信息與通信工程專業(yè)介紹
(一)學科概況
1831年法拉第發(fā)現電磁感應現象,提出電磁感應定律,1864年麥克斯韋在理論上預言了電磁波的存在,1888年赫茲實驗驗證電磁場理論,1896年馬可尼發(fā)明無線電報,人類從此進入了電信時代。20世紀上半葉人類發(fā)明電子管、晶體管、雷達、廣播、電視等,20世紀中葉奈曼和皮爾遜等提出假設檢驗理論、香農提出信息論、維納提出控制論等,20世紀后期集成電路、移動通信、衛(wèi)星導航、空天信息、互聯(lián)網、智能終端等技術的大規(guī)模普及和應用,信息與通信工程學科得到了長足發(fā)展,并推動了世界信息科學技術的高速發(fā)展,以及人類社會的巨大進步。
進入21世紀以來,信息與通信工程學科沿著多媒體化、數字化、軟件化、智能化、高速化、多樣化、個性化、集成化、一體化等方向發(fā)展。信息與通信工程學科的各個研究分支呈現出相互滲透與融合的趨勢,正孕育著新的重大科學問題的發(fā)現和原理性的突破。同時,信息與通信工程領域的相關理論和技術正向航空航天、海洋工程、空間環(huán)境、生物醫(yī)學、材料科學、人工智能、集成電路、計算機、大數據、網絡安全、無人系統(tǒng)等領域廣泛滲透,與這些領域形成更為緊密的聯(lián)系和融合,成為發(fā)展交叉學科與匯聚科學的紐帶。
(二)學科內涵
信息與通信工程學科是一個理論基礎體系完整、應用領域廣泛、發(fā)展極為迅速的工學門類學科。信息與通信工程主要研究信息的獲取、存儲、傳輸、處理、表現等方面的理論與技術,以及信息與通信系統(tǒng)的設計、分析、開發(fā)、集成、測試、維護等。它涵蓋了無線通信、衛(wèi)星通信、光通信、水聲通信、廣播電視、通信網絡、物聯(lián)網、信息網絡、信息安全、集成電路、信號處理、檢測與估計、圖像與語音處理、計算機視覺、多媒體信息處理、智能信息處理、導航定位、遙感與測控、雷達與聲納、電子對抗、量子信息,以及空間信息系統(tǒng)、海洋信息系統(tǒng)、空天地海一體化信息系統(tǒng)、智能化信息系統(tǒng)等眾多高新技術研究方向,始終是信息領域的基礎主干學科和當代最活躍的學科之一,是現代高新技術的重要組成部分,也是國防領域信息化和智能化的重要支撐。
信息與通信工程學科主要包含三個分支學科方向。其一是以通信與信息系統(tǒng)研究為主體,涉及國民經濟和國防應用的電信、互聯(lián)網、廣播電視、探測感知和導航定位等行業(yè),聚焦無線通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、水聲通信、通信網絡、物聯(lián)網、信息網絡、信息安全、廣播與電視、雷達與聲納、光纖傳感等領域,融合集成電路與集成微系統(tǒng)、計算機技術和人工智能等學科,研究各類信息系統(tǒng)與通信網絡的組成原理、體系架構、功能關聯(lián)、系統(tǒng)協(xié)議、性能評估、增值應用、環(huán)境適應等內容;其二是以信號與信息處理研究為核心,涉及各類信息系統(tǒng)中的信號產生與信息獲取、加載、傳輸、存儲、提取及其應用等環(huán)節(jié),聚焦信號理論、信號處理、數據處理、檢測與估計、信息融合、機器學習、解譯識別、博弈對抗等領域,融合人工智能與大數據處理等技術,研究各種形式信號的產生獲取和處理的理論算法、系統(tǒng)體制、物理實現、性能評估、系統(tǒng)應用和系統(tǒng)安全等內容;其三是以空天信息技術為代表的重大工程領域研究方向,包括空、天、地、海等領域以及跨領域信息技術與集成系統(tǒng),是航空航天、空間環(huán)境和信息技術領域的綜合交叉,聚焦空間網絡通信、導航定位、航天測控、對地觀測、深空通信、星際探測、電子對抗以及空間信息系統(tǒng)、空天地海一體化信息系統(tǒng)、智能空間信息系統(tǒng)等領域,研究基于空天平臺與環(huán)境的先進信號理論、信息獲取與傳輸技術,以及數據處理與融合應用方法等。
本學科基礎知識主要包括:高等數學、概率論與隨機過程、矩陣理論、圖論、最優(yōu)化理論、泛函分析、電路與系統(tǒng)、數字電路與邏輯設計、計算機及軟件基礎等。
本學科專業(yè)基礎知識包括:信息論、信號與系統(tǒng)、數字信號處理、信號檢測與估計、統(tǒng)計信號處理、通信原理、電磁場與電磁波、控制與優(yōu)化、通信網絡、模式識別、機器學習等。
本學科專業(yè)知識包括:無線通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、水聲通信、微波技術、廣播與電視、通信網絡、物聯(lián)網、信息網絡、陣列信號處理、圖像處理、語音處理、計算機視覺、多媒體處理、智能信息處理、無線電導航、遙感與測控、雷達與聲納、電子對抗、量子探測與通信、網絡與交換,以及信息與通信安全、電波傳播、空間信息技術、空間通信與網絡、陸地和海洋信息系統(tǒng)、空天地海一體化信息系統(tǒng)、智能化信息系統(tǒng)等。
本學科的研究方法包括理論研究、仿真與實驗/試驗研究,綜合運用各種科學理論和技術手段,解決實際應用中的關鍵問題。理論研究主要是基于理論分析、模型構建和架構設計等,經過邏輯推理、仿真評估和實驗驗證,獲得新的理論和技術,提出新的系統(tǒng)架構和實現方案。實驗研究主要通過構建實驗系統(tǒng),采集原始數據,獲得相關實證數據,由此驗證理論研究提出的方案和結論。理論研究與實驗研究過程中均可運用形象思維、邏輯思維等方法,以及系統(tǒng)論、信息論、控制論等蘊涵的基礎科學方法。
(三)學科范圍
信息與通信工程學科設有通信與信息系統(tǒng)、信號與信息處理兩個二級學科基礎共性研究方向和以空天信息技術二級學科為代表的重大工程應用領域研究方向。
1.通信與信息系統(tǒng)
主要研究內容包括:信息理論、通信理論、傳輸理論與技術、通信網理論與技術、多媒體通信、無線通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、水聲通信、應急通信、廣播與電視、通信網絡、物聯(lián)網、信息網絡、信息安全、通信系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、聲吶系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、導航與定位系統(tǒng)、電子對抗系統(tǒng)、多功能信息系統(tǒng)等。
2.信號與信息處理
主要研究內容包括:信號與信息處理理論與方法、信號設計與分析、智能信息處理、信息融合、大數據處理、人工智能、語音/圖像/視頻/文本信息處理與識別、通信/雷達/聲吶/導航/遙感/測控/對抗信號與數據處理、多媒體信息處理等。
3.空天信息技術
主要研究內容包括:基于空天平臺與環(huán)境的先進信號理論、信息獲取與傳輸、數據處理與融合應用、空間網絡通信、導航定位、遙感與測控、電子對抗、空間信息系統(tǒng)、空天地海一體化信息系統(tǒng)、智能空間信息系統(tǒng)等。
(四)培養(yǎng)目標
1.碩士學位
應在本學科掌握堅實的基礎理論和系統(tǒng)的專門知識,具有從事科學研究和獨立擔負專門技術工作的能力,了解國內外信息與通信工程學科某一領域的新技術和發(fā)展動向,創(chuàng)新性地解決本學科的學術或技術問題;應熟練掌握一門外國語,熟練閱讀外文專業(yè)書刊,具有較好的聽、說、讀、寫能力;能結合與本學科有關的現實需求與前沿問題進行創(chuàng)新研究,或者綜合運用本學科有關的理論、技術和工具分析和解決實際問題;能勝任研究機構、高等院校和企事業(yè)單位的科研、工程、開發(fā)、管理工作。
2.博士學位
應在本學科掌握堅實寬廣的基礎理論和系統(tǒng)深入的專門知識,具有獨立從事創(chuàng)新性科學研究和/或在工程技術研發(fā)中解決關鍵技術問題的能力。熟悉本學科國內外發(fā)展現狀與趨勢及前沿課題,能夠準確判斷特定課題的研究和應用價值;知悉本學科課題的研究過程、關鍵環(huán)節(jié)及其規(guī)律特點,掌握本學科的科學思維方式和研究驗證方法;能夠獨立完成本學科某一基礎理論或前沿技術課題研究,或面向工程實踐的重要需求,能夠解決其中的關鍵技術問題。具有獨立提出問題和解決問題的能力,在科學或專門技術上做出創(chuàng)造性和富有成效的研究工作;具備良好的溝通、表達和協(xié)作能力;掌握至少一門外國語,能熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料,具有良好的專業(yè)文獻的寫作能力和進行國內國際學術交流的能力,能夠在論文、專利、著作、重要報告(國防和決策咨詢報告)、標準、樣機、軟件等成果中有創(chuàng)新性貢獻;能勝任高等院校、研究機構、企事業(yè)單位的教育、科研、工程設計和技術管理等工作。
(五)相關學科
信息與通信工程學科緊密相關的學科有:電子科學與技術、計算機科學與技術、控制科學與工程、軟件工程、網絡空間安全、集成電路科學與工程、遙感科學與技術、智能科學與技術、儀器科學與技術、光學工程、生物醫(yī)學工程、航空宇航科學與技術、船舶與海洋工程等。信息與通信工程學科與相關學科的交叉與融合必將促進本學科的自身發(fā)展,也將有效支撐信息化社會的長期可持續(xù)發(fā)展。
碩士學位基本要求
(一)獲本學科碩士學位應掌握的基本知識
本學科碩士生在信息與通信工程學科應具有堅實的基礎理論和系統(tǒng)的專門知識。
本學科碩士生應掌握信息論、電路與系統(tǒng)、信號與系統(tǒng)、數字信號處理、統(tǒng)計信號處理、通信原理、電磁場與電磁波、信號檢測與估計、控制與優(yōu)化理論、通信網理論基礎、機器學習、模式識別。
本學科碩士生可選學無線通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、量子通信、無線電導航理論、雷達理論與技術、陣列信號處理、探測成像、微波技術、數字圖像與視頻處理技術、視覺處理、信息融合、語音處理技術、網絡體系與協(xié)議及交換技術、網絡信息論、信息與通信安全理論、海洋環(huán)境傳播理論、空間信息技術、空間通信與網絡、電子對抗等專業(yè)知識。
本學科碩士生經系統(tǒng)的學習和訓練后,應掌握較為完整的知識體系,并了解信息與通信工程學科國內外發(fā)展現狀和發(fā)展趨勢,為解決科學研究與專門技術工作中的問題奠定一定的基礎,具有科學研究創(chuàng)新能力或工程實踐能力。
本學科碩士生還應掌握自然辯證法等社會科學人文知識,在努力提高科學思維和邏輯推理能力、從事科學研究及高科技開發(fā)能力的同時,培養(yǎng)家國情懷、人文精神和哲學思維習慣,用科學的方法指導科學研究和工程實踐。
本學科碩士生應掌握至少一門外國語,能較為熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料,具有一定的寫作、國際學術交流、編程和文獻檢索能力,能勝任研究機構、高等院校和企事業(yè)單位的科研、工程、開發(fā)、管理等工作。
(二)獲本學科碩士學位應具備的基本素質
碩士生應成為德智體美勞全面發(fā)展的專業(yè)人才和社會主義建設者與接班人;有正確的人生觀、價值觀和世界觀,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神;具有科學嚴謹和求真務實的學習態(tài)度和科研作風;具有健康的體質、良好的心理素質和較強的抗挫折能力。
1.學術素養(yǎng)
碩士生應具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,具有科學嚴謹和求真務實的學習態(tài)度和工作作風,具有從事科學研究或獨立擔任專門技術工作的能力,具有創(chuàng)新精神和合作精神。
2.學術道德
碩士生應崇尚求實的科學精神,恪守學術道德規(guī)范,堅持學術誠信要求;嚴格遵守學術規(guī)范和慣例;尊重他人的知識產權,遵循學術署名原則,杜絕學術不端行為。
(三)獲本學科碩士學位應具備的基本學術能力
1.獲取知識的能力
碩士生應具有從書籍、媒體、期刊、報告、網絡、科學實驗等途徑快速獲取符合自己需求的知識的能力。
2.科學研究能力
能夠對已有研究成果等進行正確而客觀的判斷和分析;能夠客觀地分析現有成果的正確性、可靠性、合理性和先進性;能夠客觀而正確地對信息與通信工程學科領域的科研文獻等材料進行篩選、鑒別和評價。
能夠在現有研究成果的基礎上,進一步開展相關研究;具備提出問題、分析問題和解決問題的能力,掌握科學研究的一般方法。
能夠合理地利用研究資源,合理地分配研究時間和規(guī)劃研究工作;能夠理論聯(lián)系實際,解決某一領域的實際問題。
3.實踐能力
具有創(chuàng)造性的思維習慣,勇于開展創(chuàng)新性的試驗、開發(fā)和研究;能夠綜合運用所學的知識,解決信息與通信工程學科相關領域的科學或工程實際問題;具有良好的協(xié)調、聯(lián)絡及合作能力,具有良好的團隊協(xié)作精神,能夠解決科技學術研究或技術開發(fā)過程中的問題。
4.學術交流能力
在科學研究和承擔技術工作中,能夠通俗、正確地描述自己所研究的問題、研究方法、研究進展和研究結果;積極聆聽學科前沿講座,并主動思考;積極參加信息與通信工程學科的全國或國際學術會議,能夠應用一種外語進行常規(guī)的學術表達和交流。
5.其他能力
碩士生的培養(yǎng)除了加強科學素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)之外,還應強調德智體美勞的綜合素質訓練與培育社會責任感強,積極參加公益活動,加強思想品德修養(yǎng),培養(yǎng)團隊精神、合作精神和嚴謹求實的科學態(tài)度;具有高雅樸實的舉止及健康的體魄。同時,增強法制觀念,社交能力和自我保護能力,成為一個自立自強、誠實守信的科技人才。
(四)學位論文基本要求
1.論文選題
碩士學位論文選題應在導師的指導下,結合碩士生的優(yōu)勢及志趣,經廣泛調研后在信息與通信工程學科范圍內確定,并應由導師批準。選題應能反映信息與通信工程學科發(fā)展的新動向,具有一定的理論及應用意義,以保證論文工作的先進性、創(chuàng)新性及可實施性。碩士生應適時地提交選題報告,且選題報告應有如下幾個部分:(1)選題的背景與意義;(2)課題的發(fā)展現狀、前人的工作、技術路線或研究思路、預期的研究成果;(3)課題進度安排及論文結構框架。
2.規(guī)范性要求
信息與通信工程學科的碩士學位論文是檢驗碩士生學業(yè)、學術水平的重要依據和必要環(huán)節(jié),是碩士生綜合素質培養(yǎng)全過程的概括與總結,它集中反映了碩士生對信息與通信工程學科的基礎理論和專門知識的扎實性和系統(tǒng)性,具體反映碩士生在本學科中掌握知識的程度,也反映了碩士生靈活運用基礎理論解決實際問題的能力和基本實驗技能,由此來衡量碩士生從事科學研究和承擔專門技術工作的能力以及是否已達到碩士生培養(yǎng)的目標。
信息與通信工程學科的碩士學位論文是科學研究工作的總結與升華,是數學分析對物理概念的詮釋過程,是用實驗數據及實際應用對理論的佐證過程。學位論文應符合科學論文的體例和語言特點。信息與通信工程學科的碩士學位論文應是碩士生在導師的指導下完成的研究成果。學位論文的學術觀點必須明確,且邏輯嚴謹、文字通暢、圖表清晰、概念清楚、數據可靠、計算正確、層次分明、標注規(guī)范。
信息與通信工程學科的碩士學位論文一般由以下幾個部分組成:封面、獨創(chuàng)性聲明、學位論文版權使用授權書、摘要(中、外文)、關鍵詞、論文目錄、正文(包括綜述、理論研究、實驗與計算、結果與分析等)、參考文獻、發(fā)表文章目錄、致謝和必要的附錄等。
3.質量要求
(1)碩士學位論文選題有明確的研究背景,論文工作有一定的技術難度或理論深度,論文成果具有一定的先進性和實用性;
(2)碩士學位論文工作應在導師指導下獨立完成。論文工作量飽滿;
(3)文獻綜述應對選題所涉及的工程技術問題或研究課題的國內外狀況有清晰的描述與分析;
(4)正文應綜合應用基礎理論、科學方法、專業(yè)知識和技術手段對所解決的科研問題或工程實際問題進行分析研究,并能在某些方面提出獨立見解或有所創(chuàng)新;
(5)碩士學位論文寫作要求概念清晰,結構合理,層次分明,文理通順,格式規(guī)范;
(6)凡引用他人的科研成果必須明確標注,與他人合作的部分須說明本人的具體工作與貢獻;
(7)遵守論文保密管理規(guī)定。
此外,信息與通信工程學科的碩士生須通過科研和技術開發(fā)活動,對相對獨立完成的課題或取得的階段性成果進行總結,鼓勵在論文、專利、著作、重要報告(國防和決策咨詢報告)、標準、樣機、軟件等成果中具有一定的創(chuàng)新性貢獻。
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