重慶理工大學(xué) 吳夢杰 周青青 李小紅
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電子信息工程專業(yè)學(xué)習(xí)發(fā)展方向及自主培養(yǎng)體系構(gòu)建
重慶理工大學(xué)吳夢杰周青青李小紅
【摘要】近年我國電子信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,電子信息工程專業(yè)隨之火爆,但日益增加的畢業(yè)生數(shù)量和企業(yè)對(duì)人才的素質(zhì)越來越高的要求,使就業(yè)壓力日趨增大。新形勢下要求在校學(xué)生全面把握本專業(yè)培養(yǎng)機(jī)制,了解本專業(yè)在電子技術(shù),信息技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展形勢,確定向軟件還是硬件的具體方向發(fā)展,結(jié)合課程教學(xué)與自主學(xué)習(xí),及早形成適合自己的培養(yǎng)體系,提升專業(yè)素質(zhì)和核心競爭力。
【關(guān)鍵詞】電子信息工程專業(yè);學(xué)習(xí)發(fā)展方向;自主培養(yǎng)體系
電子信息工程專業(yè)由于知識(shí)涉及面廣、專業(yè)口徑寬等特點(diǎn),決定了其的培養(yǎng)模式是大類的,“粗廣”的,使本專業(yè)學(xué)生較難明確具體的學(xué)習(xí)發(fā)展方向,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā),自身素質(zhì)的提升。所以學(xué)習(xí)過程中,對(duì)學(xué)校系統(tǒng)教育的課程體系進(jìn)行剖析、取舍,建立起適合自身發(fā)展方向的自主學(xué)習(xí)體系尤為重要。本文通過對(duì)傳統(tǒng)課程體系、教學(xué)目標(biāo)的分析,提出硬件、軟件兩個(gè)明確的學(xué)習(xí)方向,并從學(xué)生的角度闡述了各方向與具體課程的聯(lián)系,自主學(xué)習(xí)與專業(yè)素質(zhì)提升的途徑。為有志于報(bào)考本專業(yè)或者正在學(xué)習(xí)本專業(yè)的學(xué)生提供參考。
電子信息工程專業(yè)核心是電子,處理的對(duì)象是信息,落腳點(diǎn)是工程,是一個(gè)將電子類和信息類緊密結(jié)合的寬口徑工程專業(yè)。培養(yǎng)具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ),較強(qiáng)的實(shí)踐技能,能借助外語、計(jì)算機(jī)等查閱相關(guān)文獻(xiàn)、輔助工程設(shè)計(jì),在電子信息領(lǐng)域從事研究、設(shè)計(jì)、制造、管理的高素質(zhì)、高能力的創(chuàng)新型人才。
2.1理論教學(xué)體系
圖1 電子信息工程專業(yè)理論教學(xué)體系一覽圖
本專業(yè)的理論教學(xué)體系如圖1所示。各個(gè)方面包含具體的必修、選修課程,公共基礎(chǔ)教育的目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握必須的自然、人文科學(xué)知識(shí),及對(duì)英語、計(jì)算機(jī)等工具的使用;學(xué)科基礎(chǔ)教育旨在通過對(duì)電子、電路理論及計(jì)算機(jī)組成原理的教學(xué),奠定學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)的理論基礎(chǔ);專業(yè)教育的目的是讓學(xué)生掌握電子通信技術(shù)在具體應(yīng)用中的各種方法、原理。
2.2實(shí)踐教學(xué)體系
實(shí)踐教育是本專業(yè)不可或缺的模塊。學(xué)生通過在基本素質(zhì)、工程訓(xùn)練、專業(yè)技能方面的實(shí)踐,增強(qiáng)體魄,磨練意志;掌握基礎(chǔ)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟,樹立工程意識(shí),具備運(yùn)用理論知識(shí)分析、解決專業(yè)問題和設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的專業(yè)技能。 主要課程有:軍訓(xùn)、物理實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn);機(jī)械制造、電子技能實(shí)訓(xùn);專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
3.1發(fā)展方向與課程聯(lián)系
根據(jù)學(xué)生未來就業(yè)的領(lǐng)域定位,可將學(xué)生發(fā)展方向細(xì)分硬件、軟件兩個(gè)方向:
(1)硬件方向
硬件方向主要職業(yè)包含:數(shù)字電子工程師,模擬電子工程師,射頻工程師等。負(fù)責(zé)各種應(yīng)用電路分析、設(shè)計(jì);PCB電路板的設(shè)計(jì)制作等。硬件電子工程師需要具有足夠深度的電路分析、模擬電路、數(shù)字電路知識(shí)基礎(chǔ),對(duì)基礎(chǔ)的模擬半導(dǎo)體器件如二極管、三極管、運(yùn)放等有感性的認(rèn)知,并且對(duì)電磁兼容、信號(hào)完整性分析等知識(shí)有一定了解。往該方向發(fā)展需要著重學(xué)習(xí)電路原理、設(shè)計(jì),電子技術(shù)知識(shí)。本方向自主培養(yǎng)體系如圖2所示。
圖2 硬件方向自主培養(yǎng)體系
(2)軟件電子工程師
軟件電子工程師主要使用單片機(jī)、ARM、DSP、FPGA等可編程控制器件對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理,實(shí)現(xiàn)工程控制,更高級(jí)的有嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),底層器件驅(qū)動(dòng)程序的編寫等。根據(jù)所使用的器件性能特點(diǎn)不同,軟件電子工程師的側(cè)重研究方向也不同,單片機(jī)、低端的ARM處理器適用于工程控制領(lǐng)域;DSP (Digital Signal Processing )芯片優(yōu)勢是對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理,較多應(yīng)用于大規(guī)模的數(shù)字信息領(lǐng)域如通信、視頻等;FPGA(高級(jí)現(xiàn)場可編程邏輯器件)在時(shí)序邏輯能力最強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,可用于復(fù)雜電路設(shè)計(jì)、視頻信息處理、與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于更高級(jí)的CPU(中央處理器)設(shè)計(jì)等。本方向發(fā)展的同學(xué)在掌握基礎(chǔ)電子電路原理下,應(yīng)著重于編程方面課程的學(xué)習(xí)。本方向自主培養(yǎng)體系如圖3所示。
圖3 軟件方向自主培養(yǎng)體系
3.2自主培養(yǎng)體系建立
大學(xué)作為一個(gè)相對(duì)自由的空間,不同于中學(xué)被動(dòng)的接受知識(shí),而是需要增強(qiáng)自我控制能力,自主自覺的學(xué)習(xí)能力。電子信息工程作為一門研究多個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè),其涉及知識(shí)的深度和廣度,不是僅僅依靠課堂學(xué)習(xí)能夠完全理解的,更主要的是利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源發(fā)揮自學(xué)的能力。由于本專業(yè)對(duì)實(shí)踐能力要求非常高,所以在自主學(xué)習(xí)過程中,不僅是對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),更要加強(qiáng)在自身發(fā)展方向領(lǐng)域?qū)嵺`。
3.2.1理論學(xué)習(xí)
(1)圖書館,這里所指的圖書館不僅僅是傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書館,還包括各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖書資源如:CNKI中國知網(wǎng)期刊、維普期刊整合平臺(tái)、IEEEIET Electronic Library、超星電子中文圖書等資源,在這里可以了解到最新的行業(yè)動(dòng)向,研究成果,技術(shù)發(fā)展等信息。
(2)網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)巨大的資源庫,可以借助搜索引擎在網(wǎng)絡(luò)上查找各類信息,除了搜索引擎外許多電子元件網(wǎng)絡(luò)市場,行業(yè)網(wǎng)站、論壇等也是很好的學(xué)習(xí)園地。
3.2.2自主實(shí)踐
(1)開發(fā)板,如果想往軟件方向發(fā)展,借助一塊基于專門處理器如:51單片機(jī)、ARM、DSP、FPGA的開發(fā)板能夠幫助迅速入門,開發(fā)板帶有圖文、視頻教程,根據(jù)開發(fā)手冊完成開發(fā)板基本的實(shí)驗(yàn),再借助相關(guān)比賽、實(shí)踐項(xiàng)目等進(jìn)一步開發(fā),能夠熟悉該類處理器的開發(fā)流程,入門該領(lǐng)域。
(2)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,一般本科院校都會(huì)設(shè)有電子競賽基地,嵌入式實(shí)踐平臺(tái)等學(xué)生自主實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)室中可以參與各類實(shí)踐項(xiàng)目、電子設(shè)計(jì)比賽等,是專業(yè)能力提升真正的源頭。
(3)掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件
仿真類:Multisim(電路仿真設(shè)計(jì)),Protuse(單片機(jī)仿真),Matlab(高級(jí)數(shù)學(xué)軟件可用于算法設(shè)計(jì)、控制理論、數(shù)字信號(hào)處理、通信仿真等復(fù)雜領(lǐng)域)等;
程序開發(fā)類:Keil C51(51單片機(jī)編程),Keil MDK(嵌入式處理器編程調(diào)試),Quartus(綜合性PLD/FPGA開發(fā)軟件),DSP CCS(DSP處理器編程調(diào)試), Microsoft Visual C++(CC++程序開發(fā))等;
電子電路設(shè)計(jì)類:PADS(PCB板制作軟件),Cadence(涵蓋電子設(shè)計(jì)整個(gè)流程),Altium Designer(強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)軟件)等。
(4)自主實(shí)踐平臺(tái)
電子技能競賽如:全國大學(xué)生機(jī)器人大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、合泰杯單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)競賽、飛思卡爾智能車大賽、英特爾嵌入式設(shè)計(jì)大賽等;訓(xùn)練項(xiàng)目:大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、各種科研訓(xùn)練項(xiàng)目等;還可以參與到老師的各種實(shí)踐項(xiàng)目中。
電子信息工程是一個(gè)培養(yǎng)前沿科技領(lǐng)域高素質(zhì)人才的實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè),畢業(yè)生前途非常寬廣,但是不僅需要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ),同時(shí)要有熟練的實(shí)踐技能,所以需要本專業(yè)學(xué)生在大學(xué)四年中,積極構(gòu)建自我培養(yǎng)體系,努力學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)、增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、艱苦奮斗,才能成為一名適合現(xiàn)代化建設(shè)的優(yōu)秀電子工程師人才。
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基金項(xiàng)目:重慶理工大學(xué)學(xué)生科研立項(xiàng)(編號(hào):KLA15017)。