电子信息工程专业学生自我知识结构培养

杨海马 刘 瑾

1.上海理工大学 上海 200093 2.上海工程技术大学 上海 201620

电子信息工程专业学生自我知识结构培养

杨海马1刘 瑾2

1.上海理工大学 上海 200093 2.上海工程技术大学 上海 201620

随着高校扩招，师资不足和学生生源扩大导致高校教学过程中出现了很多新问题，与电子信息工程技术快速发展的现状和对人才要求越来越高的趋势不相符合。如何在现有教学环境下，提高学生的整体素质，使学生能够进行自我知识结构的培养，成为本文讨论的重点。通过对专业学科体系的分析，文章给出了电子信息工程专业的3个培养方向，阐述了各方向间的知识体系结构，为学生明确职业定位提供了参考。

知识结构；课程优化；电子工程师

随着我国高等教育的飞速发展,高等教育已由精英教育发展到大众化教育阶段。2010年全国高等教育毛入学率达到24.2%,上海市高等教育毛入学率已达60%以上,全国大学生在校人数2979万多，位居世界前列。预计到2020年全国高等教育平均毛入学率将达40%，届时平均不到3个人中就有一名大学生。如此迅猛发展的高校扩招势头，如果高校不在教学硬件及软件方面加强建设，将无可避免地导致教学质量的下降，而社会对于人才的要求却越来越高，如何保证大学毕业生适应未来职业发展需求成为当前高等教育的难点。为解决这一矛盾，学校在加强高校师资、硬件投入的同时，提高大学生自我知识结构的构建能力成为一条重要的途径。本文以电子信息工程专业为知识背景，以教学研究型高校学生为对象，阐述电子工程师在步入工作岗位前需要完成的专业知识结构的建立过程，对学校专业知识体系教育进行合理补充和提炼。

1 现有专业课程介绍

笔者所讲的电子信息工程专业，涵盖了电子信息工程、通信工程、测试计量技术与仪器3个专业，培养目标是培养具备电子技术和信息系统基础知识，能够从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高级工程技术人才。

一般院校电子信息工程专业的课程包含了电子科学、信息科学和计算机科学，并结合高校自身的特点加入服务不同领域的专业知识，如：面向机械的、面向光学的、面向建筑的、面向管理的、面向材料的等等。专业课程大致可分为5类：(1)电子电路类，包括电路原理、模拟电子技术、数字电路技术、高频电子线路、VHDL语言和FPGA设计、电路制板等课程，使学生掌握各种电子线路的分析计算和计算机辅助设计、仿真的方法；(2)信息处理类，包括信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、通信原理、信息论与编码等课程，使学生从数学的角度掌握连续与离散域系统的分析和建模方法，掌握控制和通信的基本原理；(3)计算机类，有微机原理、单片机技术、高级程序语言设计(C、C++)、计算机网络、计算机图形学、数据结构、DSP原理等课程，使学生掌握计算机的软硬件知识和基本的编程、调试方法；(4)工具类，主要包括VB、VC、LabVIEW、Matlab等课程，使学生掌握至少一种程序设计开发语言；(5)学科方向类，如面向机械、仪器、通信、光学、建筑、汽车、电力、化工、计量、材料等方向的专业基础课程，使学生明确就业的方向。课程体系结构总图，如图1所示。

图1 电子信息工程专业课程体系

2 专业知识结构自我培养分析

在学生完成学校系统教育的过程中，考虑到学生临近毕业时面临的考研、就业压力，有些核心课程的教学效果并不理想。如何在步入工作岗位或进一步深造前，快速建立起基本的知识体系，对上述复杂的专业课程结构进行剖析、精炼、取精，将具有相同知识内容的课程整合起来，使学生对相同的知识点融会贯通，建立起适合自己发展方向的知识结构。从3个方面阐述课程优化培养过程。

2.1 电子电路类

电子电路类课程是电子信息工程专业的基础课程，工程性、实践性非常强。根据内容特点将具有学科导引性质的电路原理与信息处理类课程合并。模拟电子(含高频)和数字电子课程统称电子线路，需结合最新的EDA仿真技术进行辅助。其中，模拟电子技术重点在分立器件、功能电路的理解上；高频电子线路侧重点在无线电通信领域，可通过Multisim，Pspice软件仿真达到直观感知的目的；数字电路技术侧重点在数字器件的组成和原理上，可结合FPGA技术和QuartusII软件实现对数字电路的强化。同时，利用Protel 99se或Protel DXP软件设计一个简单的模数混合电路，以加深对上述课程的理解，实现电子工程师应用素质的培养。

2.2 信息处理类

信息处理类课程主要是通过数学的方法，将实际的物理现象抽象成模型，从理论的角度揭示物理现象背后的关联，并指出改造现有系统的途径和方法。对于电子信息工程专业的学生，首先通过电路原理了解本专业的基础知识，掌握基本电路的分析方法；之后，以信号与系统课程为蓝本，理解系统的时域、频域变换，掌握连续系统与离散系统的区别，熟练使用三大变换：傅立叶变换、拉普拉斯变换、Z变换，建立起理论分析问题的框架；最后，通过数字信号处理、自动控制原理课程详细的了解数字系统信息处理过程和不同控制系统的特性、特征，全面的实现电子工程师理论素质的培养。

2.3 计算机工具类

计算机工具类优化，涉及课程体系中计算机类、工具类和学科方向类课程3个部分。经过大学前两年的通识教育和后两年(亦可认为是一年半)的专业培养，学生应该已经具备一定的计算机能力。通过加强软、硬件的学习，增加软件编程和硬件设计的实践环节，可以实现电子工程师实践能力的培养。

根据学生未来就业领域的定位，可以将实践能力在专业领域内细分为：硬件电子工程师、软件电子工程师、嵌入式系统工程师3个发展方向。

(1)硬件电子工程师

硬件电子工程师根据想要从事的行业要求再分为模拟电子工程师和数字电子工程师。因为使用MCS-51、PIC、AVR、MSP430等单片机的工程师主要解决的对象是底层电路的控制和通信，所以将使用低档单片机的电子工程师划入模拟电子工程师之类；而将使用DSP处理器和特种数字芯片完成特定变换、滤波、控制和通信算法的工程师称为数字电子工程师。模拟和数字工程师知识结构的建立过程可以相互交叉，各有侧重，如图2所示。

图2 硬件电子工程师专业知识参考

(2)软件电子工程师

软件电子工程师主要是为用户开发针对硬件使用的PC机程序的电子工程师。由于涉及开发环境的使用、用户使用心理等知识，需要此类工程师在知识培养中，加宽计算机类科学的培养，建立过程，如图3所示。

图3 软件电子工程师专业知识参考

(3)嵌入式系统工程师

嵌入式技术的发展日新月异，这里所指的嵌入式系统是指“以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统”。

由于嵌入式技术属于交叉学科，也是电子信息工程专业发展中不可回避的发展方向，所以成为许多高校学科建设的重点。作为教研型的学校，可以对有兴趣的学生进行专门培养。以学生的角度给出一种面向嵌入式系统工程师方向发展的培养方法，侧重点在开源操作系统下的开源应用程序的开发，培养过程，如图4所示。

图4 嵌入式系统工程师专业知识参考

3 结束语

电子信息工程专业学生自我知识结构的培养过程是学生自发与教师引导相结合的过程，需要学校有意识、有目的开展相应的教育，最佳的时段是在大三上学期末、学生正式进入专业方向类课程学习之前进行学科知识体系建立方面的讲座，使学生明白自己怎样去建立适合自己未来发展的学科体系，引起学生对专业培养目标的关注、吸引学生对重点课程的兴趣、提高学生主观能动性、激发学生实践环节的参与热情、提高教师教学质量，培养出更多具有创新精神、较强动手能力、基础扎实的电子工程师人才，为我国电子事业的快速发展提供保障。

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[5] 田泽.嵌入式系统开发与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005

Research on the knowledge confi guration of students in electronic and information profession

Yang Haima1, Liu Jin2
1.University of Shanghai for science and technology, Shanghai, 200093, China 2.Shanghai university of engineering science, Shanghai, 201620, China

Nowadays the outcome of expansion at universities has lots of new questions. During process of teaching the lack of qualifi ed teacher and increase the number of students is not suit the tendency to the requirement of the trade development of electronic and information technology. How to improve the students’ability to build a well knowledge confi guration by themselves is the emphasis of this article.Through the analysis of the professional courses three directions are shown in this paper. So students can make a reference for their careers by the help of the confi guration.

knowledge confi guration; optimized courses; engineer of electronic and information

2010-11-29 稿件编号：1011144

杨海马，硕士，讲师。