第3章電子信息類專業知識體系架構與課程體系
3.1知識體系架構與專業定位
電子信息類專業涉及知識面非常廣泛，研究對象從元器件到系統、從硬件到軟件。元器件包括電子器件、光電子器件等，它們是組成現代電子電路、電子與光電子系統的最小物理單元。
(1)電子器件——可以構成具有獨立信號處理功能的電路，由電路構成的電子系統可以實現一系列的信號處理功能，如信號采集、傳輸(通信)、變換(處理)和存儲等。不同功能的電路集成在一個芯片中，就構成了集成電路。微處理器是功能復雜的數字集成電路，已經成為現代電子信息系統的核心。微處理器系統中的軟件是微處理器系統的靈魂，體現應用系統的結構和功能。微處理器加上總線管理、存儲器管理、中斷管理以及一些輔助數字電路，就構成了完整的計算機系統。計算機系統可組成各種網絡，實現數據信息的收集、傳輸、存儲、加工、檢索、利用等。
(2)光電子器件——可以實現光、電信息的相互轉換，是實現光信息處理的關鍵部件。現代光通信、光顯示等產業需求，促進了光電子器件不斷更新換代。現代光電技術與微電子技術相結合，通過微光學機械電子技術的集成工藝，還可以把光電子器件集成到電子模塊中，做成光電子集成模塊，能形成各種新型固體成像器件，應用到諸如攝像機、手機相機、夜視眼鏡、光電瞄具、紅外探測、紅外制導、紅外遙感、指紋探測、導彈探測、醫學檢測和透視等光電子系統。
(3)信號處理——包括特征信號的提取，以及去干擾、分析、綜合、變換和運算等處理，其過程就是一個數據計算過程，由處理器完成。處理器的技術結構依據處理要求和目標確定。當前，信息處理技術向智能化方向發展。現代電子信息科學與技術發展使得計算機與電子設備、光電子系統融為一體，電子信息系統中軟件與硬件相結合，呈現硬件軟件化、電子信息系統集成化。
電子信息技術主要研究信號和數據的行為及其應用，它是信息系統設計、分析與應用的基礎。
數據用以描述客觀事物，可以是數字、字符以及所有能輸入到計算機中，被計算機程序識別和處理的符號，包括語言、信號、圖像、音視頻等等。凡是能夠承載事物信息的東西都構成數據。
信號是數據在傳輸過程中的具體物理表示形式，具有確定的物理描述，如聲、光、電等表示。也就是說，信號是數據的載體，是反映數據的物理量。信號的傳輸和處理通常以電信號和光信號的物理形式呈現，通過場與波的相關技術實現電信號和光信號產生、變換、控制和處理。
信號和數據都是信息的載體。信息是經過加工處理的數據，而信號是數據的電磁編碼或電子編碼。信息處理由計算機完成。為了實現計算機對信息的處理，客觀事物通常用某種形式和結構的數據來描述。由此，基于計算機的信息處理就成為在給定算法條件下對數據的處理。
總之，數據是信息的載體，信號是數據的載體，而場與波又是信號的載體。如果以信息的載體為主線，可以依據元器件、軟件與系統及其功能繪制一張如圖31所示的“場與波信號數據信息”知識圖譜，構成電子信息類的知識體系架構。
圖3-1知識圖譜
在元器件層面，主要實現電信號、光信號的產生、傳輸、變化和存儲等功能。電子科學與技術、微電子科學與工程、光電信息科學與工程三個專業定位在元器件層面。電子科學與技術專業以電子、光電子各種材料及其元器件，以及集成電路、集成電子系統和光電子系統為研究對象；微電子科學與工程專業以半導體器件物理、功能電子材料、固體電子器件，超大規模集成電路為研究對象；光電信息科學與工程專業以光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉換、存儲、處理與顯示為研究對象。
在設備和系統層面，主要基于計算機和網絡，在軟硬件兩個層面，實現信息獲取、傳遞、處理和利用等。電子信息工程、信息工程和通信工程三個專業定位在設備和系統層面。電子信息工程專業側重在設備和系統的硬件層面，研究信息獲取、信息傳輸、信息處理與信息應用等方面的理論、技術和工程實現問題；信息工程專業主要是基于超大規模集成電路技術和現代計算機技術，側重在設備和系統的軟件層面，開發信息系統和控制系統的應用技術；通信工程專業側重在通信系統層面，研究通信領域方面的理論和工程應用問題，設計、開發通信系統和各種信息通信工具。
3.2課程分類體系
按教育部的高等學校工科本科指導性專業規范，普通高校教育內容和知識體系劃分為通識教育、專業教育和綜合教育三大部分組成。
通識教育內容包括人文社會科學、自然科學、經濟管理、外語、計算機文化、體育、實踐訓練等。
專業教育內容包括學科基礎、專業基礎、專業實踐訓練等知識。
綜合教育內容包括思想教育、學術與科技活動、文藝活動、體育活動、自選活動等。
通識教育為專業教育打下扎實的基礎，專業教育除傳授本專業知識的任務外，還結合專業優勢與特色，傳授相關學科知識，以提高學生進行跨學科應用研究的實踐能力和創新能力；綜合教育能體現個性化教育特征，也是提高學生的自主學習、成才能力的重要內容。
按“電子信息類專業教學質量國家標準(2015年)”要求，電子信息類專業總學分建議在140~180學分，其中，人文社會科學類課程約占總學分15%；數學與自然科學類課程約占總學分的15%；學科基礎及專業類課程約占總學分的30%；實踐與實訓教學學分(含課程實驗折合學分)應不少于25％；綜合教育類學分占總學分的10％左右。這方面的要求與“中國工程教育認證通用標準(2015年)”基本一致。
圖3-2為以課程類別為單元所構成的電子信息類課程分類體系。通識教育類課程及學科大類基礎課程的核心知識領域，由2006—2010年教育部課程教學指導委員制定的相應課程規范規定；專業理論基礎和專業技術基礎的核心課程及其核心知識單元，由2006—2010年教育部各專業教學指導委員會制定的專業規范規定。已制定的專業規范包括：2006—2010年電子信息科學與工程類專業教學指導分委員會制定的“高等學校電子信息科學與工程類本科專業指導性專業規范(2010年)”、2006—2010年電子科學與技術專業教學指導分委員會制定的“普通高等學校電子科學與技術本科指導性專業規范(2010年)”、2006—2010年光電信息科學與工程專業教學指導分委員會制定的“全國高等學校光電信息科學與工程類專業指導性專業規范(2010年)”。
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