淺談電子信息工程專業(yè)學(xué)生自我知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)
電子信息工程是一門應(yīng)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行電子信息控制和信息處理的學(xué)科，主要研究信息的獲取與處理，電子設(shè)備與信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用和集成。電子信息工程已經(jīng)涵蓋了社會的諸多方面，像電話交換局里怎么處理各種電話信號，手機(jī)是怎樣傳遞我們的聲音甚至圖像的，我們可以通過一些基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)認(rèn)識這些東西，并能夠應(yīng)用更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品的研究。下面，我們就一起談?wù)勲娮有畔⒐こ虒I(yè)學(xué)生自我知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)是如何進(jìn)行的。
論文摘要：隨著高校擴(kuò)招，師資不足和學(xué)生生源擴(kuò)大導(dǎo)致高校教學(xué)過程中出現(xiàn)了很多新問題，與電子信息工程技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)狀和對人才要求越來越高的趨勢不相符合。如何在現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境下，提高學(xué)生的整體素質(zhì)，使學(xué)生能夠進(jìn)行自我知識結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)，成為本文討論的重點(diǎn)。通過對專業(yè)學(xué)科體系的分析，文章給出了電子信息工程專業(yè)的3個(gè)培養(yǎng)方向，闡述了各方向間的知識體系結(jié)構(gòu)，為學(xué)生明確職業(yè)定位提供了參考。
論文關(guān)鍵詞：知識結(jié)構(gòu);課程優(yōu)化;電子工程師
隨著我國高等教育的飛速發(fā)展，高等教育已由精英教育發(fā)展到大眾化教育階段。2010年全國高等教育毛入學(xué)率達(dá)到24.2%，上海市高等教育毛入學(xué)率已達(dá)60%以上，全國大學(xué)生在校人數(shù)2979萬多，位居世界前列。預(yù)計(jì)到2020年全國高等教育平均毛入學(xué)率將達(dá)40%，屆時(shí)平均不到3個(gè)人中就有一名大學(xué)生。如此迅猛發(fā)展的高校擴(kuò)招勢頭，如果高校不在教學(xué)硬件及軟件方面加強(qiáng)建設(shè)，將無可避免地導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降，而社會對于人才的要求卻越來越高，如何保證大學(xué)畢業(yè)生適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展需求成為當(dāng)前高等教育的難點(diǎn)。
為解決這一矛盾，學(xué)校在加強(qiáng)高校師資、硬件投入的同時(shí)，提高大學(xué)生自我知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建能力成為一條重要的途徑。本文以電子信息工程專業(yè)為知識背景，以教學(xué)研究型高校學(xué)生為對象，闡述電子工程師在步入工作崗位前需要完成的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的建立過程，對學(xué)校專業(yè)知識體系教育進(jìn)行合理補(bǔ)充和提煉。
1 現(xiàn)有專業(yè)課程介紹
筆者所講的電子信息工程專業(yè)，涵蓋了電子信息工程、通信工程、測試計(jì)量技術(shù)與儀器3個(gè)專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識，能夠從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)的高級工程技術(shù)人才。
一般院校電子信息工程專業(yè)的課程包含了電子科學(xué)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)、并結(jié)合高校自身的特點(diǎn)加入服務(wù)不同領(lǐng)域的專業(yè)知識，如：面向機(jī)械的、面向光學(xué)的、面向建筑的、面向管理的、面向材料的等等。專業(yè)課程大致可分為5類：
(1)電子電路類，包括電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)、高頻電子線路、VHDL語言和FPGA設(shè)計(jì)、電路制板等課程，使學(xué)生掌握各種電子線路的分析計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、仿真的方法;
(2)信息處理類，包括信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、自動(dòng)控制原理、通信原理、信息論與編碼等課程，使學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度掌握連續(xù)與離散域系統(tǒng)的分析和建模方法，掌握控制和通信的基本原理;
(3)計(jì)算機(jī)類，有微機(jī)原理、單片機(jī)技術(shù)、高級程序語言設(shè)計(jì)(C、C++)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、DSP原理等課程，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的軟硬件知識和基本的編程、調(diào)試方法;
(4)工具類，主要包括VB、VC、LabVIEW、Matlab等課程，使學(xué)生掌握至少一種程序設(shè)計(jì)開發(fā)語言;
(5)學(xué)科方向類，如面向機(jī)械、儀器、通信、光學(xué)、建筑、汽車、電力、化工、計(jì)量、材料等方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程，使學(xué)生明確就業(yè)的方向。
2 專業(yè)知識結(jié)構(gòu)自我培養(yǎng)分析
在學(xué)生完成學(xué)校系統(tǒng)教育的過程中，考慮到學(xué)生臨近畢業(yè)時(shí)面臨的考研、就業(yè)壓力，有些核心課程的教學(xué)效果并不理想。如何在步人工作崗位或進(jìn)一步深造前，快速建立起基本的知識體系，對上述復(fù)雜的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析、精煉、取精，將具有相同知識內(nèi)容的課程整合起來，使學(xué)生對相同的知識點(diǎn)融會貫通，建立起適合自己發(fā)展方向的知識結(jié)構(gòu)。從3個(gè)方面闡述課程優(yōu)化培養(yǎng)過程。
2.1電子電路類
電子電路類課程是電子信息工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，工程性、實(shí)踐性非常強(qiáng)。根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)將具有學(xué)科導(dǎo)引性質(zhì)的電路原理與信息處理類課程合并。模擬電子(含高頻)和數(shù)字電子課程統(tǒng)稱電子線路，需結(jié)合最新的EDA仿真技術(shù)進(jìn)行輔助。其中，模擬電子技術(shù)重點(diǎn)在分立器件、功能電路的理解上：高頻電子線路側(cè)重點(diǎn)在無線電通信領(lǐng)域，可通過Multisim，Pspice軟件仿真達(dá)到直觀感知的目的;數(shù)字電路技術(shù)側(cè)重點(diǎn)在數(shù)字器件的組成和原理上，可結(jié)合FPGA技術(shù)和QuartuslI軟件實(shí)現(xiàn)對數(shù)字電路的強(qiáng)化。同時(shí)，利用Protel 99se或Protel DXP軟件設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的模數(shù)混合電路，以加深對上述課程的理解，實(shí)現(xiàn)電子工程師應(yīng)用素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.2信息處理類
信息處理類課程主要是通過數(shù)學(xué)的方法，將實(shí)際的物理現(xiàn)象抽象成模型，從理論的角度揭示物理現(xiàn)象背后的關(guān)聯(lián)，并指出改造現(xiàn)有系統(tǒng)的途徑和方法。對于電子信息工程專業(yè)的學(xué)生，首先通過電路原理了解本專業(yè)的基礎(chǔ)知識，掌握基本電路的分析方法：之后，以信號與系統(tǒng)課程為藍(lán)本，理解系統(tǒng)的時(shí)域、頻域變換，掌握連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的區(qū)別，熟練使用三大變換：傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換，建立起理論分析問題的框架：最后，通過數(shù)字信號處理、自動(dòng)控制原理課程詳細(xì)的了解數(shù)字系統(tǒng)信息處理過程和不同控制系統(tǒng)的特性、特征，全面的實(shí)現(xiàn)電子工程師理論素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.3計(jì)算機(jī)工具類
計(jì)算機(jī)工具類優(yōu)化，涉及課程體系中計(jì)算機(jī)類、工具類和學(xué)科方向類課程3個(gè)部分。經(jīng)過大學(xué)前兩年的通識教育和后兩年(亦可認(rèn)為是一年半)的專業(yè)培養(yǎng)，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)具備一定的計(jì)算機(jī)能力。通過加強(qiáng)軟、硬件的學(xué)習(xí)，增加軟件編程和硬件設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)電子工程師實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
根據(jù)學(xué)生未來就業(yè)領(lǐng)域的定位，可以將實(shí)踐能力在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)細(xì)分為：硬件電子工程師、軟件電子工程師、嵌入式系統(tǒng)工程師3個(gè)發(fā)展方向。
(1)硬件電子工程師
硬件電子工程師根據(jù)想要從事的行業(yè)要求再分為模擬電子工程師和數(shù)字電子工程師。因?yàn)槭褂肕CS.51、PIC、AVR、MSP430等單片機(jī)的工程師主要解決的對象是底層電路的控制和通信，所以將使用低檔單片機(jī)的電子工程師劃入模擬電子工程師之類：而將使用DSP處理器和特種數(shù)字芯片完成特定變換、濾波、控制和通信算法的工程師稱為數(shù)字電子工程師。模擬和數(shù)字工程師知識結(jié)構(gòu)的建立過程可以相互交叉，各有側(cè)重。
(2)軟件電子工程師
軟件電子工程師主要是為用戶開發(fā)針對硬件使用的PC機(jī)程序的電子工程師。由于涉及開發(fā)環(huán)境的使用、用戶使用心理等知識，需要此類工程師在知識培養(yǎng)中，加寬計(jì)算機(jī)類科學(xué)的培養(yǎng)。
(3)嵌入式系統(tǒng)工程師
嵌入式技術(shù)的發(fā)展日新月異，這里所指的嵌入式系統(tǒng)是指“以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。
由于嵌入式技術(shù)屬于交叉學(xué)科，也是電子信息工程專業(yè)發(fā)展中不可回避的發(fā)展方向。所以成為許多高校學(xué)科建設(shè)的重點(diǎn)。作為教研型的學(xué)校，可以對有興趣的學(xué)生進(jìn)行專門培養(yǎng)。以學(xué)生的角度給出一種面向嵌入式系統(tǒng)工程師方向發(fā)展的培養(yǎng)方法，側(cè)重點(diǎn)在開源操作系統(tǒng)下的開源應(yīng)用程序的開發(fā)。
3 結(jié)束語
電子信息工程專業(yè)學(xué)生自我知識結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)過程是學(xué)生自發(fā)與教師引導(dǎo)相結(jié)合的過程，需要學(xué)校有意識、有目的開展相應(yīng)的教育。最佳的時(shí)段是在大三上學(xué)期末、學(xué)生正式進(jìn)入專業(yè)方向類課程學(xué)習(xí)之前進(jìn)行學(xué)科知識體系建立方面的講座，使學(xué)生明白自己怎樣去建立適合自己未來發(fā)展的學(xué)科體系，引起學(xué)生對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)注、吸引學(xué)生對重點(diǎn)課程的興趣、提高學(xué)生主觀能動(dòng)性、激發(fā)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的參與熱情、提高教師教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神、較強(qiáng)動(dòng)手能力、基礎(chǔ)扎實(shí)的電子工程師人才，為我國電子事業(yè)的快速發(fā)展提供保障。
參考文獻(xiàn)
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