基于卓越工程师的电子信息工程计算机教育

梁快

摘要：计算机类知识体系是电子信息工程专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容之一，计算机教育是推动电子信息工程专业“卓越工程师教育”的核心内容。本文基于“卓越工程师教育培养计划”大背景，结合电子信息工程学科现状和发展规划，详细阐述了电子信息工程专业计算机课程体系建设及教学，系统地对人才培养体系进行全面优化和提升，从而符合我国“卓越工程师”教育理念的电子信息工程专业高素质应用型人才培养需求。

关键词：卓越工程师；电子信息工程；计算机课程体系；核心课程群；教学及管理

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）08-0121-03

Abstract： Computer knowledge system is one of the important foundations and the main contents of the produce， development and education of electronic information engineering specialty. Computer education is the core content of Outstanding Engineers Education on the electronic information engineering. Combined with the disciplines situation and development plan which bases on the background of the Plan for Educating and Training of Outstanding Engineers， the computer Course System and Teaching method is elaborated on electronic information engineering which systematically conduct a comprehensive training system optimization and upgrading. Accordingly it meets the needs of training High-quality applied talents on electronic information engineering which satisfied the idea of Outstanding Engineers Education in china.

Key words： Outstanding Engineers Education， Electronic Information Engineering， Computer Courses System， core curriculum group， teaching and management

1 引言

“卓越工程師教育培养计划”是2010—2020年国家中长期教育改革和发展的重大改革项目，其目标是培养一大批具有工程实践能力、科研创新能力、适应社会经济发展需要的各类高素质工程技术人才，为建设新型工业化、创新型国家和人才强国战略服务.同时对高等教育面向社会需求培养人才起促进十分重要的示范和引导作用，达到全面提高工程教育人才培养质量的社会需求。

目前电子信息产业已成为我国重点发展的支柱产业之一，在国民经济发展中具有极为重要的地位。电子信息工程作为一门将电子技术、通信技术及计算机技术紧密结合的学科，计算机技术已成为推动电子信息科学发展的重要力量。为此，针对高校电子信息工程专业培养目标、课程体系及教学内容进行系统研究，在课程设置和教学内容上紧跟学科和技术发展，加强计算机技术教学已为业界所共识。如何在拟定的总学时下，在现有电子信息工程课程体系内合理安排计算机课程体系，培养出“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的新型卓越工程师人才培养模式是探索研究的重点和难点。

计算机知识体系是电子信息工程专业的重要基础知识之一，计算机课程体系结构和教育方式会直接影响到电子信息工程专业的学生培养质量和教学水平。如何在不影响学生牢固掌握专业知识的前提下提高电子信息工程专业学生的计算机综合应用能力，已成为电子信息工程专业教学改革工作中迫切要求解决的问题。在充分把握电子信息工程专业的学科的基础上，平衡计算机课程在电子信息工程的比例结构，力求在计算机课程教学方式上有所突破，才能真正提高电子信息工程专业学生工程技术综合应用能力。

2 构建适于“卓越工程师教育”的模块化计算机课程体系

课程体系是大学人才培养的主要载体，得以实现的桥梁。结合电子信息工程专业卓越工程师培养课程体系的设计和构建专业培养目标要求，遵循“以能力培养为主线，课内外相结合，按类分层次、多模块结合的计算机教学体系”基本思路，着力培养学生在信息获取、信息处理、信息传输等方面具有创新能力和实践能力，因此，对应上述层次计算机应用能力，电子信息工程专业中计算机系列课程的开设也应分为如下四个层次结构[2] [3] [4]，如图1所示。

第一层：学生入学后，在大一和大二接受“公共基础类计算机课程”培训，主要由“计算机基础”、“程序设计基础”课程模块构成。第二层：专业基础类计算机课程，专业学习阶段，学生主要完成“微机原理及应用”、“单片机原理及应用”和“数据结构”和“面向对象程序设计”课程等，并根据不同专业的方向设置了不同的实验课程选修模块。第三层：应用基础类计算机课程，由“MATLAB高级编程及应用”、“DSP技术”、“EDA技术”、“可编程片上系统”和“计算机通信网”等必修和选修课程模块构成。第四层：学科新技术计算机课程。与计算机技术紧密相关的电子信息新技术不断涌现，目前可开设虚拟仪器、软件无线电、FPGA及片上系统、网络协议开发等课程。学生根据自身发展需要或结合导师科研，在教师指导下自主选择该类课程，或为申报学生科研课题和创新基金项目打下基础。

通过公共基础类计算机课程和专业基础类计算机课程学习，形成必备的本专业计算机基础知识体系。通过应用基础类计算机课程和科技创新活动，形成具有电子信息工程特色的计算机综合应用能力。计算机课程教学体系在实施中，应注重“三结合”，即理论与实践相结合、虚拟仿真与硬件实验相结合、理论教学与工程实训相结合，充分运用计算机仿真，丰富实验内容和手段，同时加强校内外工程实训，提高学生工程素质、实践能力和创新能力。

3 构建适于“卓越工程师教育”的计算机课程建设与管理

作为培养“卓越工程师”高层次应用型人才的应用型本科院校，电子信息工程专业应重视本专业计算机课程教学规律，针对应用型本科专业特点，科学地组织课程及安排教学内容，促进本专业学生工程应用能力全面发展，应对构建适于“卓越工程师”的计算机课程建设与管理，具体分述如下。

3.1 计算机核心课程群建设

重庆理工大学电子信息工程专业打造有围绕精品课程和优质课程为主体的“‘信号与信息处理专业核心课程群”结合专业信号与信息处理核心课程群，及满足电子信息工程“卓越工程师”的建设需要，在整个电子信息工程计算机课程体系内的设立了五门核心计算机课程，即“程序设计基础”、“微机原理及应用”、“DSP技术”和“MATLAB高级编程及应用”和“EDA技术”。

“程序设计基础”培养计算机思维方式，掌握计算机基本操作技能，同时学生的程序设计、工程应用打下基础；“微机原理及应用” 熟悉计算机的组成和工作原理，掌握计算机软硬件设计方法，掌握各种计算机接口及使用方法，为信息获取、信息处理和传输打下基础；“DSP技术”主要应用在数据、语音、视像信号的高速数学运算和实时处理方面的一种功能强大的特种微处理器，将在未来电子、控制、通信领域中起着举足轻重的作用；“MATLAB高级编程及应用” 广泛地应用于数学分析、计算、自动控制、系统仿真、数字信号处理、图像处理、数理统计、人工智能、通信工程和金融系统等领域；“EDA技术”指以PLD为设计载体，以HDL为系统逻辑描述的主要方式，以计算机、开发软件、开发系统为设计工具，通过相关的开发软件，自动完成将用软件方式设计的电子系统转化成硬件电路。

上述5门课程以提高学生计算机能力为主线，从基础计算机理论到计算机广泛应用，由浅入深，相辅相成，互为一体，与其它计算机课程相结合，构建了提高学生计算机综合应用能力，为电子信息工程专业学生成为一名“卓越工程师”的坚实计算机理论及实践知识基础。

3.2 加强计算机体系教材与教学资源建设

加大教材建设和选用优秀教材的力度，实现以“选”为主，保证优秀教材进课堂。其中优先选用国家出版的优秀教材和编写与本专业实际情况吻合的特色教材。并根据专业（课程）建设的需要，编写核心课程教材，同时修订与核心课程配套的辅助教材，如实验指导书、课程设计指导书、试题库等。本专业在国内著名出版社公开出版或即将出版“微机原理及应用”、“DSP技术”和“EDA技术”等相关教材。

根据课程特点和教学需求，合理采用科学、先进的现代教育技术手段，开发高质量、高水平的多媒体课件，建立网络综合教学平台，逐步发展和实现丰富多样的计算机网络教学或网上辅助教學手段，进一步加强视频公开课程、资源共享课程的建设。

3.3 教学内容与课程体系改革措施

依托“两江国际学院”，通过国际交流与合作，结合“电子信息工程专业”中韩联合办学的优势，引进国际先进计算机课程体系教育理念和实践课程资源，研究和解决计算机课程体系教学内容改革的核心问题，交流和推广计算机课程群建设经验。

进一步总结与企业集团开展的产学研一体化合作教育的成功经验，建立“厚基础，宽口径，重应用”的大工程观念下电子信息工程专业的新型计算机课程体系。并根据电子信息工程专业课程的特点和专业的教学要求，在学科基础平台层面强化计算机基础类课程教学。

精选计算机课程传统经典内容，注重基本概念深化与升华，为引进计算机新内容体系创造条件，并注入本专业相关的计算机学科最新科技成果，拓宽学生的知识体系，增加学生的综合适应能力。

加强电子信息工程专业紧密相关的计算机选修课程建设，使计算机选修课程系列化。把电子信息工程前沿技术进展、体现文理交叉和渗透、深受学生喜爱的与电子信息工程专业相关的计算机课程列为全校性的公共选修课程；并围绕教师科研课题或国内、市级大型竞赛开设相关的、利于培养学生的科研能力和创新精神的电子信息专业相关的计算机创新型选修课程。

4 结论

“卓越工程师教育培养计划”对于促进学生就业、调整社会产业结构和拉动国家经济快速增长具有极其重要的作用，为电子信息类专业培养综合应用型人才提供了广阔的前景和良好的机遇。结合电子信息类专业特点，以电子信息工程专业计算机课程体系及其教学改革为切入点，以点带面，逐步达成对电子信息工程专业课程体系及教学模式进行全面探讨和研究，构建适用于“卓越工程师”培养的电子信息工程课程理论和实践教学体系，以达到“卓越工程师”综合性工程应用型人才的培养要求。

参考文献：

[1] 王宝玺. 关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J]. 高校教育管理，2012，6（1）：15-19.

[2] 林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J]. 高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[3] 赵纪平. 电子信息工程专业计算机课程的分类设置与教学[J].现代计算机，2011（12）.

[4] 冯桂.电子信息工程专业课程体系中的计算机教育[J].电气电子教学学报，2007，29（6）.

[5] 吴莉莉，曹晴，马斌强，等.基于“卓越工程师教育培养计划”的电子信息类专业教学改革研究[J].江西科学，2013，31（2）：253-256.

[6] 李神，李用普.电子信息专业学生计算机能力培养体系构建研究[J].合肥学院学报：自然科学版，2007，17（3）.

[7] 尚华，丁向朝. 应用型本科计算机类课程改革初探[J].齐齐哈尔工程学院学报，2011，5（2）.