在物理学、计算机科学、生物学、社会科学等多个领域的交叉应用,形成跨学科的知识体系:引导学生关注复杂系统与复杂网络领域的最新研究进展,如大数据分析、人工智能、网络科学的新兴理论与方法,提升其对学科前沿动态的敏感度。教学目标2:科研实践能力培养目标。通过课程学习,学生应能熟练运用数学工具和计算技术建立复杂系统模型,进行仿真模拟和数据分析,有效解析复杂网络的结构特性与功能行为;培养学生设计并实施复杂系统实验的能力,包括数据采集、处理、分析等技能,利用实际数据验证理论模型,提升实验设计的科学性和有效性;熟练掌握至少一种复杂系统与复杂网络分析软件(如Gephi、NetworkX等),能够独立完成数据可视化、网络分析及模型仿真等工作。教学目标3:创新能力提升目标。通过课程学习和课程实践,激发学生对复杂系统实际问题的敏感度,培养其从复杂现象中提炼科学问题的能力,通过创新思维提出解决问题的新视角和新方法;鼓励学生在复杂系统与复杂网络研究中尝试跨学科融合,探索不同领域知识的交叉应用,推动理论创新和技术创新;培养学生的批判性思维,使其能在学术讨论中提出独立见解,有效沟通和交流研究成果,具备撰写高水平学术论文和参与国际学术会议的能力。二、课程教学内容提要与基本要求理论部分学时序号基本要求教学内容提要了解复杂系统与复杂网络间的关联;熟悉图论基本概念及其应用、掌握网络的数学14复杂系统与复杂网络概论表示。学习网络相关的测度与参数,会定量分析网络结构特征。了解大规模网络结构,熟悉最短路径和小世界效应以及幂律和无标度网络。熟悉网2网络演化模型及大规模网络结构S络生成模型,重点掌握Barabasi-Albert模型和小世界模型,了解指数随机图模型。掌握流行病传播基本模型。了解复杂网络上的传播机理,熟悉计算机病毒在34复杂网络传播过程Internet上的传播过程及其对网络拓扑结构的影响。了解动力系统的描述和分析求解方法。掌网络动力系统及网络搜索X握网络搜索基本算法的思路及原理。实验部分序号实验内容、要求及时间安排、仪器要必开/实验实验项目名称24
24 在物理学、计算机科学、生物学、社会科学等多个领域的交叉应用,形成跨学科的知识体系; 引导学生关注复杂系统与复杂网络领域的最新研究进展,如大数据分析、人工智能、网络科 学的新兴理论与方法,提升其对学科前沿动态的敏感度。 教学目标 2:科研实践能力培养目标。通过课程学习,学生应能熟练运用数学工具和计 算技术建立复杂系统模型,进行仿真模拟和数据分析,有效解析复杂网络的结构特性与功能 行为;培养学生设计并实施复杂系统实验的能力,包括数据采集、处理、分析等技能,利用 实际数据验证理论模型,提升实验设计的科学性和有效性;熟练掌握至少一种复杂系统与复 杂网络分析软件(如 Gephi、NetworkX 等),能够独立完成数据可视化、网络分析及模型仿 真等工作。 教学目标 3:创新能力提升目标。通过课程学习和课程实践,激发学生对复杂系统实际 问题的敏感度,培养其从复杂现象中提炼科学问题的能力,通过创新思维提出解决问题的新 视角和新方法;鼓励学生在复杂系统与复杂网络研究中尝试跨学科融合,探索不同领域知识 的交叉应用,推动理论创新和技术创新;培养学生的批判性思维,使其能在学术讨论中提出 独立见解,有效沟通和交流研究成果,具备撰写高水平学术论文和参与国际学术会议的能力。 二、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 1 复杂系统与复杂网络概论 了解复杂系统与复杂网络间的关联;熟悉 图论基本概念及其应用、掌握网络的数学 表示。学习网络相关的测度与参数,会定 量分析网络结构特征。 4 2 网络演化模型及大规模网络结构 了解大规模网络结构,熟悉最短路径和小 世界效应以及幂律和无标度网络。熟悉网 络生成模型,重点掌握 Barabási-Albert 模型和小世界模型,了解指数随机图模型。 4 3 复杂网络传播过程 掌握流行病传播基本模型。了解复杂网络 上 的 传 播 机 理 , 熟 悉 计 算 机 病 毒 在 Internet上的传播过程及其对网络拓扑结 构的影响。 4 4 网络动力系统及网络搜索 了解动力系统的描述和分析求解方法。掌 握网络搜索基本算法的思路及原理。 4 实验部分 序号 实验项目名称 学 实验内容、要求及时间安排、仪器要 必开/ 实验
时选开类型求1)实验内容与要求:安装并熟悉Gephi网络可视化软件;根据网络生成算法生成随机网络、小世界网络、无标度网络等,利用可视化工具分析比较不网络模型生成及网络数1必开验证同网络的统计特性。据可视化2)时间安排:依据实验室条件临时安排3)仪器要求:计算机、Gephi、Python/C++/MATLAB等1)实验内容与要求:掌握经典复杂网络搜索算法的设计思想和实现步骤。编程实现基于广度优先、随机游走、最大度搜索策略的搜索算法。并对相网络搜索算法实现必开验证2应算法进行复杂度分析和比较。42)时间安排:依据实验室条件临时安排3)仪器要求:计算机、Python、PyTorch等1)实验内容与要求:新型冠状病毒感染人数趋势预测。根据适合的传染病模型,选择公开数据,实现疫情传播的可视化分析。并根据所建立模型预测病毒感染人数趋势,分析论证所得选开设计3传染病模型动态过程8结论的合理性与不足。2)时间安排:依据实验室条件临时安排3)仪器要求:计算机、Python、PyTorch等由学生提出自己感兴趣的复杂系统或复杂网络应用探索设计实验内容和要A自选题目选开设计8求,在具备所需仪器要求条件下,经老师审核同意后开展实验25
25 时 求 选开 类型 1 网络模型生成及网络数 据可视化 4 1)实验内容与要求:安装并熟悉 Gephi 网络可视化软件;根据网络生成算法 生成随机网络、小世界网络、无标度 网络等,利用可视化工具分析比较不 同网络的统计特性。 2)时间安排:依据实验室条件临时安 排 3) 仪 器 要 求 : 计 算 机 、 Gephi 、 Python/C++/MATLAB 等 必开 验证 2 网络搜索算法实现 4 1)实验内容与要求:掌握经典复杂网 络搜索算法的设计思想和实现步骤。 编程实现基于广度优先、随机游走、 最大度搜索策略的搜索算法。并对相 应算法进行复杂度分析和比较。 2)时间安排:依据实验室条件临时安 排 3)仪器要求:计算机、Python、PyTorch 等 必开 验证 3 传染病模型动态过程 8 1)实验内容与要求:新型冠状病毒感 染人数趋势预测。根据适合的传染病 模型,选择公开数据,实现疫情传播 的可视化分析。并根据所建立模型预 测病毒感染人数趋势,分析论证所得 结论的合理性与不足。 2)时间安排:依据实验室条件临时安 排 3)仪器要求:计算机、Python、PyTorch 等 选开 设计 4 自选题目 8 由学生提出自己感兴趣的复杂系统或 复杂网络应用探索设计实验内容和要 求,在具备所需仪器要求条件下,经 老师审核同意后开展实验 选开 设计
三、教学方法理论部分采取以课堂讲授为主,以学生参与的间题研讨为辅的教学方法。依据讲授内容需要在课后布置问题供学生课后研究,下次课前进行专门研讨。实验部分采取以学生自主实验为主,现场指导、演示、检查为辅的教学方法。允许学生以2-3人小组进行分工协作和交流讨论,共同设计和开发完成复杂系统或复杂网络应用探索设计。四、课程思政内容科学精神与爱国情怀结合:在讲解复杂系统与复杂网络领域的前沿科技和重大发现时,强调这些成就背后科学家们不懈探索、勇于创新的精神,以及他们为国家科技进步和社会发展作出的贡献。引导学生将个人学术追求与国家需求相结合,激发学生的爱国情怀和使命担当。社会主义核心价值观的实践:在课程中融入团队合作、诚信科研、公平竞争的价值观教育,鼓励学生在复杂系统模拟、网络数据分析等团队项目中践行敬业、诚信、友善等核心价值观,培养良好的科研道德和社会责任感。法治意识与伦理教育:在涉及大数据处理、个人信息保护等议题时,引入相关法律法规和伦理规范的讨论,提高学生的法治意识和伦理判断能力,确保在科学研究中尊重隐私权、维护信息安全,培养既懂技术又守规则的复合型人才。五、教学目标达成与评价方式1.教学目标1通过实施理论部分教学和研讨过程达成;达成情况通过期末考试和平时形成性评价相结合的方式评价;2.教学目标2通过实施实验部分教学过程达成;达成情况通过期末考试和平时形成性评价相结合的方式评价。3.教学目标3通过实施理论部分教学和实验部分教学过程达成;达成情况通过课堂自学内容分享和实验报告/论文情况相结合的方式评价。六、课程成绩评定本课程成绩由期末成绩和平时成绩组成,其中期末成绩占50%,平时成绩占50%期末成绩采用开卷考试形式进行,主要考核学生对理论知识的掌握、对给定问题的算法设计、对相关结果的分析总结能力。平时成绩评定主要依据课堂考勤、课堂研讨与互动、上机实验完成情况和现场汇报验收情况等综合评定。26
26 三、教学方法 理论部分采取以课堂讲授为主,以学生参与的问题研讨为辅的教学方法。依据讲授内容 需要在课后布置问题供学生课后研究,下次课前进行专门研讨。 实验部分采取以学生自主实验为主,现场指导、演示、检查为辅的教学方法。允许学生 以 2-3 人小组进行分工协作和交流讨论,共同设计和开发完成复杂系统或复杂网络应用探索 设计。 四、课程思政内容 科学精神与爱国情怀结合:在讲解复杂系统与复杂网络领域的前沿科技和重大发现时, 强调这些成就背后科学家们不懈探索、勇于创新的精神,以及他们为国家科技进步和社会发 展作出的贡献。引导学生将个人学术追求与国家需求相结合,激发学生的爱国情怀和使命担 当。 社会主义核心价值观的实践:在课程中融入团队合作、诚信科研、公平竞争的价值观教 育,鼓励学生在复杂系统模拟、网络数据分析等团队项目中践行敬业、诚信、友善等核心价 值观,培养良好的科研道德和社会责任感。 法治意识与伦理教育:在涉及大数据处理、个人信息保护等议题时,引入相关法律法规 和伦理规范的讨论,提高学生的法治意识和伦理判断能力,确保在科学研究中尊重隐私权、 维护信息安全,培养既懂技术又守规则的复合型人才。 五、教学目标达成与评价方式 1. 教学目标 1 通过实施理论部分教学和研讨过程达成;达成情况通过期末考试和平时 形成性评价相结合的方式评价; 2. 教学目标 2 通过实施实验部分教学过程达成;达成情况通过期末考试和平时形成性 评价相结合的方式评价。 3. 教学目标 3 通过实施理论部分教学和实验部分教学过程达成;达成情况通过课堂自 学内容分享和实验报告/论文情况相结合的方式评价。 六、课程成绩评定 本课程成绩由期末成绩和平时成绩组成,其中期末成绩占 50%,平时成绩占 50%。 期末成绩采用开卷考试形式进行,主要考核学生对理论知识的掌握、对给定问题的算法 设计、对相关结果的分析总结能力。 平时成绩评定主要依据课堂考勤、课堂研讨与互动、上机实验完成情况和现场汇报验收 情况等综合评定
七、建议教材与主要参考书建议教材:【美】M.E.J.Newman著,郭世泽、陈哲译,《网络科学引论》,北京:电子工业出版社,2014参考书:[1] Albert-La szl o Barabasi and Marton Po sfai, Network Science, CambridgeUniversityPress,Cambridge,2016[2】汪小帆、李翔、陈关荣,《复杂网络理论及其应用》,北京:清华大学出版社,2006[3] G.Chen, X.Wang and X.Li, Introduction to Complex Networks:Models,Structures and Dynamics, Higher Education Press, Beijing, 20124]】何大韧、刘宗华、汪秉宏编著,《复杂系统与复杂网络》,北京:高等教育出版社,2009八、编制与审核工作内容负责人完成时间编制(任课教师)曹林、宋沛然2024.6审核(学科、专业负周金和2024.7责人)批准(主管院长)李学华2024.727
27 七、建议教材与主要参考书 建议教材: [美] M. E. J. Newman 著,郭世泽、陈哲译,《网络科学引论》,北京:电子工业出版 社,2014 参考书: [1] Albert-László Barabási and Márton Pósfai, Network Science, Cambridge University Press, Cambridge, 2016 [2] 汪小帆、李翔、陈关荣,《复杂网络理论及其应用》,北京:清华大学出版社,2006 [3] G. Chen, X. Wang and X. Li, Introduction to Complex Networks: Models, Structures and Dynamics, Higher Education Press, Beijing, 2012 [4] 何大韧、刘宗华、汪秉宏编著,《复杂系统与复杂网络》,北京:高等教育出版社, 2009 八、编制与审核 工作内容 负责人 完成时间 编制(任课教师) 曹林、宋沛然 2024.6 审核(学科、专业负 责人) 周金和 2024.7 批准(主管院长) 李学华 2024.7
《高等工程电磁场》课程教学大纲课程名称课程编码EE523高等工程电磁场Advanced英文名称考核方式考试口考查ElectromagneticsforEngineering口公共必修课学分2?专业必修课口公共选修课课程性质口专业选修课总学时32口补修课口其他本研一体化课程特色课程口学科交叉融合课程口全英文授课课程课程特点实验学时0口双语授课课程口案例课程口校企联合课程口其他先修课程(已具高等数学和线性代数、物理电磁学或者工程电磁场。备知识能力)适用学科/专业信息与通信工程/电子信息类一电子与通信工程方向学位类别(领域)一、课程教学目标(说明:根据培养目标,紧密结合本课程特性与内涵,概括性的确定出学习者学习该课程后,在知识、科研实践能力和创新能力等方面应达到的目标与要求。)电磁场和电磁波是当代电子、电力、信息等技术领域的物理基础之一,相应理论已成为通信、电子信息技术、计算机、自动控制和电气技术创新的基础,对新技术的形成起到关键性支撑作用。加强相关理论基础对研究生掌握本专业前沿知识及技术(如微波技术、无线通信、光电子/光纤技术、空天信息技术、集成电路等)及学生自身理论素养、解决间题的能力和创新能力的培养都至关重要。本门课程是信息与通信工程专业以及电子信息类一电子与通信工程方向的学位主干课。课程教学目标主要包括以下两方面:28
28 《高等工程电磁场》课程教学大纲 课程名称 高等工程电磁场 课程编码 EE523 英文名称 Advanced Electromagnetics for Engineering 考核方式 □√ 考试 □考查 课程性质 □公共必修课 □√ 专业必修课 □公共选修课 □专业选修课 □补修课 □其他_ 学分 2 总学时 32 课程特点 □本研一体化课程 □√ 特色课程 □学科交叉融合课程 □全英文授课课程 □双语授课课程 □案例课程 □校企联合课程 □其他_ 实验学时 0 先修课程(已具 备知识能力) 高等数学和线性代数、物理电磁学或者工程电磁场。 适用学科/专业 学位类别(领域) 信息与通信工程/电子信息类—电子与通信工程方向 一、课程教学目标 (说明:根据培养目标,紧密结合本课程特性与内涵,概括性的确定出学习者学习该课 程后,在知识、科研实践能力和创新能力等方面应达到的目标与要求。) 电磁场和电磁波是当代电子、电力、信息等技术领域的物理基础之一,相应理论已成为 通信、电子信息技术、计算机、自动控制和电气技术创新的基础,对新技术的形成起到关键 性支撑作用。加强相关理论基础对研究生掌握本专业前沿知识及技术(如微波技术、无线通 信、 光电子/光纤技术、空天信息技术、集成电路等)及学生自身理论素养、解决问题的能 力和创新能力的培养都至关重要。本门课程是信息与通信工程专业以及电子信息类—电子与 通信工程方向的学位主干课。课程教学目标主要包括以下两方面: