电子信息工程导论论文
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电子信息工程导论论文范文第1篇
关键词：大类模式；电子信息类“专业导论”课程；教学模式
作者简介：李锋（1970-），男，陕西商洛人，江苏科技大学电子信息学院，副教授；田雨波（1971-），男，满族，辽宁铁岭人，江苏科技大学电子信息学院，教授。（江苏 镇江 212003）
基金项目：本文系江苏省高校优势学科建设工程项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0099-02
作为社会信息化的支撑和依托，电子信息技术及相关产业迎来了高速发展的21世纪，并以前所未有的速度全方位地向社会的各个领域渗透。相应地，电子信息相关学科知识领域更新与增长越来越快，与其他学科之间的交叉与融合越来越紧密。伴随着学科发展方向不断分化、细化的同时，电子信息各学科、专业或方向之间的交叉基础知识更加多，专业界限越来越模糊。与此同时，市场经济对人才的需求呈现变化快、多元化的趋势。在这种形势下，实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养目标已成为高校教育教学改革的热点和共识。大类培养模式提倡按大类招生，实施厚基础、宽口径的通识教育，在此基础上进行分流培养，学生结合自身兴趣特点做出合理的选择。事实说明，大类培养利于提高办学效益，优化教学资源，促进学科之间的交叉和渗透，实现更广泛的通才教育，满足市场经济的发展及社会生活多元化对人才的需求。
一、开设“专业导论”课程的意义和目标
在大类培养模式下，学生在大一、大二期间主要是学习公共课和大类基础课，大三期间学习技术基础课和部分专业课，大四期间学习专业课程和接受综合实践训练。但是在专业人才培养实践中发现，尽管大类培养适应了学科专业发展趋势和市场需求，但要更好地发挥大类培养的优势，还必须加强大类学习到专业培养之间的衔接，否则将直接影响培养目标的实现。
1.开设“专业导论”课程的意义
在大类培养阶段，本科低年级学生对电子信息学科、专业缺乏整体认识，不了解自己的专业方向，不了解专业课程设置，不了解专业课程与基础通识课程的关系；在思想上准备不足，不知为何要学习这些课程，不知道这些课程对于专业学习和未来所从事的工作的作用，没有自己的专业目标和努力方向，缺少明晰的学业规划，甚至有不少高年级学生到了选择专业方向的时候对自己的专业都不甚了解。针对大学一、二年级学生展开的问卷调查及座谈会结果表明，在开设专业导论课程之前学生普遍存在迷茫情绪，找不到发展方向，不能心平气和、扎扎实实地学习，甚至出现了所谓“大一放松，大二打工，大三租房，大四求生”的情况。
大学阶段是青年人渴望自主成长的时期，抓好大类教育与专业教育的衔接可以缩短他们对大学生活的适应期，引导大学生做好学业规划，为实现培养目标、提升培养质量打下坚实的基础。“专业导论”作为专业启蒙课程，将学科专业教育、思想教育、就业教育等融为一体，旨在帮助学生认识就读的学科与专业，加深对所学专业的感情，激发学习本专业的兴趣和学习动力，掌握正确的学习方法，为后续课程做铺垫；同时引导学生做好学业规划，选择适合自己的发展方向。
2.“专业导论”课程的目标
在这种情况下，选择在第二学年下学期和第三学年的上学期开设“专业导论”课程——电子信息技术导论更加符合教学实际。该课程的目标是：介绍电子信息技术的基本概念、学科知识体系、技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿领域，激发学生学习专业课程的兴趣，激发部分学生对某些研究领域的兴趣；介绍本专业的专业培养目标、培养要求、专业特色、课程设置、进度安排、实践环节等；对学生进行学习方法指导，指导学生做好学涯规划和人生职业规划。
二、“专业导论”教学模式探索
由于“专业导论”课程的特殊性，为使该课程教学效果更加明显，应从课程安排、教学内容、任课教师、考核方式等方面入手，探索合适的教学模式。
1.课程安排
在大类培养机制下，大学一年级学生在专业方面接触的主要是大类基础课，对专业的认识比较肤浅，对于专业领域的知识理解能力非常有限。大学二年级开始，学生通过各种途径对专业的认识不断深化，了解专业的愿望也更加强烈。到了大学三年级，学生对自己所学专业的某个领域已经有了较为深入的了解，但还存在着一定的片面性和盲目性，不知道如何进行职业规划及选择自己的发展方向。因此，学校选择在大学二年级下学期初和大学三年级上学期初各开设16学时的“专业导论”课程。
2.教学内容
在大学二年级下学期初，针对即将进入专业学习的学生，着重介绍专业特色、专业课程及专业知识体系、实践环节；介绍电子信息技术的基本概念、专业技术发展历程、当前的技术状况及发展走向、前沿研究课题等；介绍电子信息产业的主要领域及与学科之间的关系，电子信息产业在国民经济中的重要地位，强调电子信息产业是国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业，让学生对自己所选专业产生认同感，激发学习专业课程的兴趣。
在大学三年级上学期，分若干模块介绍信息科学的各个学科各分支的研究内容及发展动态，如：电磁场与无线技术模块，通信技术与通信网模块，计算机技术、互联网技术与信息安全模块，微电子、集成电路及其应用模块，控制科学与工程模块，数字信号处理、图像、语音处理模块，光电信息技术等。介绍各模块所涉及的知识领域基本框架，与其他学科之间的关系等，使学生初步体会信息科学所涉及的领域范畴，相关的基础理论、基本技术和方法，达到拓展学生视野、激发学习兴趣的目的。
3.任课教师安排
为达到预期教学效果，采用课程教学小组的形式安排任课教师。小组长为课程的总负责教师，由主管教学的副院长或系主任担任，小组成员为专业骨干教师，根据每个教师的专长负责不同的模块。小组长负责介绍课程总体概况，包括主要学科领域、技术、产业、前沿课题等，突出介绍电子信息产业的战略性、基础性、先导性作用；其他任课教师分别向学生介绍各模块的基本理论、技术及发展动态等。课程教学小组经常针对专业导论课进行教学经验、教学内容、方式、方法及教学效果等方面的交流、探讨和研究。
4.课程考核
课程考核由课程组长负责，采用作业小论文+课程大论文的形式。每位教师根据自己负责的模块拟出若干题目让学生选择，最后课程组长综合各任课教师的评分给出本课程的总成绩。
作业小论文：若干题目自选，如电子信息技术可分为哪些产业，电子信息技术与国民经济及工业信息化之间的关系，电子信息技术各个学科与产业之间的联系，感兴趣的产业或领域，某领域的发展现状，大学期间专业学习与能力培养之间的关系等。
课程大论文：要求学生在学习完专业导论的基础上，通过调研对大学的专业学习及今后的发展进行规划，形成课程学习报告。包括各自特长和爱好是什么，自己的学习习惯、喜欢的职业，该领域当前的社会需求是什么，本科阶段应培养的能力有哪些，大学剩下的时间准备做哪些事情，毕业后的发展规划是什么，准备采取哪些措施去实施你的计划等。
三、对“专业导论”课程教学效果的思考
通过学生座谈会和问卷等形式对本课程教学效果进行了调查，结果表明，在本课程之前，很多学生都存在对所学专业不了解、学习动力不足等问题。这部分学生不知道如何规划大学期间的专业学习，对学业生涯定位模糊，对基础课不重视。以电子信息工程专业为例，该专业2009级学生在开课之前认为自己了解该专业的仅占14.3%，了解一点的占50.8%，认为自己对专业学科领域及相关产业了解的仅占9.5%，认为自己有明确专业爱好的仅占8%左右，不少学生渴望对专业有更深入的了解。经过课程学习之后，有70%左右的学生对自己大学阶段学习及今后专业发展提出了较为明确的规划。教学座谈会反馈结果表明学生和学生管理部门也对该课程持肯定态度。
由于“专业导论”课程的开设时间较短，在教学过程中还存在不少问题，如教学形式较为单一、与工程实际联系偏少、部分学生对课程的重视程度不够、教学时间安排不尽合理等。为进一步提高教学效果，针对存在的问题提出以下建议：
1.课程时间安排
“专业导论”作为大类招生专业的专业先导课程，具有教育和引导的多重功能，在低年级开设更有利于学生尽早了解专业，建立对专业的认同感，并尽早确立今后继续深造所要涉及的发展方向，减少专业上迷茫、学习精力分散等情况的发生；在中高年级开设有利于学生深入了解学科不同分支，并结合自身爱好特长对学业和今后发展方向做出合理规划。因此建议将“专业导论”课程的两部分内容分别安排在低年级和中高年级开设。
2.改革教学内容
密切跟踪学科发展，充分发挥不同研究方向教师的优势，充分把握学科及其分支的发展动态，把本学科最新的发展情况介绍给学生，帮助学生从不同角度了解专业内容及发展方向，并适当结合学校特色，构建特色化的教学内容。
3.重视条件建设，注重多种教学方法相结合
条件建设是课程建设的重要保证。进一步加强该课程的建设，包括教材、多媒体课件的制作、网络教学环境的建设；积极利用实验室、企业等条件开展实践教学；努力实现专题教学、多媒体教学、网络教学、实践教学等有机结合。
四、结语
在大类培养体制下，电子信息类“专业导论”课程在整个专业的课程体系中具有承上启下的重要作用。加强“专业导论”课程的教学研究，不断改进教学模式，充分发挥其引领、规划和导向作用，指导学生认识专业、规划未来，对提高教学质量乃至专业人才培养质量都具有重要的实际意义。
参考文献：
[1]刘光明，于斐，周雅，等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛，2007.2（1）：37-39.
[2]彭熙伟，廖晓钟，邹凌.“自动化专业导论”课的教学实践与探索[J].中国电力教育，2011，（1）：74-75.
电子信息工程导论论文范文第2篇
关键词:复杂工程问题;计算机科学与技术专业;课程设计
工程教育认证要求通过认证的工程专业不仅要深入理解和把握复杂工程问题，更要按照国际实质等效原则培养学生具有解决复杂工程问题的能力［1］。目前，针对计算机相关专业解决复杂工程问题能力培养的研究还处于探索阶段。许智宏等人认为可采用半开放式项目驱动教学方法达成目标［2］;尚凤军提出课程群建设面向复杂工程设计的方案［3］;黄永红等人认为可增设综合训练项目来达到培养目标［4］。刘秀平等人提出了分层实施方案，从知识、实践、设计的维度支撑了解决复杂工程问题的能力［5］。王宏宇等人提出了以学科竞赛主题为对象，遵循工程逻辑设计开发过程的课程建设改革方法［6］。许多研究成果对于分解落实解决复杂工程问题能力的培养缺乏深入探索，对于如何优化课程设计体系和内容来提高学生解决复杂工程问题的能力方面也缺乏深入研究。
1课程设计改革的意义
完备的实践教学体系主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等。通常，国内高校都将毕业设计(论文)环节作为实现解决复杂工程问题的重要载体。但近年来，毕业设计期间应聘、考研等挤占了学生很多时间和精力，设计内容往往弱化甚至忽略难以处理的学科交叉问题和非技术因素，且毕业设计往往采取一人一题，很难达到个人与团队的教学指标。课程实验往往随理论授课逐周分散进行，受学时限制以及学生知识掌握处于积累阶段等因素，一些深度型、探究型、综合型的实验往往很难开展。实习由于受到场地、经费、管理难度、企业技术保密等限制，往往缺乏理论指导下的实践。一些计算机类专业学生到实习单位后，只能接触一些前端页面或模块代码的机械性编写，无法接触软件或硬件的具体设计过程，有些专业实习甚至畸变为企业参观。《计算机类专业教学质量国家标准》要求计算机类专业学生4年的实验当量应不少于2万行代码。在课程设计方面，要求至少完成两个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。调研发现，实践教学体系中提高学生解决复杂工程问题的环节应保证时间的集中性，内容的规模和复杂度要达到国家标准中的要求，且应在理论的指导下开展，课程设计比较符合这一要求，应作为提升学生解决复杂工程问题能力培养的关键突破口。
2课程设计改革宗旨和研究方法
2.1课程设计改革宗旨
第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，强调自主学习和终身学习意识培养，全面提升学生的能力和素质。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，实现多方案分析与评价，从而全面提升实践教学效果。第三，使学生深入掌握工程原理，结合工程实践，体现综合运用，提升解决复杂工程问题的能力。第四，分解落实解决复杂工程问题能力的培养，课程设计的持续改进逆向推进课程体系的整体优化。第五，构建计算机专业完善的实践教学体系和课程群体系，建立各项实践教学活动的持续改进机制。
2.2基本研究方法
第一，调研法。采取调研问卷调查和访谈的方式，对目前已毕业学生、在校生(包括计算机类专业本科生、研究生)、教师(包括教学管理、教学一线、教辅等多层面)开展调研。同时走访和调研部分高校、IT企业和专业培训机构等。第二，逆向研究法。从实践入手，逆向优化专业类知识体系教学。第三，分析建模法。对调研数据、教学环节统计与考核数据、质量保证监控数据进行科学分析，借助人工智能手段进行建模优化。第四，螺旋优化、研以致用法。杜绝纸上谈兵，形成的专业课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、考核标准等)，直接实施于一线教学活动，并通过实施效果的反馈螺旋优化后续方案。
3课程设计改革实践
课程设计计划的实施要求指导教师明确课程设计对应于工程教育认证标准具体的毕业要求指标点，并要在课程设计过程中坚持实施。明晰课程设计对毕业要求指标点的支撑作用，为合理安排课程设计的内容明确了指导思想。本校计算机科学与技术专业培养方案以工程教育专业认证为背景，共设置11门课程设计。一类课程设计在前5学期开设，涉及专业类知识课程门数相对较少，具体包括以下7门课程设计:C语言程序设计课程设计、Java程序设计课程设计、数据结构与算法课程设计、数据库原理课程设计、计算机网络课程设计、C++程序设计课程设计、JavaEE编程技术课程设计。以上课程设计以语言开发为主，是培养学生计算思维、软件工程设计规范、计算机语言开发能力的基础。指导教师面向解决复杂工程问题培养，认真设定课程设计题目和内容。以学生为中心，强调基础性、技能性、应用性、工程性和创新性，采用问题驱动和求解渐进化方式不断提升学生解决复杂工程问题的能力。每门课程设计在具体实施中，指导教师始终探索课程设计如何解决承上(课程实验)启下(毕业设计和实习)，并不断思考和探索课程设计如何逆向优化专业类知识课程的教学活动。计算机科学与技术专业另一类课程设计在第6和第7学期设置，综合性较强(在某些高校或专业有时被称为“综合开发实训”或“综合训练项目”等，但通常拘泥于一种开发语言或技术)。综合类课程设计有4门:A.体系结构课程设计。专业类知识课程涉及体系结构、计算机组成原理、编译原理、汇编与接口技术、计算机网络等硬件类和系统类课程。B.操作系统课程设计。专业类知识课程涉及操作系统、Linux系统等系统软件类课程和部分高级语言类课程。C.软件开发综合课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Java、C、C++)、软件工程、数据结构与算法、数据库原理等软件开发类课程。D.Python与人工智能课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Python、Java、C、C++)、数据结构与算法、人工智能导论等课程。综合类课程设计涉及大量通识类知识和学科基础知识，具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题，体现问题和系统的规模、难度、复杂度、综合性。课程设计更强调培养学生的系统观，使学生能够站在系统的高度，以系统的视角去看问题，去适应错综复杂的应用场景，最终实现问题的系统化、科学化求解。“软件开发综合课程设计”综合了之前的.NET综合课程设计、Java综合课程设计等软件开发类课程设计。根据工程教育专业认证要求，这门课程设计并不拘泥于某一种语言或技术要求，要求学生能够针对复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等设计开发一套软件系统，并通过对比得到有效结论。“Python与人工智能课程设计”以解决复杂工程问题入手，学生首先分析问题建立模型，然后给出解决方案和算法设计，通过Python语言及其扩展库编程实现系统，最后通过设计方案、模型、算法、开发语言等多个角度对比分析给出所设计系统的客观性评价。在2017版培养方案中该课程设计为“Python程序设计课程设计”，设计内容包含了软件开发、大数据、人工智能、深度学习等。2019版培养方案中，专业增设了1门48学时的人工智能导论理论课，Python程序设计和人工智能导论合并为1门2周的“Python与人工智能课程设计”。“体系结构课程设计”和“操作系统课程设计”是专业认真研究工程教育认证标准后于2019版人才培养方案中新设置的2门课程设计。在学时紧张的情况下，专业仍增设了这2门综合类课程设计，力图保证学生硬件系统、组成原理、体系结构、操作系统方面的综合设计能力培养质量，保证人才培养的系统性和专业性。课程设计具体实施过程中，指导教师以突破解决复杂工程问题能力培养为核心安排课程设计内容，使学生的能力培养达到工程教育认证标准的培养要求，反复思考和尝试解决以下关键问题:第一，课程设计内容重点覆盖了《华盛顿协议》7个特征中的哪些特征?课程设计的规模、难度、复杂度、综合性是否能满足工程教育认证背景下的解决复杂工程问题的要求?第二，课程设计中，如何运用深入的而不是浅显的工程原理，经过什么样的分析，而不是直接套用原理、公式来解决设计目标?第三，课程设计中学生在哪些理论指导下进行实践?加深对哪些原理的理解?第四，为了突出复杂工程问题的解决，与课程设计相关的一门或多门相关课程的讲授环节中，将对传统的授课方式、方法和内容采取哪些变化?与课程设计相关的理论知识讲授和基本实验环节能否为学生完成课程设计奠定扎实基础?第五，课程设计是否要引入混合式教学?如果引入，混合式教学将如何提高课程设计效果?第六，从以学生为中心的角度分析学生如何通过课程设计和相关理论的学习，实现从“学了”到“学会”再到“会应用”?第七，课程设计“能力培养”如何量化考核，“复杂度”如何评价?以产出为导向，如何建立持续的人才培养改进机制?通过指导教师的不断思考和改革尝试，使各门课程设计实现了设计理念的转变、从简单到综合的转变、从单一系统到增加对比分析、综合评价等突破常规的转变。
4课程设计改革效果
课程设计改革使计算机科学与技术专业逐步形成一套课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、形成性考核标准等)，并直接实施于现有教学活动。通过培训和专家辅导讲座等形式，指导教师深刻理解了工程教育认证的本质和内涵，改变了传统的课程设计理念。以复杂工程问题的提出和解决为课程设计核心，突出产出导向，精心设计课程设计题目，优化课程设计考核指标，建立了课程设计持续改进机制。课程设计改革在人才培养方面取得了切实效果。第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，增强了学生自主学习和终身学习意识培养，设计理念更符合学科发展趋势。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，养成了多方案分析、对比和评价的设计习惯。第三，使学生逐步掌握深入的工程原理，结合工程实践，综合运用，提升了解决复杂工程问题的能力。第四，以课程设计内容设置为突破口，逆向推进课程体系设置整体优化，使学生通过实践逆向推动理论课学习的兴趣和动力，学生的理论素质进一步提升。课程设计改革首先在省级一流本科专业“计算机科学与技术”专业实施，并推广至软件工程、数据科学与大数据技术、物联网工程三个计算机类本科专业。与信息技术密切且相关的电子商务、电子信息工程、机器人工程等专业也逐步开展了面向复杂工程问题能力培养的课程设计改革，取得了切实有效的实施效果。
5结语
截至2018年，计算机类专业已达3349个专业点，培养学生复杂工程问题的解决能力，是工程教育专业认证对工程类专业人才培养的核心要求，也是一流本科专业建设的核心目标之一。随着工程教育认证的普及开展，面向OBE理念，突出解决复杂工程问题能力培养的课程设计改革越发迫切和必要。只有不断改革，建立持续改进机制，才能不断优化计算机教育教学工作，为信息技术产业培养更多优秀人才，推动我国信息技术产业的蓬勃发展。
参考文献:
［1］林健.如何理解和解决复杂工程问题:基于《华盛顿协议》的界定和要求［J］．高等工程教育研究，2016，(05):17－26，38.
［2］许智宏，李妍，董永峰，等.半开放式项目驱动复杂工程问题能力培养实践［J］．计算机教育，2019，(02):37－40.
［3］尚凤军.面向复杂工程问题的计算机人才创新能力培养体系研究［J］．计算机教育，2016，(09):70－73.
［4］黄永红，蔡晓磊，刘国海，等.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践［J］．电气电子教学学报，2018，40(06):15－18，22.
［5］刘秀平，韩丽丽，胡新煜，等.基于工程教育专业认证的自动化专业复杂工程问题实践探索［J］．中国现代教育装备，2021，(21):67－69.
