拓宽专业口径 扩大学生就业面

王晓飞

北京信息科技大学光电学院 北京 100192

2007年年初，教育部启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”[1]，提出要把高等教育重点放在提高质量上，特色专业建设点即是质量工程项目之一，目的是引导各级各类高等学校大力加强本科专业建设，发挥自身优势，努力办出特色。我校电子信息工程专业于2007年年底被批准为教育部特色专业建设点，结合自身发展优势，突出专业特色，开辟了3个专业方向，分别侧重于片上电子信息系统设计、嵌入式网络多媒体通信、数字图像和视频处理，学生可根据自己的兴趣进行选择。其中，“片上电子信息系统设计”方向具有专业口径宽、应用面广的特点，学生通过专业课学习可掌握通用微处理器软、硬件系统设计方法，初步具备实现信号采集、计算与处理、控制、显示等工程实践能力，拓宽了学生的就业面，增加了学生的就业机会。

1 电子信息工程专业培养方案

专业培养方案是开展专业教学工作的依据，体现了专业教育理念和特色，必须适应技术发展和社会需求的变化。电子信息工程专业具有宽口径的特征，其主干学科包括电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术，这些学科领域技术发展十分迅速，并在一定程度上出现了相互融合的趋势。尽管技术发展很快，但该专业基本理论和基础知识还是相对稳定的。按照教育部要求，高等学校尤其是国家重点建设高校要淡化专业意识，拓宽基础，加强素质教育和能力培养。在考虑到就业需要的情况下，高等学校可以在宽口径专业内灵活设置专业方向[2]。我校电子信息工程专业课程设置以培养目标和专业特色定位为依据，以专业主体知识为线索，将主要课程分别归入几个知识模块之中，课程之间相互支撑与衔接，课程体系突出专业基础，并设置技术应用方向，满足应用型人才培养要求。该专业必修和限选课程体系结构如图1所示。

图1 电子信息工程专业课程体系结构图

专业课程体系按照知识模块和支撑关系可分为公共基础、专业基础和专业应用模块。其中公共基础模块主要包括数理和人文知识基础。专业基础模块是本专业知识的核心，分为4组课程群，分别是电路基础、信号与信息处理、电磁场与通信和计算机基础，由12门必修课程组成，课程群内以知识线索贯穿，课程群之间学生从三年级开始在教师指导下结合自身特点来选择。未被其选中的限选课程可作为任选课，其中限选组一侧重于嵌入式网络多媒体通信，限选组二侧重于片上电子信息系统设计，限选组三则侧重于数字图像和视频处理，三个限选组分别以嵌入式系统、FPGA和DSP为技术应用平台。由于承担本专业课程的教师分布在全校多个学院，因此，以本专业教学进程教学为线索，建立了跨学院的教师协调与沟通机制，定期召开本专业授课教师交流研讨会，使培养计划的设计思想在教学实践中得以贯彻[3]。

2 “片上电子信息系统设计”方向的专业课程设置与特色

图2 “片上电子信息系统设计”方向的专业应用模块

我们将电子信息工程专业设立了3个方向，专业课程体系按照知识模块和支撑关系分为公共基础模块、专业基础模块和专业应用模块，3个专业方向的公共基础模块和专业基础模块是一致的，主要区别在于专业应用模块。学生通过公共基础课和专业基础课的学习后，进入第五学期，开始根据自己的兴趣选择学习方向。“片上电子信息系统设计”方向的专业应用模块限选组课程群的构成如图2所示。从下到上代表专业课知识梯度的增加。将该方向所需的专业知识层次及结构逐步展开，箭头右侧为该课要求的先开课程。

传感技术主要以模拟电路为基础。为了解决信号的采集问题，介绍了各种典型传感器的工作原理，每种传感器均以应用实例来描述，不仅使学生了解传感器的基本工作原理，还训练学生具备初步设计传感器的能力。我们采用自编教材并且全部实例均来自于教师的科研或生活实际，有助于提高学生的学习兴趣。例如，讲授电涡流式传感器时，以给首钢设计的板材厚度的实时监控为例；讲授压磁式传感器时，以电梯负荷测量为例；讲授热电式传感器时，以科研课题贴片元器件封装装置设计中室温自适应热电偶温度测试方法为例；讲授光电式传感器时，将教师科研课题“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管的应用介绍给学生；在讲授霍尔传感器的应用，将北京站火车测速系统的工作原理教授给学生；在数字式传感器一章，将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器使用方法加以介绍……这样极大地激发了学生的学习热情。另外，我院有一支科研队伍多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作，其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新发布的IEC(International Electro-technical Commission—国际电工委员会)国际标准等内容会适度在绪论部分和传感器一般特性中予以介绍，使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中。

现代电子技术及应用将模拟电路和数字电路中的内容进行综合运用，实现了信号的放大、滤波、隔离、电平转换、电流/电压转换、阻抗匹配等，解决了传感器信号调理的问题。

可编程逻辑器件设计采用自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》，讲授了各类基本组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块的设计，以及数字系统的设计方法与技巧。该课程授课时间占整个课时的1/2，绝大部分内容讲解应用实例，甚至涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。该课程最大亮点在于将科研成果引入综合设计实例，例如，在科研“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA(Field Programmable Gate Array—现场可编程门阵列)设计了计数比较电路；在北京分析仪器厂设备国产化改造中，利用CPLD(Complex Programmable Logic Device—复杂可编程逻辑器件)替代了标准集成电路芯片，既提高了设备的可靠性又降低了成本；在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷，与厂家沟通促进了软件的完善等。这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强，与诸多电子公司数码产品的研制技术直接挂钩，每年都有学生以此为特长进入工作单位。

片上电子信息系统以单片机原理及应用和可编程逻辑器件设计为基础，目的是实现数字系统的单片化集成，为实现设备的小型化奠定基础。

3 通用微处理器系统设计理念的建立

开设上述专业应用课程，目的是为学生建立硬件系统设计基础。图3所示为通用微处理器(测—控—信号处理)硬件系统的构成，利用传感器将被测量信号转换成可用电信号(传感技术一课所讲授的内容)，通过信号调理电路(现代电子技术及应用所解决的问题)将电信号转换成A/D转换器所能采集的信号，再进入微处理器(很多微处理器内都会集成A/D)。微处理器包括PC机(微机原理及应用专业基础课、必修)、CPU(单片机原理及应用专业基础课、选修)、PLC(可编程逻辑控制器原理及应用专业基础课、选修)、ARM(嵌入式信息系统专业应用课、选修)、DSP(DSP原理及应用专业应用课、选修)，数字逻辑全部集成在FPGA中(可编程逻辑器件设计所学习的内容)，程序存储在存储器中，存储器既包括常规的数据存储器和程序存储器，也包括Flash，再加上输入输出设备即构成了通用的微处理器硬件系统。通过C语言、VHDL语言等的支撑，该系统可实现测、控、信号处理等各种功能。

图3 通用微处理器硬件系统构成

我们要求学生至少精通一种微处理器，并以此奠定就业方向。例如，有些学生对PLC掌握较好，其就业途径为工业控制类企业或公司；有些学生对DSP感兴趣，就业于数码产品研制单位；有些学生喜欢FPGA，最终成为FPGA工程师；有些学生精通单片机，去了华为等著名大公司；有些学生对ARM情有独钟，具有更大的就业空间。

4 毕业设计题目注重与实际项目相结合

学生在完成全部课程学习(包括课程设计和专业综合实践环节)后，进入大学的最后一个教学环节—毕业设计。在该阶段，我们让学生深入教师科研(教师根据所进行的科研项目拟定毕设题目)或进入公司课题(学生进入公司实习，完成符合毕设要求的实际项目)，并最终提交调试通过的软硬件系统。每年都有一定数量的学生参加毕业设计成果展览，展示自己的作品。

每年都有部分学生在相关单位做毕业设计并最终就业，这些单位有些是教师推荐的，大部分是学生自己应聘的，毕业设计期间他们在教师指导下动手能力在短期内获得较大提升并被用人单位认可。由于从专业应用课程到毕业设计，我们始终坚持训练学生掌握通用微处理器系统的设计方法，所以学生的毕业去向非常广阔，在大学生就业形势严峻的现状下独树一帜。

[1]教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].教高(2007)1号,2007.

[2]教育部.关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见[Z].教高(2001)5号,2001.

[3]周金和.电子信息工程特色专业建设的实践探索[C].全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作委员会.2009年会论文集.2009.