教学目标1:在本科阶段对电磁场理论学习的基础上,进一步拓展和夯实学生在电磁场理论方面的数学物理基础,使学生较为全面地了解和掌握其基本内容与定量分析方法,与现代科学和技术创新密切相关的电磁场与电磁波的理论基础得到加强,形成更为清晰、精准的理论图景及思维方式。内容主要包括:经典的宏观电磁场理论及其规范求解方法、狭义相对论、运动电荷的电磁场和辐射、电磁波的传播等。教学目标2:结合对研究生科研实践与创新能力的贯通培养,通过来自工程实践和基础科研项目的习题和案例分析等接近实战化的训练,使研究生基本掌握电磁场分布和电磁波发生与传播规律的近现代分析方法,初步具备面向科研需求在电磁学层面上进行精准高效建模、开展解析与仿真相结合的分析、提出创新性解决方案等能力,为今后学习专业技术课乃至学位论文的研究创新打下坚实的物理基础。二、课程教学内容提要与基本要求理论部分序号学时教学内容提要基本要求掌握麦克斯韦方程组及相关电磁学定律的物电磁场方程与基本定理理本质及其适用范围。掌握经典电磁间题的解析求解方法的数学实2电磁场方程的求解方法6质,了解离散、数值化求解典型算法与工具了解运动系统中电磁场以及狭义相对论基本3运动系统的电磁场与狭义相对论原理,并能针对相对论相关工程间题进行简单的解析分析。电磁波的开放空间传播及电磁波掌握平面电磁波的基本解析分析方法;了解4与介质的互作用电磁波与各类电磁介质的互作用特性掌握运动电荷的辐射规律及基本辐射子的辐电磁波的辐射与散射射特性;掌握天线及其阵列分析的基本原理;了解散射的基本原理与解析分析方法。掌握导波结构及其内部电磁场分布、电磁波6导行电磁波传播特点;掌握导波结构行为特性及其信息传输性能评估基本方法。案例分析部分学必开/实验序号项目名称实验内容、要求及时间安排、仪器要求时选开类型29
29 教学目标 1:在本科阶段对电磁场理论学习的基础上,进一步拓展和夯实学生在电磁场 理论方面的数学物理基础,使学生较为全面地了解和掌握其基本内容与定量分析方法,与现 代科学和技术创新密切相关的电磁场与电磁波的理论基础得到加强,形成更为清晰、精准的 理论图景及思维方式。内容主要包括:经典的宏观电磁场理论及其规范求解方法、狭义相对 论、运动电荷的电磁场和辐射、电磁波的传播等。 教学目标 2:结合对研究生科研实践与创新能力的贯通培养,通过来自工程实践和基础 科研项目的习题和案例分析等接近实战化的训练,使研究生基本掌握电磁场分布和电磁波发 生与传播规律的近现代分析方法,初步具备面向科研需求在电磁学层面上进行精准高效建模、 开展解析与仿真相结合的分析、提出创新性解决方案等能力,为今后学习专业技术课乃至学 位论文的研究创新打下坚实的物理基础。 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 电磁场方程与基本定理 掌握麦克斯韦方程组及相关电磁学定律的物 理本质及其适用范围。 6 2 电磁场方程的求解方法 掌握经典电磁问题的解析求解方法的数学实 质,了解离散、数值化求解典型算法与工具。 6 3 运动系统的电磁场与狭义相对论 了解运动系统中电磁场以及狭义相对论基本 原理,并能针对相对论相关工程问题进行简 单的解析分析。 4 4 电磁波的开放空间传播及电磁波 与介质的互作用 掌握平面电磁波的基本解析分析方法;了解 电磁波与各类电磁介质的互作用特性 4 5 电磁波的辐射与散射 掌握运动电荷的辐射规律及基本辐射子的辐 射特性;掌握天线及其阵列分析的基本原理; 了解散射的基本原理与解析分析方法。 4 6 导行电磁波 掌握导波结构及其内部电磁场分布、电磁波 传播特点;掌握导波结构行为特性及其信息 传输性能评估基本方法。 4 案例分析部分 序号 项目名称 学 时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型
1)实验内容与要求:结合研究生未来学位论文研究工作,从在研项目中提炼相关电磁学研究关键问题,借助理论解析求解和离散/数值求解软件平台工具,完成相关电磁传播行为的分析求解,源自研究、开发科研提出有针对性和一定创新性的解决方案建议或1项目中的电磁分者求解分析工具程序。必开探索4析关键间题类2)时间安排:在课程一开始即布置相关任务,在课程中段每周安插1个学时予以辅导答疑,学期结束时进行展示和答辩。3)仪器要求:联网计算机、MATLAB、HFSS/CST软件工具或者自行开发的求解程序等。三、教学方法理论部分采取教师课堂讲授、学生当堂讲解汇报自学情况以及参与间题研讨相结合的教学方法。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。充许学生以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较复杂的案例分析。四、课程思政内容(说明:课程思政建设内容要围绕坚定学生理想信念,以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体为主线,从政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等方面入手优化课程思政设计,系统开展中国特色社会主义和中国梦、社会主义核心价值观、法治意识、中华优秀传统文化等内容教育。)1.课程思政建设应始终贯彻坚定学生理想信念的总体目标,以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体为主线,并做到“润物细无声”。2.揭示经典电磁学、电动力学等基础理论的发展历程,结合我国相关科学与技术的发展成就,鼓励、培养学生敢于创造、努力探索新方法的精神和科学精神。3.通过对信息与通信工程、电子科学技术学科与电磁学密切相关的前沿技术的介绍与分析,结合我国科技发展历史,阐述我国自前技术的发展总体概况,指出优势和不足,彰显中华民族优秀品质与优良传统,我国科研工作者不屈不挠的赶超精神、勇攀高峰的攀登精神、敢为人先的创新精神,培养学生具有爱国主义情怀和坚持不懈的精神。4.通过系统梳理课程中的知识点及其相互间的辩证逻辑关系,培养学生的辩证唯物主义思想,使学生树立正确的世界观、人生观、价值观:同时结合学术规范等教育,加强法制意识。5.教学过程中注重随机渗透式和潜移默化式教学,让国家的强国梦想与专业学习紧密结30
30 1 源自研究、开发 项目中的电磁分 析关键问题 4 1)实验内容与要求:结合研究生未来学位论文研 究工作,从在研项目中提炼相关电磁学研究关键 问题,借助理论解析求解和离散/数值求解软件 平台工具,完成相关电磁传播行为的分析求解, 提出有针对性和一定创新性的解决方案建议或 者求解分析工具程序。 2)时间安排:在课程一开始即布置相关任务,在 课程中段每周安插 1 个学时予以辅导答疑,学期 结束时进行展示和答辩。 3)仪器要求:联网计算机、MATLAB、HFSS/CST 软件工具或者自行开发的求解程序等。 必开 科研 探索 类 三、教学方法 理论部分采取教师课堂讲授、学生当堂讲解汇报自学情况以及参与问题研讨相结合的教 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较复杂的案例分析。 四、课程思政内容 (说明:课程思政建设内容要围绕坚定学生理想信念,以爱党、爱国、爱社会主义、爱 人民、爱集体为主线,从政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等方面入手 优化课程思政设计,系统开展中国特色社会主义和中国梦、社会主义核心价值观、法治意识、 中华优秀传统文化等内容教育。) 1. 课程思政建设应始终贯彻坚定学生理想信念的总体目标,以爱党、爱国、爱社会主 义、爱人民、爱集体为主线,并做到“润物细无声”。 2. 揭示经典电磁学、电动力学等基础理论的发展历程,结合我国相关科学与技术的发 展成就,鼓励、培养学生敢于创造、努力探索新方法的精神和科学精神。 3.通过对信息与通信工程、电子科学技术学科与电磁学密切相关的前沿技术的介绍与分 析,结合我国科技发展历史,阐述我国目前技术的发展总体概况,指出优势和不足,彰显中 华民族优秀品质与优良传统,我国科研工作者不屈不挠的赶超精神、勇攀高峰的攀登精神、 敢为人先的创新精神,培养学生具有爱国主义情怀和坚持不懈的精神。 4. 通过系统梳理课程中的知识点及其相互间的辩证逻辑关系,培养学生的辩证唯物主 义思想,使学生树立正确的世界观、人生观、价值观;同时结合学术规范等教育,加强法制 意识。 5.教学过程中注重随机渗透式和潜移默化式教学,让国家的强国梦想与专业学习紧密结
合、与学生的职业生涯紧密结合,激发学生家国情怀以及相应的奉献和勇于迎接挑战、克服困难的精神,并坚定社会主义核心价值观。五、教学目标达成与评价方式(说明:本课程支撑的知识获得、科研实践能力提升、创新能力提升等方面的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过程来达成;达成情况通过期末评价和平时形成性评价相结合的方式来评价;2.教学目标2通过实施案例分析部分教学过程来达成;达成情况通过期末评价和平时形成性评价相结合的方式来评价。六、课程成绩评定(说明:成绩组成部分,具体要求及成绩评定方法等。)本课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%期末成绩考查采用闭卷考试的形式来进行,卷面以解析求解习题为主,主要依据评分标准结合学生答题情况来评定。平时成绩评定主要依据课堂考勤、习题作业提交、课堂研讨与互动、案例分析结果检查和验收情况等综合评定,其中案例分析的分值在平时成绩评定中不少于50%。七、建议教材与主要参考书建议教材:王一平工程电动力学[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.参考书:[1]虞福春,郑春开编.电动力学(第2版)[M].北京:北京大学出版社,2003[2]谢处方、饶克谨编著,赵家升、袁敬闲修订.电磁场与电磁波(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2006.八、编制与审核负责人工作内容完成时间公延飞2024.06编制(任课教师)审核(学科、专业负曹林、周金和2024.06责人)李学华2024.06批准(主管院长)31
31 合、与学生的职业生涯紧密结合,激发学生家国情怀以及相应的奉献和勇于迎接挑战、克服 困难的精神,并坚定社会主义核心价值观。 五、教学目标达成与评价方式 (说明:本课程支撑的知识获得、科研实践能力提升、创新能力提升等方面的教学目标达成 与评价方式) 1. 教学目标 1 通过实施理论部分教学过程来达成;达成情况通过期末评价和平时形成 性评价相结合的方式来评价; 2. 教学目标 2 通过实施案例分析部分教学过程来达成;达成情况通过期末评价和平时 形成性评价相结合的方式来评价。 六、课程成绩评定 (说明:成绩组成部分,具体要求及成绩评定方法等。) 本课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%。 期末成绩考查采用闭卷考试的形式来进行,卷面以解析求解习题为主,主要依据评分标 准结合学生答题情况来评定。 平时成绩评定主要依据课堂考勤、习题作业提交、课堂研讨与互动、案例分析结果检 查和验收情况等综合评定,其中案例分析的分值在平时成绩评定中不少于 50%。 七、建议教材与主要参考书 建议教材: 王一平. 工程电动力学[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007. 参考书: [1] 虞福春,郑春开编.电动力学(第 2 版)[M].北京:北京大学出版社,2003. [2]谢处方、饶克谨 编著,赵家升、袁敬闳 修订.电磁场与电磁波(第 4 版)[M].北京: 高等教育出版社,2006. 八、编制与审核 工作内容 负责人 完成时间 编制(任课教师) 公延飞 2024.06 审核(学科、专业负 责人) 曹林、周金和 2024.06 批准(主管院长) 李学华 2024.06
《高分辨率遥感图像理解》课程教学大纲课程名称EE5071高分辨率遥感图像理解课程编码High-ResolutionRemote英文名称考核方式口考试口考查Sensing ImageUnderstanding口公共必修课学分2口专业必修课口公共选修课课程性质团专业选修课总学时32口补修课口其他本研一体化课程口特色课程口学科交叉融合课程口全英文授课课程实验学时无课程特点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(已具具备高等数学、数字信号处理、C或Python语言编程等相关知识与能力备知识能力)适用学科/专业电子信息类一智能信息通信方向学位类别(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。)高分辨率遥感图像理解是遥感领域的基础应用学科,同时该学科与人工智能等新兴技术的交叉融合,对进一步提升遥感图像在关乎民生的各个领域的应用效能具有深远影响。高分辨率遥感图像理解主要以数字化遥感图像为研究对象,以智能化理论为技术驱动,探索图像中包含的目标类别、场景归属以及目标之间的相互关系,实现对遥感图像的高层次语义信息解释。本门课程的性质为专业选修课,主要任务是通过学习遥感对地观测技术发展、遥感平台传感器属性以及遥感成像机理,从理论上了解高分辨率遥感图像的意义。在此基础上,以32
32 《高分辨率遥感图像理解》课程教学大纲 课程名称 高分辨率遥感图像理解 课程编码 EE5071 英文名称 High-Resolution Remote Sensing Image Understanding 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 无 先修课程(已具 备知识能力) 具备高等数学、数字信号处理、C 或 Python 语言编程等相关知识与能力 适用学科/专业 学位类别(领域) 电子信息类—智能信息通信方向 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。) 高分辨率遥感图像理解是遥感领域的基础应用学科,同时该学科与人工智能等新兴技术 的交叉融合,对进一步提升遥感图像在关乎民生的各个领域的应用效能具有深远影响。高分 辨率遥感图像理解主要以数字化遥感图像为研究对象,以智能化理论为技术驱动,探索图像 中包含的目标类别、场景归属以及目标之间的相互关系,实现对遥感图像的高层次语义信息 解释。本门课程的性质为专业选修课,主要任务是通过学习遥感对地观测技术发展、遥感平 台传感器属性以及遥感成像机理,从理论上了解高分辨率遥感图像的意义。在此基础上,以
高分辨率遥感图像的实际应用为导向,系统地学习高分辨率遥感图像理解的基本原理、研究方法和应用技术,目的是让学生从理论结合实际的角度,充分认识并掌握高分辨率遥感图像理解的理论和技术框架,进而培养学生建立一个比较完整的遥感图像认知、理解和深层语义信息处理的理论体系。通过该课程的教学达到以下教学目标:(1)了解遥感数字图像的概念、遥感数字图像处理的主要内容及遥感数字图像处理技术的发展趋势;(2)从理论上了解高分辨率遥感图像的意义,掌握遥感图像分割、遥感图像分类以及遥感图像信息解译等典型应用方法。(3)掌握高分辨率遥感图像理解过程中所涉及的基础统计学模型,例如SVM模型、Boosting以及CRF模型等判别式模型的基础理论、技术和相关研究方法;(4)掌握针对高分辨率遥感图像理解的基本理论、技术路线和经典算法,如遥感图像场景分类、遥感图像前/背景分割、遥感图像目标检测与识别以及基于深度卷积网络(ConvolutionalNeuralNetworks,CNN)的智能化语义关系推理等二、课程教学内容提要与基本要求理论部分序号基本要求学时教学内容提要从数字图像的概念入手,首先介绍遥感图像与普通图像的差异性,并讲述地物目标遥感成像基本原理及数字遥感图的电磁辐射特性和遥感系统获取目标信息14像处理的发展现状的过程;其次,从遥感成像传感器的演进角度介绍高分辨率遥感图像处理技术的发展和研究现状,从理论结合实际的角度,介绍高分辨率遥感图像解译的含义和研究内容,重点讲述高分辨率遥感图像解译的含义和22高分辨率遥感图像复杂场景分割、地物目研究内容标分类以及智能化遥感图像高层语义信息解译等技术的发展趋势和应用价值。遥感图像语义分割是高层语义信息解译的基础和前提,其目标是在划分出图像前/背景区域的同时,精确判读复杂场景内各3高分辨率遥感图像语义分割b子区域对应的不同地物目标属性。本章节重点讲述几种经典的遥感图像分割方法,包括交互式图割方法(Graph-Cut),基于能33
33 高分辨率遥感图像的实际应用为导向,系统地学习高分辨率遥感图像理解的基本原理、研究 方法和应用技术,目的是让学生从理论结合实际的角度,充分认识并掌握高分辨率遥感图像 理解的理论和技术框架,进而培养学生建立一个比较完整的遥感图像认知、理解和深层语义 信息处理的理论体系。通过该课程的教学达到以下教学目标: (1)了解遥感数字图像的概念、遥感数字图像处理的主要内容及遥感数字图像处理技 术的发展趋势; (2)从理论上了解高分辨率遥感图像的意义,掌握遥感图像分割、遥感图像分类以及 遥感图像信息解译等典型应用方法。 (3)掌握高分辨率遥感图像理解过程中所涉及的基础统计学模型,例如 SVM 模型、 Boosting 以及 CRF 模型等判别式模型的基础理论、技术和相关研究方法; (4)掌握针对高分辨率遥感图像理解的基本理论、技术路线和经典算法,如遥感图像 场景分类、遥感图像前/背景分割、遥感图像目标检测与识别以及基于深度卷积网络 (Convolutional Neural Networks,CNN)的智能化语义关系推理等。 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 遥感成像基本原理及数字遥感图 像处理的发展现状 从数字图像的概念入手,首先介绍遥感图 像与普通图像的差异性,并讲述地物目标 的电磁辐射特性和遥感系统获取目标信息 的过程;其次,从遥感成像传感器的演进 角度介绍高分辨率遥感图像处理技术的发 展和研究现状。 4 2 高分辨率遥感图像解译的含义和 研究内容 从理论结合实际的角度,介绍高分辨率遥 感图像解译的含义和研究内容,重点讲述 高分辨率遥感图像复杂场景分割、地物目 标分类以及智能化遥感图像高层语义信息 解译等技术的发展趋势和应用价值。 2 3 高分辨率遥感图像语义分割 遥感图像语义分割是高层语义信息解译的 基础和前提,其目标是在划分出图像前/ 背景区域的同时,精确判读复杂场景内各 子区域对应的不同地物目标属性。本章节 重点讲述几种经典的遥感图像分割方法, 包括交互式图割方法(Graph-Cut),基于能 6