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安全电子邮件管理的设计
(一)“三员”分离管理按保密规定,管理员分开管理,系统管理员、安全保密管理员和安全审计员的权限设置应相互独立、相互制约。安全保密管理员与安全审计员不得由一人兼任。系统管理员主要负责系统的日常运行维护工作;安全保密管理员主要负责系统的日常安全保密管理工作,包括用户账号管理以及安全保密设备和系统所产生日志的审查分析;安全审计员主要负责对系统管理员、安全保密管理员和操作行为进行审计跟踪分析和监督检查,以及时发现违规行为,并定期向系统安全保密管理机构汇报相关情况。针对“三权分立”的要求,邮件系统中采用分级保护措施,保证了文件基于安全网络内进行数据传输的工作,确保每一个操作行为都有记录,可供查阅与审计。密级标示管理实现邮件的安全保密,其基础是对邮件进行密级标识管理,也就是对邮件设置密级,邮件的正文和附件可以分别设置密级,邮件的密级以两者中最高的密级标识。对于附件文档,可以使用第三方密级标志文档开发接口,一般实现对office文档的隐示和显示标密(通过加密手段写入Office文件头中),并保证标志与正文的不可分割、不可篡改。流向控制管理按照分级保护的要求,低密级用户不能处理高密级数据、高密级数据不能流向低密级、低密级用户不能接收高密级数据。在对邮件进行了密级标识和对用户设置了密级之后,邮件系统中设置流向控制,对于违背流向原则的拒绝投递邮件。
基于Postfix的安全电子邮件系统的实现
电子邮件系统采用的部件包括MTA为Postfix,POP3/IMAP服务采用DoveCot,WebMail采用RoundCubeWebMail,认证为Cyrus-SASL。同时,对其保密管理进行扩展。组织架构管理与身份认证组织架构支持和身份认证提供电子邮件保密管理的基础,组织机构的树形结构,可以清楚知道组织机构之间的关联及上下级关系,实现SSO(单点登录),并和其它应用系统集成。一种方法是采用LDAP+CA的方式,用户身份信息保存在LDAP信息库中,由CA对其颁发证书,通过公钥技术可实现数字签名和加密。本文采用Ucenter解决方案,在Ucenter的数据库集中存储用户信息,邮件系统和其它应用则和Ucenter接口(通行证),实现用户管理的同步,具体实现是开发了一个RoundCube的UCenter插件。在邮件系统中,管理员通过组织结构树方便、快捷的查找相应用户,可查看用户在系统中运行情况,及有多少封邮件,用了多少空间等等。在用户端体现为组织通讯录,只要用户登录电子邮箱,打开组织通讯录就看到完整的组织联系人信息。联系人按部门分组,方便用户查询组织里所有用户的联络信息。组织通讯录只提供浏览和搜索联系人信息,不提供修改、删除、改名等操作。密级标示及邮件流转控制按照RFC822规定,每封邮件都有两个部分:信头和主体。信头是一系列的字段;主体指发送给收件人的数据,包括文本或文件。一个空字符串将两者分开,也就是说一个空字符串标记了信头的结束。信头部分的字段可分为两类:一类是由电子邮件程序产生的,另一类是邮件通过SMTP服务器时加上的。可由用户的邮件程序控制的信头字段不是所有的字段都是必须的,实际上可以忽略形成信头这一步骤而只发送正文,让SMTP服务器加上必需字段,如From邮件作者,Sender发信人等。除了标准字段外,信头还可以包含用户自定义的字段。这些用户自定义的字段名必须由X开始。例如:X-SecretLevel,在写邮件的时候,就要明确邮件的密级。对于Webmail,直接写入在roundcube的模版中,而对于outlook等客户端,就需要增加一个扩展插件。有了密级标示和用户的身份信息,系统就基于此对邮件的流转进行控制,主要是发件控制,控制点有两个选择,一是MUA层:在用户发送邮件之前,就进行一次邮件检查,查看收件人的密级和邮件的密级是否匹配。遵循邮件发送的规则,低密级用户不能处理高密级数据,高密级邮件不能流向低密级用户。而当前用户的处理邮件最高密级权限由用户自身的权限来定。第二个是MTA层:在Postfix投递之前进行内容过滤的时候,调用一个密级检查代码模块。本文基于时间选用的是第一种方式。此外,对于没有标识密级的邮件,有两种处理策略:拒收,退信要求加上密级标头;或者默认为非密邮件。处理策略可以通过Postfix中配置一个邮件头过滤规则实现。日志系统与三员管理首先是要打开各个组件的syslog日志开关,同时,对于WebMail,还需要自己建立一套日志设施,对用户、管理员的所有操作进行集中处理。其后,三种身份的管理员各司其职。
关键词:现代电子系统设计;教学改革;综合素质
一、引言
现代电子系统设计是我校电子科学与技术专业(以下简称为“电子”专业)的一门选修课程。通过该课程的学习与实践,目的是使学生对现代电子系统设计及原理有一个较为完整和系统的认识,并具有一定工艺分析、解决工艺问题和提高产品质量的能力,可以掌握嵌入式系统开发的主要过程,从专业的角度对嵌入式计算机系统进行分析设计,并且掌握ARM处理器的体系结构。从课程的教学目的可知,本课程要求培养学生在知识综合应用和动手实践方面的能力,不仅要求学生具有扎实的基础知识和对知识的综合应用思维,还需要学生具有很强的动手能力和应用能力。
近年来,随着电子技术的发展,电子系统的设计方法和手段也在不断更新和进步。电子系统设计方法在快速发展的电子技术应用中不断受到挑战。从传统手工设计方法到EDA设计方法,从分立元件系统到集成电路设计,从PCB集成系统到芯片集成系统(SoC),从纯硬件系统设计到硬件与软件结合的系统开发,新型电子系统层出不穷,其设计理念也发生着革命性的变化。这使得企业不仅需要毕业生在进入该领域时具备良好的专业能力和素质,更需要他们了解和形成现代电子系统设计的团队思维方式和综合设计方法。同时,学校要促进教学知识与时俱进,培养符合社会需要的实用型工程技术人才,提高学生的就业竞争力;也要对现代电子系统设计课程的教学方法和教学模式进行深刻的思考和改进。
二、存在的问题
现代电子系统设计课程的传统教学模式主要包括理论授课和实践实验两个部分。理论授课主要包括对现代电子系统设计的方法、思维、工具、应用基础的介绍与强化,常用处理器及其体系结构的应用、设计、改进知识和FPGA重构思维、Altium Designer电路原理图及PCB绘制软件的使用,在本课程的教学授课过程中需要贯穿系统设计方法和设计思想。实践实验则以上机实验为主,进行规定实验内容的验证、观察和简单电路的原理设计。电子系统课程所存在的问题主要在教学方法和人才培养方面。
1.教学方法问题
在几年的教学过程中,笔者通过思考和分析课程教学中的问题以及学生的反馈意见,总结了以下几点问题:
(1)基础知识不牢。教师在课堂授课、实践过程中不能很好地将各门课程综合应用,各门课程间缺乏沟通,学生无法将所学知识串连起来,进行综合应用。
(2)教学内容有所欠缺。学生对处理器知识的理解和实际软件编程思维不够深刻,习惯于有实验手册指导条件下的惯性实验模式,一旦教师让他们进行开放性实验来完成设计时,就无法形成系统性思维,各自为战,团队意识不强。
(3)考核方法陈旧。课程的考核方式主要采用大众式的“本门课程成绩=平时成绩+期末考试成绩”的计算方式,学生疲于应付考试,应试态度明显,不去思考本门课程所学内容与先修课程和本学期其他课程的关联,只去死记硬背些条条框框,对于思考题和实际现象无法进行有效分析,形成了固化思维。
2.人才培养问题
除此之外,电子专业在人才培养方面也存在一些问题,主要体现在学生学习主动性以及创新活动的参与度上:
(1)2013年前,电子专业在全国大学生电子设计大赛、辽宁省机器人设计大赛、飞思卡尔杯智能汽车大赛(现更名为“恩智浦”杯智能汽车大赛)、大学生创新创业训练计划等体现和锻炼综合素质的活动中的参与度非常低,仅有3人次参与,这些都侧面反映出学生对所学习的C语言程序设计、模拟电子、数字电子、单片机原理、EDA与VHDL语言等课程的综合应用能力较差,学习和参与的主动性和积极性不高,综合设计能力不强。
(2)根据对学生就业数据的统计调查发现,学生在毕业后两年内从事与本专业相关的研发、技术设计、理论研究工作的人数不到业人数的20%,其他学生多选择改行。在校学生对本专业的认可度也普遍偏低,选择考研的学生中有90%选择了外校。
三、课程改进的方法
为使学生能够更好地掌握现代电子系统设计课程内容,并真正提高系统设计思维和教学效果,我系针对上面出现的问题进行思考,对所发现的问题进行教学环节的切实改进。
1.加强实践训练和实际电路设计
实际的动手训练和电路设计,需要具体分析常用电路原理和具体电路常见故障问题,并加强对学生实际设备操作和实用能力的培养。采用理论教学和实践教学结合的项目驱动方式,由教师结合实际工作经验和教学需要,对学生下发开发板、相关元器件,改变传统仅使用多媒体课件观看图片和以教师理论说教方式完成对电子系统各组成元器件的认知,以硬件电路的设计与开发实践项目为引导,使学生全程接触实际电路和处理器,以实际项目为驱动进行电子系统设计流程、方法、步骤的掌握和训练。教师将STC单片机公司和德州仪器公司赠送的开发板下发给学生,学生2~3人一组进行实际项目的开发和学习,由浅入深,从STC89C52、MSP430单片机开始,逐步接触ARM处理器,完成电路系统的设计与开发,为后续FPGA处理器设计打下良好的应用思维基础。
2.以科技学术活动为激励
学校以全国大学生电子设计大赛、辽宁省机器人设计大赛、飞思卡尔杯智能汽车大赛(现更名为“恩智浦”杯智能汽车大赛)、大学生创新创业训练计划等科技学术活动为激励,通过相关大赛培养学生的应用能力,激发他们的学习积极性和自主性。通过这几年的积极引导,笔者发现,学生在以上竞赛和活动的参与率上得到了明显提升,共获得全国大学生电子设计大赛省级竞赛一等奖、二等奖各2项,参与3人次;获批大学生创新创业计划国家级立项2项,省级立项3项,参与14人次;获智能汽车大赛赛区一等奖1项,二等奖2项,参与2人次;获辽宁省机器人设计大赛二等奖1项,三等奖1项,参与12人次;参与校级及其他各类科技学术活动50余人次。这些大赛不但提高了学生的专业综合素质,还提高了学生的总结能力、文档设计能力、电路设计和软件编程能力。
3.教学团队形式优化学生学习内容
本专业教师联合为同一教学团队,在提高教学质量和学生动手能力的目标下,尽量为学生设计一个统一的综合性题目,增强学生的能力,同时,使各门课程的知识点相辅相成、互相印证,使学生更容易将所学知识进行综合和理解。
4.考核办法改进
考核办法从六个方面考核综合训练完成的成绩,即报告、设计能力、动手实践能力、功能完成情况、课堂研讨回答所提出问题的程度以及综合训练过程中的工作态度等。其中,报告占14%、设计和实践能力占10%、功能完成情况占8%、训练设计掌握程度占6%、课堂研讨回答出的问题占7%、综合训练过程中的工作态度(考勤)占5%。在期末考试的试题中,要增加创见性题目。同时,教师可以鼓励学生发表学术论文,以学术论文替代期末考试。
增加小组设计和小组讨论环节,教师团队设定十组中等难度的综合应用设计题目,将学生按2~3人一组进行实践项目分组,完成设计白皮书(包括系统需求描述、功能概述、拟采取的解决方法),完成系统电路设计,绘制电路图、PCB文件,完成硬件焊接、软件编程并进行答辩。组员各负其责,完成各自项目中的任务,教师和学生一起进行实际项目的需求分析、设计步骤安排、实验验证等环节。这样,可以使学生在学习之余提高团队合作能力和综合运用知识的能力。经实际操作此过程,学生反应强烈,讨论和学习动力增加,分组实践情况如图所示。
分组实践现场
四、结束语
本文在现代电子系统设计课程教学和本专业教学的基础上,对本课程的教、学、练等三个方面进行设计和改进,发挥和突出本专业应用特色,并且从几年来的实践效果看,新的改进方法增强了学生学习的主动性和教学过程中的灵活性,提高了学生综合能力素质和成果比例。
参考文献:
[1]宋晓梅.现代电子系统设计教程[M].北京:北京大学出版社,2011.
该系统主要用于解决空中客车A320系列飞机电子系统在教学和培训维修中的一些实际问题,例如:根据不同的学员类型选择不同的培训课程,远程网络的作业的提交和评价,远程教学,即时的查询培训成绩等等。
【关键词】 A320 教学演示 电子系统
1 基于Authorware的交互式媒体程序设计
交互式多媒体程序为用户提供了主动的、双向的信息交流方式,每一个交互过程对用户而言都是一次进行回应的机会,用户可以根据自己的意愿有选择的浏览或执行程序中各部分的内容,同时程序根据用户提供的回应信息,可以控制流程的走向、记录用户的表现并对用户做出进一步的反馈。从程序结构上看,交互式多媒体程序的流程具有多分支和多跳转的特点。通过交互作用分支结构和决策判断分支结构以及导航结构,可以实现较复杂的程序流程。
2 系统数据库设计
2.1 数据库表概要说明
本系统使用的是SQL Server 2005数据库,由于web版的空中客车A320系列飞机电子系统教学演示系统主要是学员通过登录来控制课程的学习,回答课程问题,查询自己已经参加过的培训课程情况等等;教师通过登陆上传课件,拟定课程问题等。所以本系统需要五个数据表:(1)用户表user:这个用户表分为两大类学员和教师,用来储存用户的基本信息,用户登录时判断此用户是否存在;(2)学员已培训课程表studied:这个表主要是存储学员已经参加的培训课程和最后课程得到的分数;(3)所有的培训课程表class:这个表主要是用来存储所有的培训课程信息;(4)课程问题表questions:这个表主要是用来存储所有课程中的课程习题;(5)学员已参加课程的问题表question:这个表主要是用来存储学员已经参加的课程、需参与回答的问题。
2.2 数据表的结构
用户表user用来储存用户的基本信息,包括用户编号、姓名、登录密码、年龄、性别、现任职务或工作范围、学历编号、技术简历编号等信息。
3 登陆模块设计
登陆模块主要是实现身份认证的途径,我们用到的是基于口令的认证方法,当我们坐在电脑前,打开我们的系统要求访问时就需要登陆,我们的系统就要求我们用户提交相应的口令,系统受到口令后,将其与系统中数据库存储的用户口令进行对比,以此来确定我们要求的访问是否是合法的。在登陆模块学员或者教师输入自己的用户名和密码,并且在下拉列表框中选择自己所属的用户类型是学生或者教师。通过这样的登陆权限控制,保证了不同用户的不同系统功能,对非授权用户对系统的侵入实现了禁止。
4 教师操作模块设计
在教师操作模块这个模块中,主要实现的功能是:当在登陆模块以教师的身份登陆成功后,进入教师操作模块,在这个模块中,教师可以更新和查看自己授课课程的信息,更新和查看课程的课后习题,查看和评价学生课后习题的答案,对学生课程成绩的添加。在这个模块中应用到添加、删除这样的功能,还隐藏应用到搜索的功能。
5 A320系列飞机电子系统电子课件内容设计
A320电子系统电子课件内容包括7个方面:自动飞行系统、通讯系统、电源系统、指示系统、记录系统、导航系统。其中的内容大多来自A320的英文技术手册,由于本人的英语水平有限,只翻译了个人感觉的重要的内容,本章的内容还是在这个教学演示教学过程中的最重要的部分。
6 结论
人类航空历史可以追溯到很久以前,在我们这个高速发展的时代,随着社会生产力的发展,人民生活水平的提高,民航越来越成为人们出行和物资运输的首选。航空公司也在不断扩大自己的实力,不仅仅是大量采购航空器,同时也越来越多地开始招收各种人才。由于民航院校毕业生源有限,于是便有更多外专业的人开始进入民航行业,这些人员的培训更多的是在企业完成。特别是机务维修这样的工种来说,由于需要保证航空器的安全运行,严谨的工作态度,和熟练的技术水平成为最基本的要求,这就给培训工作提出了要求。本文的内容主要是在简单介绍了web服务知识的基础上,深入的探讨基于web的空中客车A320系列飞机电子系统教学演示系统的实现,我们知道现在的web开发,主要是JSP、ASP和技术,本文选择的是ASP技术,并对ASP技术做了深入的分析了解。动态网站的创建解决了我们远程教学的问题,使用html和Ajax来制作网站的静态部分,使我们的页面更加的完美和人性化。本文也对Ajax做了深入的介绍,探讨了它的关键技术。在制作电子课件的时候,主要是用到Authorware制作交互式多媒体,与演播式多媒体程序不同,交互式为用户提供了主动的、双向的信息交流方式,本文着重探讨了交互式多媒体程序的多分支和多跳转的特点,强调了其的11种响应。在这些技术的支持下实现空中客车A320系列飞机电子系统教学演示系统。主要研究成果如下:
教学演示系统设计:教学演示系统主要工具是Authorware,基于Authorware制作的交互式多媒体程序设计,即基于Authorware制作的交互式多媒体课件,主要包括课件的学习、课后习题的回答、连接数据库、等等。
基于web的远程教育设计:web方面主要是利用ASP、Ajax和Html制作动态网站,这个web网站更类似于教学管理网站,包括数据库的设计、登录模块设计、培训档案查看模块、教师操作模块、新人培训模块、再培训模块和新技术培训模块。
空中客车A320系列飞机电子系统的教学课件内容设计:包括自动飞行系统、通讯系统、电源系统、指示系统、记录系统、导航系统6个方面。其中的内容大多来自A320的英文技术手册的个人翻译,课件的内容都是个人感觉比较重要的,但还是在这个教学演示教学过程中的最重要的部分。
Authorware对其他语言的支持,现今已经可以利用JS对Authorware进行编程,需要研究Authorware对web服务器语言的支持。在以后的交互式多媒体课件或者利用Authorware制作其他交互式多媒体时,必然会遇到这样的问题。这些都是以后工作的重点和难点。
Authorware对多种数据源的支持,这样更有利于Authorware对web服务器语言的支持的研究。Authorware制作的交互式多媒体将会实现更多的远程功能。
参考文献
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关键词:电子信息;创新能力;实验实践;教学改革
21世纪是以信息科学为关键技术的知识经济时代,信息产业是我国重点发展的产业,而电子信息工程专业是培养电子信息技术高级技术人才的主要专业之一[1][2]。地方性院校在电子信息专业人才培养方式上,既不同于清华大学等一流大学,也不同于深圳职业技术学院等国内一些优秀的职业技术学院,如何在缺乏政策、资金、地域优势,教学手段相对落后的情况下,构建面向区域经济、行业经济的应用型、工程型人才培养体系是急需研究的问题。本文针对地方院校电子信息工程的一般性特点,探讨了实验、实践教学环节改革在电子信息专业教学中的重要作用,培养学生成为具有扎实的专业理论基础、并有较强的工程实践能力及创新精神的、在某一专业方向具有技能专长的应用型和工程型技术人才。
一、课程设置保基础、重实践、强能力
如何培养当今社会所需要的工程应用型人才、工程教育如何适应市场经济发展及地方与行业的需要,如何建立适应区域经济需求的专业方向,课程的设置是解决这些问题的落脚点。地方院校电子信息专业在课程设置上应遵循:保基础、重实践、强能力,面向工程应用的原则。
课程设置主要有:基础课程群、专业基础课程群、专业必修课程群以及专业选修课程群。专业基础课程力求保证学生具有较扎实的电子学科系统的基础理论和知识;专业必修课程使学生在电路系统、软件技术、信息处理、网络与通信等几个方面受到基本的、规范的专业教育;专业选修课课群则根据技术经济发展不断优化、更新,使学生能够了解和跟踪先进的电子信息技术。实践教学环节改革旨在培养学生工程观、系统观、强化综合实践能力,使能从事电子与信息系统的设计、开发、应用。
二、建立适应时展和适应区域经济需求的实践教学体系
工科类专业的核心是要培养学生的实践能力、创新能力和工程素养[3][4][5]。要达到这个目标就必须大力加强实践教学,建立多层次、多类型的实践教学体系。建设开放性实践教学环节,主要通过增加开放性、综合性、设计性、创新性实验,进行多学科综合课程设计,面向工程实际的毕业设计(论文),开展丰富的大学生课外科技活动等培养学生分析问题、解决问题的实际能力,逐步培养创新精神和工程设计能力。
1.学科实验课
实验教学在高等工科教育中占有非常重要的地位,它不仅是对理论教学的论证、补充,更是培养学生理论联系实际,增强动手能力和创新能力的重要手段。现在的综合实验台,虽提高了实验效率,但学生的失去了动手参与的机会,这样的实验激发不了学生的兴趣,更谈不上有什么创新性。实践教学改革目标要求在实验课中减少验证性实验项目,增加综合性和设计性实验项目。实际教学中在单片机应用、电子线路、C++编程等课程要求设计性、开发性试验或编程题目达到80%以上,并要求每学生每门课程至少提出一个创新性题目,并进行方案设计,实验室提供相应制作条件并计入学科成绩,这对促进学生的积极性,加强工程实践能力培养起到积极作用。
2.综合课程设计
课程设计是实践教学环节中非常重要的一个部分,学习某一专业学科基本分析、计算、设计方法的过程。但是纵观现阶段电子技术发展,电子系统越来越复杂,硬软件结合紧密,学科知识综合交叉,仅用一门学科知识很难完成实用性的设计;因此有必要对专业基础课、必修课进行分门别类,组合成群,进行综合性课程设计,才能加强课程设计的全面性、有效性。实际教学中我们把电子信息专业基础平台组成四个课群,开展四项综合课设,促使学生综合运用所学知识,了解各个学科相互联系,理解电子系统的组,建立了系统工程观念。
(1) 电子技术综合课程设计。电子技术基础包括模拟电子和数字电子技术和通信电子技术,是电子信息技术类专业的重要专业基础课,通过模拟、数字、数模混合电路的综合设计,通过使用开发板、计算机仿真、实际制作相结合的手段,进一步使学生掌握、融合电子线路基本理论、方法。综合性的电子技术课程设计题目主要有:数显温度计、电压表、电流表的设计、超声波测距系统的设计、简易数字存储示波器设计、数调信号发生器、数字频率计、数码功率放大器等等。
(2)单片机及应用课程设计。单片机在电子系统中的应用极为广泛,其难度适中、应用开发成本低,设计过程具有创造性,与其他学科结合紧密,特别适于地方院校电子信息专业学生学习和应用。在完成电子技术基础、通信线路、单片机、传感检测等课程后,学生已具备了较多的电子方面的知识,选择一个与单片机应用相关的项目,设计出进而完成一个实际产品的设计,可培养学生的电子系统观、工程意识,使课程设计更接近实际产品设计。采用的单片机以51为主,兼顾其他如6805系列,PIC单片机、AVR单片机、MSP430单片机等。电子信息专业中,信号处理课程是主要的专业课程(包括数字信号处理、数字图像处理、语音信号处理等),但是由于课程的概念比较抽象,许多理论是基于较为繁琐的数学理论和数学推导,容易使学生感到乏味很难与实际结合起来,达不到预期的效果。考虑实际硬件制作的难度和成本,根据我校学生的实际情况,主要采用软件Matlab等进行仿真的方法进行课程设计。本课程的教学重点并不在于提高学生的软件编程能力,而是要求学生掌握信号处理课程的基本概念、基本方法和基本技能及基本应用。因此,我们采用仿真软件来满足“信号处理”课的教学的需要。如: FIR数字滤波器的设计、数字图像处理算法、语音信号的编码、合成、识别等都可通过Matlab仿真实现。
(3)应用软件编程的课程设计。电子信息专业软件类课程有基础层次的《面向对象程序设计》、《软件技术基础》、《数据库原理》和专业选修课《C++与可视化程序设计》、《JAVA语言》等课程。众所周知,计算机语言系列的课程是实践性非常强,为此在综合设计中突出实用性,需用所学的一门以上的语言对一些小型项目进行模拟开发,目的在于训练学生综合应用所学程序设计知识,独立完成项目设计问题、加深软件系统理解,提高编程水平,实际教学中题目主要包括:信息管理系统设计、可视化工控程序设计、开发网络小游戏、网页制作等。
3. 毕业设计
毕业设计是培养学生理论联系实际、综合分析解决实际问题能力的重要实践教学环节,是对学生在校四年学业中的基础理论知识、运用工具知识、实际动手能力、知识创新等综合知识能力的综合训练,对培养工程实践能力具有重要意义。对此,毕业设计的选题要尽量来源于生产实践实际和科研课题,做到“真题真做”。实际课题有助于学生主动学习,激励学生的独创精神,培养学生的创新能力。此外为调动了学生学习的积极性和创造性,鼓励学生根据自己的就业意向、兴趣、社会需求自拟毕业设计课题。面向工程实践毕业设计题目类型主要有:①硬件设计部分,以各类单片机为主的系统设计;以DSP为主的信号处理硬件设计;仪器仪表信号采集处理的电路设计,通信系统设计等,智能建筑弱电系统设计;面向工控的PLC应用系统设计等。②软件部分:管理数据库设计;网络通信编程;基于Vis)ual C++的工控软件、组太设计;语音、数字图像处理与仿真;此外毕业设计严格做到一人一体,要求使用当前先进理论和技术,选择流行的硬件芯片、软件和开发工具,是毕业设计过程与企业人才需求接轨。
三、丰富大学生课外活动、组织学生参加各级各类电子竞赛
建立学生创新中心,参加电子设计竞赛。为了丰富大学生生活,增强学生实践能力,我们由专业教师组建了大学生创新中心,还邀请企业的工程师作为兼职辅导老师,我院地处河北,紧邻京津,创新中心根据这一区域经济发展和技术要求,设立了不同的产品设计和研究课题学生还可以根据自己的兴趣、爱好进行一些小制作、小发明。我们还积极开展第二课堂活动,激发学生兴趣,积极参加全国、全省的电子设计竞赛,学校和院系也可以经常组织一些中小型的竞赛活动,如、无线电通讯比赛、网络设计比赛、网页制作等。
定期进行专题讲座。定期开展学术讲座,内容涉及到《智能信息处理》、《高速DSP技术及其应用》、《ARM嵌入式系统设计》、《无线通信系统开发》、《虚拟仪器及其应用》、《电子设计自动化》等技术,使学生普遍获得了较大的信息量,更加深人地了解了电子信息技术。
建立健全校外实践基地,加强产学研合作。高素质人才的培养离不开优越的条件和优良的环境,在完善基础实验设施的基础上,建立健全校外实践基地,建立与企业和科研单位的广泛的联系,共同承担人才培养、有计划地组织参学生参观、实习和生产劳动,扩大学生的视野,增加他们与社会接触的机会,了解科学技术的最新发展动态。
作者单位:河北建筑工程学院
参考文献:
[1]陈小虎,刘化君,朱晓春等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J] .中国大学教育,2006,(4):55-56.
关键词:电子科学与技术;本科培养方案;课程设置;办学特色
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0070-02
21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用,也对人才的培养提出了更高的要求。因此,本文从人才的社会需求出发,结合我校实际情况,进行了本科专业培养方案的改革探索,并详细介绍了培养方案的制定情况。
一、人才的社会需求情况
目前,我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业,市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均,分类较细,且发展变化较快。另外,电子科学与技术产业结构具有多样性,既有劳动密集型的大型企业、大公司,更多的是小公司和小企业;既有国有企业和私营企业,更有合资、独资的外企。因此,社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。
二、专业的培养目标和定位
本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识,熟练实验技能,能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能,有较强的工程实践能力,能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色,依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则,培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。
三、本科培养方案制定的思路
电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求,以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力,使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面,光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。
四、本科培养方案的改革探索
要实现电子科学与技术专业的培养目标,适应电子信息产业的不断发展,并结合我校学科发展方向和特色,对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究,并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研,最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案,主要内容如下:
1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时,根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下,专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块,下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程,到大三时根据自己的兴趣选择专业方向,选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求,因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块,每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。
2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础,因此,在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外,增加了与专业相关的课程,如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程,删减了原先与物理类相关的一些课程,如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等,并删减了一些计算机软件类课程,如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块,两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。
3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分,微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向,开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向,开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验,通过加强实验环节,训练学生的动手操作能力,增强学生的理论知识。
五、与省内外专业人才培养的区别
具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区,服务于不同的区域经济,这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系,也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面:
1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室,人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业,培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。
2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力,在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力,开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程,以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统,从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力,开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程,以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力,开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力,开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程,以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力,开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程,以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。
3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。
参考文献:
[1]陈鹤鸣,范红,施伟华,徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.