梁快

摘要：計(jì)算機(jī)類知識(shí)體系是電子信息工程專業(yè)產(chǎn)生、發(fā)展與教育的重要基礎(chǔ)和主要內(nèi)容之一，計(jì)算機(jī)教育是推動(dòng)電子信息工程專業(yè)“卓越工程師教育”的核心內(nèi)容。本文基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”大背景，結(jié)合電子信息工程學(xué)科現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，詳細(xì)闡述了電子信息工程專業(yè)計(jì)算機(jī)課程體系建設(shè)及教學(xué)，系統(tǒng)地對(duì)人才培養(yǎng)體系進(jìn)行全面優(yōu)化和提升，從而符合我國(guó)“卓越工程師”教育理念的電子信息工程專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；電子信息工程；計(jì)算機(jī)課程體系；核心課程群；教學(xué)及管理

中圖分類號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是2010—2020年國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展的重大改革項(xiàng)目，其目標(biāo)是培養(yǎng)一大批具有工程實(shí)踐能力、科研創(chuàng)新能力、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的各類高素質(zhì)工程技術(shù)人才，為建設(shè)新型工業(yè)化、創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù).同時(shí)對(duì)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才起促進(jìn)十分重要的示范和引導(dǎo)作用，達(dá)到全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的社會(huì)需求。

目前電子信息產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有極為重要的地位。電子信息工程作為一門將電子技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的學(xué)科，計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為推動(dòng)電子信息科學(xué)發(fā)展的重要力量。為此，針對(duì)高校電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)研究，在課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容上緊跟學(xué)科和技術(shù)發(fā)展，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)教學(xué)已為業(yè)界所共識(shí)。如何在擬定的總學(xué)時(shí)下，在現(xiàn)有電子信息工程課程體系內(nèi)合理安排計(jì)算機(jī)課程體系，培養(yǎng)出“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的新型卓越工程師人才培養(yǎng)模式是探索研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)知識(shí)體系是電子信息工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)知識(shí)之一，計(jì)算機(jī)課程體系結(jié)構(gòu)和教育方式會(huì)直接影響到電子信息工程專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)水平。如何在不影響學(xué)生牢固掌握專業(yè)知識(shí)的前提下提高電子信息工程專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力，已成為電子信息工程專業(yè)教學(xué)改革工作中迫切要求解決的問題。在充分把握電子信息工程專業(yè)的學(xué)科的基礎(chǔ)上，平衡計(jì)算機(jī)課程在電子信息工程的比例結(jié)構(gòu)，力求在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)方式上有所突破，才能真正提高電子信息工程專業(yè)學(xué)生工程技術(shù)綜合應(yīng)用能力。

2 構(gòu)建適于“卓越工程師教育”的模塊化計(jì)算機(jī)課程體系

課程體系是大學(xué)人才培養(yǎng)的主要載體，得以實(shí)現(xiàn)的橋梁。結(jié)合電子信息工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)課程體系的設(shè)計(jì)和構(gòu)建專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，遵循“以能力培養(yǎng)為主線，課內(nèi)外相結(jié)合，按類分層次、多模塊結(jié)合的計(jì)算機(jī)教學(xué)體系”基本思路，著力培養(yǎng)學(xué)生在信息獲取、信息處理、信息傳輸?shù)确矫婢哂袆?chuàng)新能力和實(shí)踐能力，因此，對(duì)應(yīng)上述層次計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，電子信息工程專業(yè)中計(jì)算機(jī)系列課程的開設(shè)也應(yīng)分為如下四個(gè)層次結(jié)構(gòu)[2] [3] [4]，如圖1所示。

第一層：學(xué)生入學(xué)后，在大一和大二接受“公共基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程”培訓(xùn)，主要由“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”、“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程模塊構(gòu)成。第二層：專業(yè)基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程，專業(yè)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生主要完成“微機(jī)原理及應(yīng)用”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程等，并根據(jù)不同專業(yè)的方向設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)課程選修模塊。第三層：應(yīng)用基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程，由“MATLAB高級(jí)編程及應(yīng)用”、“DSP技術(shù)”、“EDA技術(shù)”、“可編程片上系統(tǒng)”和“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)”等必修和選修課程模塊構(gòu)成。第四層：學(xué)科新技術(shù)計(jì)算機(jī)課程。與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密相關(guān)的電子信息新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，目前可開設(shè)虛擬儀器、軟件無(wú)線電、FPGA及片上系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開發(fā)等課程。學(xué)生根據(jù)自身發(fā)展需要或結(jié)合導(dǎo)師科研，在教師指導(dǎo)下自主選擇該類課程，或?yàn)樯陥?bào)學(xué)生科研課題和創(chuàng)新基金項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

通過公共基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程和專業(yè)基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)，形成必備的本專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)體系。通過應(yīng)用基礎(chǔ)類計(jì)算機(jī)課程和科技創(chuàng)新活動(dòng)，形成具有電子信息工程特色的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力。計(jì)算機(jī)課程教學(xué)體系在實(shí)施中，應(yīng)注重“三結(jié)合”，即理論與實(shí)踐相結(jié)合、虛擬仿真與硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、理論教學(xué)與工程實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段，同時(shí)加強(qiáng)校內(nèi)外工程實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生工程素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3 構(gòu)建適于“卓越工程師教育”的計(jì)算機(jī)課程建設(shè)與管理

作為培養(yǎng)“卓越工程師”高層次應(yīng)用型人才的應(yīng)用型本科院校，電子信息工程專業(yè)應(yīng)重視本專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)規(guī)律，針對(duì)應(yīng)用型本科專業(yè)特點(diǎn)，科學(xué)地組織課程及安排教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)本專業(yè)學(xué)生工程應(yīng)用能力全面發(fā)展，應(yīng)對(duì)構(gòu)建適于“卓越工程師”的計(jì)算機(jī)課程建設(shè)與管理，具體分述如下。

3.1 計(jì)算機(jī)核心課程群建設(shè)

重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)打造有圍繞精品課程和優(yōu)質(zhì)課程為主體的“‘信號(hào)與信息處理專業(yè)核心課程群”結(jié)合專業(yè)信號(hào)與信息處理核心課程群，及滿足電子信息工程“卓越工程師”的建設(shè)需要，在整個(gè)電子信息工程計(jì)算機(jī)課程體系內(nèi)的設(shè)立了五門核心計(jì)算機(jī)課程，即“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”、“微機(jī)原理及應(yīng)用”、“DSP技術(shù)”和“MATLAB高級(jí)編程及應(yīng)用”和“EDA技術(shù)”。

“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”培養(yǎng)計(jì)算機(jī)思維方式，掌握計(jì)算機(jī)基本操作技能，同時(shí)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)、工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)；“微機(jī)原理及應(yīng)用” 熟悉計(jì)算機(jī)的組成和工作原理，掌握計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)方法，掌握各種計(jì)算機(jī)接口及使用方法，為信息獲取、信息處理和傳輸打下基礎(chǔ)；“DSP技術(shù)”主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視像信號(hào)的高速數(shù)學(xué)運(yùn)算和實(shí)時(shí)處理方面的一種功能強(qiáng)大的特種微處理器，將在未來電子、控制、通信領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用；“MATLAB高級(jí)編程及應(yīng)用” 廣泛地應(yīng)用于數(shù)學(xué)分析、計(jì)算、自動(dòng)控制、系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、人工智能、通信工程和金融系統(tǒng)等領(lǐng)域；“EDA技術(shù)”指以PLD為設(shè)計(jì)載體，以HDL為系統(tǒng)邏輯描述的主要方式，以計(jì)算機(jī)、開發(fā)軟件、開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過相關(guān)的開發(fā)軟件，自動(dòng)完成將用軟件方式設(shè)計(jì)的電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成硬件電路。

上述5門課程以提高學(xué)生計(jì)算機(jī)能力為主線，從基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)理論到計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用，由淺入深，相輔相成，互為一體，與其它計(jì)算機(jī)課程相結(jié)合，構(gòu)建了提高學(xué)生計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力，為電子信息工程專業(yè)學(xué)生成為一名“卓越工程師”的堅(jiān)實(shí)計(jì)算機(jī)理論及實(shí)踐知識(shí)基礎(chǔ)。

3.2 加強(qiáng)計(jì)算機(jī)體系教材與教學(xué)資源建設(shè)

加大教材建設(shè)和選用優(yōu)秀教材的力度，實(shí)現(xiàn)以“選”為主，保證優(yōu)秀教材進(jìn)課堂。其中優(yōu)先選用國(guó)家出版的優(yōu)秀教材和編寫與本專業(yè)實(shí)際情況吻合的特色教材。并根據(jù)專業(yè)（課程）建設(shè)的需要，編寫核心課程教材，同時(shí)修訂與核心課程配套的輔助教材，如實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、試題庫(kù)等。本專業(yè)在國(guó)內(nèi)著名出版社公開出版或即將出版“微機(jī)原理及應(yīng)用”、“DSP技術(shù)”和“EDA技術(shù)”等相關(guān)教材。

根據(jù)課程特點(diǎn)和教學(xué)需求，合理采用科學(xué)、先進(jìn)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段，開發(fā)高質(zhì)量、高水平的多媒體課件，建立網(wǎng)絡(luò)綜合教學(xué)平臺(tái)，逐步發(fā)展和實(shí)現(xiàn)豐富多樣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或網(wǎng)上輔助教學(xué)手段，進(jìn)一步加強(qiáng)視頻公開課程、資源共享課程的建設(shè)。

3.3 教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革措施

依托“兩江國(guó)際學(xué)院”，通過國(guó)際交流與合作，結(jié)合“電子信息工程專業(yè)”中韓聯(lián)合辦學(xué)的優(yōu)勢(shì)，引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)計(jì)算機(jī)課程體系教育理念和實(shí)踐課程資源，研究和解決計(jì)算機(jī)課程體系教學(xué)內(nèi)容改革的核心問題，交流和推廣計(jì)算機(jī)課程群建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

進(jìn)一步總結(jié)與企業(yè)集團(tuán)開展的產(chǎn)學(xué)研一體化合作教育的成功經(jīng)驗(yàn)，建立“厚基礎(chǔ)，寬口徑，重應(yīng)用”的大工程觀念下電子信息工程專業(yè)的新型計(jì)算機(jī)課程體系。并根據(jù)電子信息工程專業(yè)課程的特點(diǎn)和專業(yè)的教學(xué)要求，在學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)層面強(qiáng)化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程教學(xué)。

精選計(jì)算機(jī)課程傳統(tǒng)經(jīng)典內(nèi)容，注重基本概念深化與升華，為引進(jìn)計(jì)算機(jī)新內(nèi)容體系創(chuàng)造條件，并注入本專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)學(xué)科最新科技成果，拓寬學(xué)生的知識(shí)體系，增加學(xué)生的綜合適應(yīng)能力。

加強(qiáng)電子信息工程專業(yè)緊密相關(guān)的計(jì)算機(jī)選修課程建設(shè)，使計(jì)算機(jī)選修課程系列化。把電子信息工程前沿技術(shù)進(jìn)展、體現(xiàn)文理交叉和滲透、深受學(xué)生喜愛的與電子信息工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)課程列為全校性的公共選修課程；并圍繞教師科研課題或國(guó)內(nèi)、市級(jí)大型競(jìng)賽開設(shè)相關(guān)的、利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神的電子信息專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新型選修課程。

4 結(jié)論

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”對(duì)于促進(jìn)學(xué)生就業(yè)、調(diào)整社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和拉動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)具有極其重要的作用，為電子信息類專業(yè)培養(yǎng)綜合應(yīng)用型人才提供了廣闊的前景和良好的機(jī)遇。結(jié)合電子信息類專業(yè)特點(diǎn)，以電子信息工程專業(yè)計(jì)算機(jī)課程體系及其教學(xué)改革為切入點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，逐步達(dá)成對(duì)電子信息工程專業(yè)課程體系及教學(xué)模式進(jìn)行全面探討和研究，構(gòu)建適用于“卓越工程師”培養(yǎng)的電子信息工程課程理論和實(shí)踐教學(xué)體系，以達(dá)到“卓越工程師”綜合性工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。

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