第1章電子信息類專業(yè)設(shè)置概況
第2章專業(yè)、主干學科介紹
2.1專業(yè)介紹
2.2所屬學科介紹
第3章電子信息類專業(yè)知識體系架構(gòu)與課程體系
3.1知識體系架構(gòu)與專業(yè)定位
3.2課程分類體系
3.3核心課程與進階專業(yè)課程體系
第4章學科大類基礎(chǔ)系列課程
4.1電路與電子學類系列課程
4.2信號與系統(tǒng)類系列課程
4.3工程電磁場類系列課程
4.4計算機類系列課程
第5章專業(yè)理論基礎(chǔ)系列課程
5.1通信理論類系列課程
5.2信息理論類系列課程
5.3物理電子類系列課程
5.4工程光學類系列課程
第6章專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)系列課程
6.1信號處理技術(shù)類系列課程
6.2通信技術(shù)類系列課程
6.3光電子技術(shù)類系列課程
6.4微電子技術(shù)類系列課程
6.5光電信息技術(shù)類系列課程
6.6網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)類系列課程
第7章素質(zhì)與能力培養(yǎng)體系與要求
7.1素質(zhì)課程與素質(zhì)培養(yǎng)要求
7.2能力培養(yǎng)要求
第8章課程群整合示例
8.1浙江大學信息與電子工程學院電子信息類
課程體系建設(shè)
8.2武漢大學電子信息工程專業(yè)知識體系的課程
整合與工程實踐訓練
8.3國防科技大學光電信息科學與工程專業(yè)核心
課程群建設(shè)
第9章電子信息類專業(yè)課程設(shè)置示例
9.1電子信息類專業(yè)課程示例
9.2華中科技大學電子信息類專業(yè)2015級本科
培養(yǎng)方案(課程)
9.3北京郵電大學電子信息類專業(yè)2012年版本科
培養(yǎng)方案(課程)
9.4南京大學電子信息類專業(yè)2013級“三三制”
培養(yǎng)方案(課程)
參考文獻
第3章電子信息類專業(yè)知識體系架構(gòu)與課程體系
3.1知識體系架構(gòu)與專業(yè)定位
電子信息類專業(yè)涉及知識面非常廣泛,研究對象從元器件到系統(tǒng)、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(xiàn)代電子電路、電子與光電子系統(tǒng)的最小物理單元。
(1)電子器件——可以構(gòu)成具有獨立信號處理功能的電路,由電路構(gòu)成的電子系統(tǒng)可以實現(xiàn)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(gòu)成了集成電路。微處理器是功能復雜的數(shù)字集成電路,已經(jīng)成為現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)的核心。微處理器系統(tǒng)中的軟件是微處理器系統(tǒng)的靈魂,體現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shù)字電路,就構(gòu)成了完整的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)可組成各種網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(xiàn)光、電信息的相互轉(zhuǎn)換,是實現(xiàn)光信息處理的關(guān)鍵部件。現(xiàn)代光通信、光顯示等產(chǎn)業(yè)需求,促進了光電子器件不斷更新?lián)Q代。現(xiàn)代光電技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合,通過微光學機械電子技術(shù)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(yīng)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(yī)學檢測和透視等光電子系統(tǒng)。
(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(shù)據(jù)計算過程,由處理器完成。處理器的技術(shù)結(jié)構(gòu)依據(jù)處理要求和目標確定。當前,信息處理技術(shù)向智能化方向發(fā)展。現(xiàn)代電子信息科學與技術(shù)發(fā)展使得計算機與電子設(shè)備、光電子系統(tǒng)融為一體,電子信息系統(tǒng)中軟件與硬件相結(jié)合,呈現(xiàn)硬件軟件化、電子信息系統(tǒng)集成化。
電子信息技術(shù)主要研究信號和數(shù)據(jù)的行為及其應(yīng)用,它是信息系統(tǒng)設(shè)計、分析與應(yīng)用的基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)用以描述客觀事物,可以是數(shù)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(gòu)成數(shù)據(jù)。
信號是數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的載體,是反映數(shù)據(jù)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(xiàn),通過場與波的相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)電信號和光信號產(chǎn)生、變換、控制和處理。
信號和數(shù)據(jù)都是信息的載體。信息是經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù),而信號是數(shù)據(jù)的電磁編碼或電子編碼。信息處理由計算機完成。為了實現(xiàn)計算機對信息的處理,客觀事物通常用某種形式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的處理。
總之,數(shù)據(jù)是信息的載體,信號是數(shù)據(jù)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(jù)元器件、軟件與系統(tǒng)及其功能繪制一張如圖31所示的“場與波信號數(shù)據(jù)信息”知識圖譜,構(gòu)成電子信息類的知識體系架構(gòu)。
圖3-1知識圖譜
在元器件層面,主要實現(xiàn)電信號、光信號的產(chǎn)生、傳輸、變化和存儲等功能。電子科學與技術(shù)、微電子科學與工程、光電信息科學與工程三個專業(yè)定位在元器件層面。電子科學與技術(shù)專業(yè)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(tǒng)和光電子系統(tǒng)為研究對象;微電子科學與工程專業(yè)以半導體器件物理、功能電子材料、固體電子器件,超大規(guī)模集成電路為研究對象;光電信息科學與工程專業(yè)以光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉(zhuǎn)換、存儲、處理與顯示為研究對象。
在設(shè)備和系統(tǒng)層面,主要基于計算機和網(wǎng)絡(luò),在軟硬件兩個層面,實現(xiàn)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(yè)定位在設(shè)備和系統(tǒng)層面。電子信息工程專業(yè)側(cè)重在設(shè)備和系統(tǒng)的硬件層面,研究信息獲取、信息傳輸、信息處理與信息應(yīng)用等方面的理論、技術(shù)和工程實現(xiàn)問題;信息工程專業(yè)主要是基于超大規(guī)模集成電路技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù),側(cè)重在設(shè)備和系統(tǒng)的軟件層面,開發(fā)信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù);通信工程專業(yè)側(cè)重在通信系統(tǒng)層面,研究通信領(lǐng)域方面的理論和工程應(yīng)用問題,設(shè)計、開發(fā)通信系統(tǒng)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(yè)規(guī)范,普通高校教育內(nèi)容和知識體系劃分為通識教育、專業(yè)教育和綜合教育三大部分組成。
通識教育內(nèi)容包括人文社會科學、自然科學、經(jīng)濟管理、外語、計算機文化、體育、實踐訓練等。
專業(yè)教育內(nèi)容包括學科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)實踐訓練等知識。
綜合教育內(nèi)容包括思想教育、學術(shù)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(yè)教育打下扎實的基礎(chǔ),專業(yè)教育除傳授本專業(yè)知識的任務(wù)外,還結(jié)合專業(yè)優(yōu)勢與特色,傳授相關(guān)學科知識,以提高學生進行跨學科應(yīng)用研究的實踐能力和創(chuàng)新能力;綜合教育能體現(xiàn)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(nèi)容。
按“電子信息類專業(yè)教學質(zhì)量國家標準(2015年)”要求,電子信息類專業(yè)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(shù)學與自然科學類課程約占總學分的15%;學科基礎(chǔ)及專業(yè)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(yīng)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(gòu)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(chǔ)課程的核心知識領(lǐng)域,由2006—2010年教育部課程教學指導委員制定的相應(yīng)課程規(guī)范規(guī)定;專業(yè)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)的核心課程及其核心知識單元,由2006—2010年教育部各專業(yè)教學指導委員會制定的專業(yè)規(guī)范規(guī)定。已制定的專業(yè)規(guī)范包括:2006—2010年電子信息科學與工程類專業(yè)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(yè)指導性專業(yè)規(guī)范(2010年)”、2006—2010年電子科學與技術(shù)專業(yè)教學指導分委員會制定的“普通高等學校電子科學與技術(shù)本科指導性專業(yè)規(guī)范(2010年)”、2006—2010年光電信息科學與工程專業(yè)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(yè)指導性專業(yè)規(guī)范(2010年)”。
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