線，逐步推進(jìn)，循序漸進(jìn)，突出教學(xué)體系的系統(tǒng)性，同時(shí)重視學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。教學(xué)模式：本課程是一門概念性和理論性較強(qiáng)的課程，也是一門實(shí)踐性要求較高的課程，具有較強(qiáng)的實(shí)際工程應(yīng)用背景。在教學(xué)過程中，理論聯(lián)系實(shí)際，邊理論邊實(shí)踐的原則，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合實(shí)際的通信系統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備理解理論知識(shí)，在教師引導(dǎo)下，通過講解、演示、仿真、操作，使學(xué)生自主歸納、總結(jié)，以便增強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本理論的理解；通過理論講解、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和運(yùn)用。通過教學(xué)模式的不斷改進(jìn)，并積極調(diào)動(dòng)圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等各類教學(xué)資源，運(yùn)用現(xiàn)代教育的多媒體技術(shù)，充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)方法：突出學(xué)生主體地位，注重學(xué)生能力培養(yǎng)。本課程在教學(xué)過程中注重基本知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)，采用多元化（例如：互動(dòng)式、啟發(fā)式、分組討論式）教學(xué)方法，讓學(xué)生積極參與教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其自主地、積極主動(dòng)地思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、實(shí)際動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力，養(yǎng)成善于觀察、自主思考、獨(dú)立分析和解決問題的習(xí)慣，使學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中能夠保持良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握所學(xué)專業(yè)知識(shí)、提高實(shí)際技能。通信原理課程是一門系統(tǒng)性、理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，因此教學(xué)上采用課內(nèi)和課外教學(xué)相結(jié)合的方法。課內(nèi)教學(xué)以課堂教學(xué)為主，課后學(xué)生要以自學(xué)部分內(nèi)容為輔的形式。（1）課堂講授：在課堂教學(xué)過程中，指出每章的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分，以建立基本概念、形成整體通信系統(tǒng)的思路為基礎(chǔ)。采用啟發(fā)式教學(xué)方法，課堂上會(huì)適當(dāng)提出一些問題，引發(fā)學(xué)生的思考，同時(shí)活躍課堂氣氛，提高課堂質(zhì)量，集中學(xué)生的注意力。采用板書與多媒體課件+WORD習(xí)題+FLASH動(dòng)畫演示相結(jié)合的方式進(jìn)行課堂教學(xué)。（2）課外作業(yè)：鑒于本課程理論性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)，又是各專業(yè)課的重要理論基礎(chǔ)，因此作業(yè)量較大。根據(jù)情況適當(dāng)增設(shè)課外輔導(dǎo)及作業(yè)評(píng)述。（3）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)：鑒于課程理論較抽象、較難理解，因此課內(nèi)實(shí)驗(yàn)采取利用systemview仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證的方式，旨在使學(xué)生及時(shí)鞏固理論所學(xué)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。（4）網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：課程利用智慧職教網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立了資源庫，有豐富的動(dòng)畫資源、課件及知識(shí)點(diǎn)教案、題庫等，學(xué)生可以利用課余時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，教師可以利用平臺(tái)進(jìn)行簽到、考試、提問、在線輔導(dǎo)和答疑等。課程思政設(shè)計(jì)：結(jié)合課程內(nèi)容，將文化、自信、綠色、創(chuàng)新、協(xié)作、愛國(guó)、職業(yè)和奉獻(xiàn)等內(nèi)容融入課程教學(xué)，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，融入不同的思政元素，實(shí)現(xiàn)課程思政的教學(xué)目標(biāo)。課程思政設(shè)計(jì)思路如圖所示，具體實(shí)施參見第四部分?！罢n程思政”設(shè)計(jì)思路圖三、課程目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)掌握通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)和基本分析方法。熟悉通信系統(tǒng)的組成，了解信號(hào)、信道的特性，理解模擬調(diào)制技術(shù)，掌握數(shù)字傳輸理論，熟練掌握數(shù)字編碼原理，理解同步技術(shù)。通過通信技術(shù)的發(fā)展，將文化、自信等思政元素引入課堂，通過數(shù)字調(diào)制新技術(shù)和通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，將創(chuàng)新和綠色等思政元素引入課堂。2.能力目標(biāo)使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)通信系統(tǒng)的認(rèn)知能力，利用所學(xué)理論具備分析問題和解決問題的能力，能夠運(yùn)用所學(xué)進(jìn)行拓展性學(xué)習(xí)的能力，通過各種通信儀器設(shè)備的使用和仿真軟件的操作，提高動(dòng)手操作能力。通過仿真軟件實(shí)操，將協(xié)議精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)等思政元素引入課堂。通過專業(yè)能力學(xué)習(xí)與職業(yè)技能訓(xùn)練實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和職業(yè)素養(yǎng)，使學(xué)生具備愛崗敬業(yè)、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，掌握通信行業(yè)崗位特有的工作規(guī)范，樹立全程全網(wǎng)、團(tuán)隊(duì)合作的職業(yè)精神。3.素質(zhì)目標(biāo)使學(xué)生在實(shí)踐中能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)，及時(shí)跟蹤通信前沿技術(shù)，靈活運(yùn)用所學(xué)，將知識(shí)融會(huì)貫通。在實(shí)際工作和生活中，具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)獨(dú)立思考、解決實(shí)際問題的能力，具備團(tuán)隊(duì)合作、勇于創(chuàng)新的精神。結(jié)合課程內(nèi)容，通過融入企業(yè)文化、行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)、國(guó)家政策等方式，使學(xué)生加深對(duì)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化對(duì)五大發(fā)展理理念及社會(huì)主義核心價(jià)值觀的理解。四、課程內(nèi)容和要求課程內(nèi)容與教學(xué)要求序號(hào)教學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求教學(xué)方法參考課時(shí)1認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)通信原理說課、信息與信息量、通信系統(tǒng)模型、通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)、信道與噪聲理解通信系統(tǒng)原理課程的性質(zhì)、課程目標(biāo)；掌握消息、信息、信號(hào)的定義；掌握數(shù)字通信的概念與模型，掌握性能指標(biāo)計(jì)算、信息量和熵的計(jì)算、熟練掌握信道容量的計(jì)算，將通信文化、愛國(guó)等思政元素融入課程多媒體講授6仿真軟件的使用掌握SystemView軟件的使用實(shí)驗(yàn)22認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)中的信號(hào)信號(hào)的概念及分類、常用信號(hào)、周期信號(hào)時(shí)域與頻域分析、非周期信號(hào)時(shí)域與頻域分析掌握信號(hào)的概念及分類，常用信號(hào)的特點(diǎn)、理解信號(hào)的時(shí)域和頻域分析方法，將自信、堅(jiān)韌、持之以恒等思政元素融入課程多媒體講授6周期矩形脈沖信號(hào)時(shí)域與頻域仿真掌握利用SystemView軟件進(jìn)行周期矩形脈沖信號(hào)時(shí)域與頻域仿真實(shí)驗(yàn)2非周期矩形脈沖信號(hào)時(shí)域與頻域仿真掌握利用SystemView軟件進(jìn)行非周期矩形脈沖信號(hào)時(shí)域與頻域仿真實(shí)驗(yàn)23數(shù)字基帶傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的碼型和波形、無碼間干擾特性、奈奎斯特準(zhǔn)則、升余弦滾降系統(tǒng)掌握基帶傳輸常用碼型的畫法、掌握無碼間干擾條件、滾降系數(shù)及頻帶利用率的關(guān)系，將與時(shí)俱進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展等思政元素融入課程多媒體講授8眼圖仿真建立仿真模型，通過眼圖觀察碼間干擾和噪聲的影響實(shí)驗(yàn)24調(diào)制與解調(diào)模擬調(diào)制與解調(diào)理解調(diào)制；掌握各種模擬調(diào)制的工作原理；了解解調(diào)的方式，會(huì)畫AM、DSB調(diào)制頻譜圖，將發(fā)展理念、奉獻(xiàn)精神等思政元素融入課程多媒體講授6數(shù)字調(diào)制與解調(diào)掌握各種數(shù)字調(diào)制的工作原理；了解解調(diào)的方式，會(huì)畫2ASK、2FSK和2PSK、2DPSK波形，將創(chuàng)新理念、綠色環(huán)保等思政元素融入課程多媒體講授8AM和DSB調(diào)制解調(diào)仿真利用SystemView軟件對(duì)AM和DSB進(jìn)行調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)驗(yàn)22ASK和2FSK調(diào)制解調(diào)仿真利用SystemView軟件對(duì)2ASK和2FSK調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)驗(yàn)22PSK和2DPSK調(diào)制解調(diào)仿真利用SystemView軟件對(duì)2PSK和2DPSK調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)驗(yàn)25編碼信源編碼掌握PCM抽樣、量化和13折線編碼方法，將節(jié)能增效、求真務(wù)實(shí)等思政元素融入課程多媒體講授8信道編碼掌握漢明碼編解碼方法、掌握循環(huán)碼編碼方法、了解卷積碼和Turbo碼，將職業(yè)素養(yǎng)、真誠自信等思政元素融入課程多媒體講授10PCM系統(tǒng)仿真利用SystemView軟件對(duì)PCM取樣定理、PCM系統(tǒng)傳輸原理進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)2信道編譯碼仿真利用SystemView軟件對(duì)奇偶校驗(yàn)碼和漢明碼進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)26定時(shí)與同步定時(shí)系統(tǒng)、同步系統(tǒng)理解同步的概念、類型和作用，將行業(yè)規(guī)范、企業(yè)規(guī)則等思政元素融入課程多媒體講授2課時(shí)合計(jì)理論課時(shí)54實(shí)踐課時(shí)18《通信原理A》思政元素學(xué)習(xí)情境或項(xiàng)目子情境或子項(xiàng)目思政元素1認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)通過信息高速公路的可靠性和有效性等指標(biāo)，提出節(jié)能綠色環(huán)保等思想信道與噪聲通過香農(nóng)的信息論的貢獻(xiàn)，告訴學(xué)生科學(xué)成就從來就不是一蹴而就，需要腳踏實(shí)地，虛心向前人學(xué)習(xí)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，并在前人基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新2認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)中的信號(hào)周期信號(hào)時(shí)域與頻域分析、非周期信號(hào)時(shí)域與頻域分析通過傅里葉與三角級(jí)數(shù)的故事，告訴學(xué)生成功需要不斷堅(jiān)持，有時(shí)需要克服重重困難，培養(yǎng)學(xué)生戰(zhàn)勝困難、勇往直前的堅(jiān)定信念。3數(shù)字基帶傳輸奈奎斯特準(zhǔn)則通過對(duì)奈氏準(zhǔn)則信道帶寬與傳輸速率須相匹配的原理，告訴學(xué)生要自信，天生我才必有用，每個(gè)人需找對(duì)了屬于自己的舞臺(tái)，才能更好的施展才華4調(diào)制與解調(diào)數(shù)字調(diào)制新技術(shù)通過調(diào)制新技術(shù)的發(fā)展，引出創(chuàng)新的重要性，同時(shí)提出綠色節(jié)能等思想5編碼Turbo碼通過Turbo碼的發(fā)明，引出許多技術(shù)突破性進(jìn)展出自名不見經(jīng)傳的小人物，堅(jiān)定學(xué)生的自信，引導(dǎo)學(xué)生熱愛通信行業(yè)、培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)五、教學(xué)實(shí)施建議1.師資條件建議（1）建議課程組教師應(yīng)該具有講師（工程師）職稱以上資格師資來擔(dān)任。該教師應(yīng)該知道前導(dǎo)課程與本課程的相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容知識(shí)結(jié)構(gòu)，以及和后繼課程的內(nèi)在的關(guān)聯(lián)要非常熟悉。（2）課程組應(yīng)定期開展教學(xué)研究活動(dòng)，由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師上示范課，交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。2.校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)環(huán)境建議（1）可以使用SystemView仿真軟件開展實(shí)踐教學(xué)，開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在培養(yǎng)鍛煉動(dòng)手操作能力的同時(shí)，加強(qiáng)理論知識(shí)的理解和掌握。（2）逐步建設(shè)校內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。包括傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、接入網(wǎng)等設(shè)備，相互互連，形成一體化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。（3）要同相關(guān)公司加強(qiáng)聯(lián)系，與企業(yè)緊密合作，建立校外實(shí)訓(xùn)基地，使學(xué)生能夠參觀并接觸使用實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。3.教材選用編寫建議（1）目前課程選用教材（2）本課程建議參考教材4.課程資源的開發(fā)與利用建議（1）完善網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)。學(xué)生利用此平臺(tái)可以方便的共享課程標(biāo)準(zhǔn)、課程整體設(shè)計(jì)方案、課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)方案、課件、案例、習(xí)題、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、學(xué)習(xí)指南、習(xí)題庫等課程教學(xué)資源內(nèi)容。（2）通信仿真環(huán)境的建立?？梢赃x用SystemView軟件建立模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)、調(diào)制與解調(diào)、編碼等仿真模型，并通過波形分析、驗(yàn)證理論知識(shí)的正確性。5.評(píng)價(jià)考核建議總評(píng)成績(jī)包括過程考核成績(jī)和期末成績(jī)，過程考核成績(jī)占總成績(jī)60%，期末成績(jī)占總成績(jī)40%。過程成績(jī)包括出勤（30%）、作業(yè)（10%）、階段性測(cè)驗(yàn)（20%）、實(shí)驗(yàn)（20%）和課堂表現(xiàn)（10%）、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（10%）等六項(xiàng)。（1）出勤：每次課不同形式的考勤，共考勤36次，占過程考核成績(jī)的30%?？记谛问桨ㄈc(diǎn)名、抽查點(diǎn)名、隨機(jī)課堂測(cè)驗(yàn)等多種形式。缺席（含事假、病假、曠課）本門課程三分之一（24）課時(shí)，不允許參加期末考試。曠課1次（2小節(jié)課，下同），出勤成績(jī)扣20分；曠課2次，出勤成績(jī)記為0分。學(xué)生遲到、早退1次，出勤成績(jī)扣10分；學(xué)生請(qǐng)病假、事假1次出勤成績(jī)扣5分；遲到、早退累計(jì)達(dá)到5次，出勤成績(jī)記為0分。（2）作業(yè)：留作業(yè)3次以上，根據(jù)作業(yè)情況給分，作業(yè)成績(jī)采取百分制、取平均值。占過程考核成績(jī)的10%。（3）階段性測(cè)驗(yàn)：采取多種題目、多種形式的階段性測(cè)驗(yàn)，共安排3次階段性測(cè)驗(yàn)，分別在重點(diǎn)章節(jié)結(jié)束時(shí)。測(cè)驗(yàn)成績(jī)采取百分制、取平均的形式，階段測(cè)驗(yàn)成績(jī)占過程考核成績(jī)的20%。（4）實(shí)驗(yàn)：依據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，安排9次實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)