射頻特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)

韓榮蒼　王曉麗

摘? 要：無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，促使電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展定位和課程體系面臨重組與優(yōu)化。文章在確立電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了射頻特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)改革的具體措施，探索出一條新型的人才培養(yǎng)模式。重點(diǎn)探討了專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置的思路、理論教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系以及教學(xué)模式改革等方面的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：課程體系;教學(xué)模式改革;人才培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：C961 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）15-0151-03

Abstract： The rapid development of wireless communication technology promote the reconstruction and optimization of development-orientation and course system of electronic information major. In this paper，based on the establishment of the training target of electronic information major， the curriculum system and the detail measures of teaching mode reform are proposed with radio frequency （RF） characteristic for the major of electronic information science and technology， and explore a new mode of training talents. The key discussion aims to the idea of professional curriculum arrangements， the theoretical teaching system， the experimental teaching system and the teaching mode reform.

Keywords： curriculum system; teaching mode reform; talent training

《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄（2012版）》中共設(shè)有16個(gè)電子信息類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)，包含6個(gè)普通專(zhuān)業(yè)和10個(gè)特設(shè)專(zhuān)業(yè)。我校已經(jīng)開(kāi)設(shè)其中的四個(gè)專(zhuān)業(yè)，分別是電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程以及剛申報(bào)成功的微電子科學(xué)與工程?，F(xiàn)代大學(xué)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)因?qū)I(yè)和地域的不同而各具特色，分別在電子信息產(chǎn)業(yè)中的不同領(lǐng)域服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)，并在現(xiàn)代工業(yè)體系的信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)中起著不可替代的作用[1]。然而，作為師范類(lèi)轉(zhuǎn)型的綜合性地方大學(xué)而言，如何將電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)辦出特色，如何將工程教育的本質(zhì)貫穿培養(yǎng)全過(guò)程是一個(gè)永恒的主題[2，3]。我校審時(shí)度勢(shì)，抓住無(wú)線通信技術(shù)飛速發(fā)展的歷史機(jī)遇，確立了以射頻工程人才培養(yǎng)為特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展定位。

我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)辦11年來(lái)，一直致力于培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型射頻工程技術(shù)人才，專(zhuān)業(yè)課程體系逐漸完善，人才培養(yǎng)理念日臻成熟，形成了面向21世紀(jì)的具有射頻特色的電子信息類(lèi)人才培養(yǎng)模式。本文結(jié)合新形勢(shì)下我校本科專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)性教學(xué)文件精神，就如何確定專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)模式改革思路等一系列問(wèn)題展開(kāi)探討。

一、人才培養(yǎng)方案重構(gòu)

（一）培養(yǎng)目標(biāo)確立

電子信息科學(xué)與技術(shù)的主干學(xué)科包含電子科學(xué)與技術(shù)和信息與通信工程?？紤]到兩個(gè)學(xué)科的特質(zhì)，結(jié)合新一代信息技術(shù)的特點(diǎn)，即無(wú)線通信和萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì)，圍繞新一代通信技術(shù)的射頻子系統(tǒng)作為重點(diǎn)領(lǐng)域，培養(yǎng)射頻工程人才。我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位為：培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，基礎(chǔ)理論扎實(shí)，富有創(chuàng)新精神，具有沂蒙精神特質(zhì)和國(guó)際視野，系統(tǒng)地掌握射頻電子系統(tǒng)的基本知識(shí)和技能，受到系統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究初步訓(xùn)練，能夠在電子工程、通信、集成電路與物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的企業(yè)或事業(yè)單位從事科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)以及管理、維護(hù)等工作，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)射頻工程技術(shù)人才。

（二）培養(yǎng)規(guī)格

經(jīng)過(guò)4年的系統(tǒng)培養(yǎng)，電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)具備從事射頻電子信息系統(tǒng)領(lǐng)域崗位要求的知識(shí)、能力和素質(zhì)主要體現(xiàn)在：1. 具有射頻與微波有源電路及無(wú)源器件的分析設(shè)計(jì)能力，能夠掌握1～2種器件與電路的軟件仿真技術(shù);2. 具備基本的數(shù)字系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)能力，能夠熟練使用1～2種電路軟件仿真技術(shù);3. 具有一定的通信設(shè)備、各種儀器儀表操作及管理維護(hù)能力。

（三）課程體系重構(gòu)

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們把專(zhuān)業(yè)課程體系作為優(yōu)化培養(yǎng)方案和教學(xué)改革的重點(diǎn)?？v觀我國(guó)電子信息類(lèi)課程的發(fā)展歷史，1978年以前及早期的無(wú)線電電子學(xué)（或稱無(wú)線電

技術(shù)）專(zhuān)業(yè)，雖然遵循了強(qiáng)弱電結(jié)合課程體系，但在射頻領(lǐng)域的課程就有了“高頻電子線路”和“超高頻技術(shù)（基本內(nèi)容與微波技術(shù)對(duì)應(yīng)）”。80年代以后，隨著數(shù)字電路與信息論學(xué)科的發(fā)展，在教學(xué)上出現(xiàn)了重“路”輕“場(chǎng)”和重“數(shù)字”輕“模擬”的現(xiàn)象[4]。一些高校在壓縮電磁場(chǎng)理論的課程，甚至干脆刪除，導(dǎo)致后續(xù)課程無(wú)法開(kāi)設(shè)，射頻方向的課程幾乎全部消失。隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是2000年以來(lái)無(wú)線移動(dòng)終端的快速普及，射頻人才出現(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象。為了打造電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的射頻技術(shù)特色，增加了若干門(mén)射頻相關(guān)核心課程，調(diào)整了一部分專(zhuān)業(yè)選修課。射頻特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系如表 1 所示。我院電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系是在“教育部高等院校電子信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)專(zhuān)業(yè)建設(shè)規(guī)范[5]”的指導(dǎo)下設(shè)立的，雖然具有射頻工程特色，但也不失一般性，該體系基本涵蓋了電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生所必須掌握的知識(shí)。

從表1中可以看出，我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系的各個(gè)課程模塊具有如下創(chuàng)新點(diǎn)：

1. 通識(shí)教育課程引入大量體現(xiàn)綜合素質(zhì)的體育、自認(rèn)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)選修課，充分滿足學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求。

2. 學(xué)科平臺(tái)課程模塊中增加了電子信息概論研討課，該課程由不同專(zhuān)業(yè)背景的專(zhuān)業(yè)教師以講座的形式開(kāi)設(shè)，讓學(xué)生充分了解電子信息各領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。

3. 專(zhuān)業(yè)核心課程包含“路”、“場(chǎng)”和信息論三部分，為了打好射頻課程的基礎(chǔ)，增加了“電磁場(chǎng)數(shù)學(xué)方法”課程，并將“微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)”單獨(dú)開(kāi)設(shè)。

4. 專(zhuān)業(yè)選修課程包含專(zhuān)業(yè)限選課程（即射頻特色課程）和專(zhuān)業(yè)任選課。為了充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，增設(shè)“微波工程EDA”，以充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

5. 該課程體系的最后一部分是集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)置充分彰顯了人才培養(yǎng)規(guī)格中的實(shí)踐能力要求。

6. 模塊化的課程體系便于實(shí)現(xiàn)電子信息大類(lèi)培養(yǎng)，只要在“專(zhuān)業(yè)限選”部分補(bǔ)充其它方向課程即可。

二、課程體系的構(gòu)建思路

（一）理論體系

課程體系采用模塊化設(shè)計(jì)，將所有課程分為通識(shí)教育模塊、學(xué)科平臺(tái)模塊和專(zhuān)業(yè)教育模塊，各模塊所包含課程見(jiàn)表1，模塊之間的先后順序與邏輯關(guān)系如圖1所示。專(zhuān)業(yè)核心課程是本培養(yǎng)方案的根基所在，包含了電子信息學(xué)科最基本知識(shí)模塊，即“場(chǎng)”、“路”和信息論，三者構(gòu)成了一個(gè)完備的知識(shí)集合，缺一不可;理論上充分體現(xiàn)了“場(chǎng)路結(jié)合”的理論分析方法，同時(shí)以信息論為主線，展現(xiàn)了電子信息系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體。“場(chǎng)”、“路”和信息論相互交叉滲透，彼此關(guān)聯(lián)，提煉出了電子科學(xué)與技術(shù)和信息與通信工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科在知識(shí)體系中聯(lián)系最緊密的結(jié)合點(diǎn)，即射頻知識(shí)模塊。這套課程體系與培養(yǎng)方案的目標(biāo)要求是完全吻合的。

（二）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

本方案的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包含集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和與理論同步的實(shí)驗(yàn)課程。傳統(tǒng)的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)理論過(guò)多，實(shí)踐性教學(xué)的力度偏弱，不符合工程學(xué)科的特點(diǎn)和培養(yǎng)特色。本方案在優(yōu)化的過(guò)程中調(diào)整了理論與實(shí)踐的比例，在新的培養(yǎng)方案中實(shí)踐總學(xué)分超過(guò)專(zhuān)業(yè)總學(xué)分的30%。

圖2實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐四種類(lèi)型，體現(xiàn)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由電路到系統(tǒng)的知識(shí)與能力遞進(jìn)關(guān)系。例如微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)、射頻與微波電路實(shí)驗(yàn)部分、射頻系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與微波電路EDA，這四種實(shí)踐環(huán)節(jié)就呈現(xiàn)了從器件測(cè)試、電路測(cè)試到系統(tǒng)研究的遞進(jìn)過(guò)程，符合射頻人才培養(yǎng)目標(biāo)。

另外，本方案還通過(guò)獨(dú)立開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的方式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的考核力度，提高學(xué)生實(shí)踐能力。例如，“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”、“微波測(cè)量實(shí)驗(yàn)”、以及“MATLAB與系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)”;對(duì)于集中實(shí)踐環(huán)節(jié)中的“射頻系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”和學(xué)科競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提高。

三、教學(xué)模式改革

（一）驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式貫穿培養(yǎng)全過(guò)程

第一，不斷完善項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生興趣和潛能。通過(guò)專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和學(xué)科競(jìng)賽、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，將理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)一體化，把理論授課、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生的理論修養(yǎng)及實(shí)踐能力培養(yǎng)融為一體。

第二，以學(xué)生為主體的項(xiàng)目化教學(xué)貫穿始終。項(xiàng)目化教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅僅是指教學(xué)計(jì)劃中所列課程的教學(xué)，而是貫穿學(xué)生在校的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中。從金工實(shí)習(xí)到各階段各類(lèi)課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、各種科技競(jìng)賽、大學(xué)生電子協(xié)會(huì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，項(xiàng)目化教學(xué)貫穿始終。

第三，設(shè)立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金。為滿足創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，我校專(zhuān)門(mén)設(shè)立該項(xiàng)學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金，作為及激勵(lì)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新研究項(xiàng)目，參與教師科研的有效措施。在培養(yǎng)方案中集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)科競(jìng)賽可置換選修課學(xué)分也是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種激勵(lì)措施。

（二）多層次的質(zhì)量監(jiān)控體系

第一，采用多層次、多樣化的考核模式。設(shè)置期中考核、期末考核、平時(shí)考核和課程設(shè)計(jì)考核等考核方式，具體包括課后作業(yè)、課程設(shè)計(jì)大作業(yè)、學(xué)習(xí)報(bào)告、論文寫(xiě)作及答辯、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)作業(yè)等等，并制訂了與之配套的教學(xué)過(guò)程化管理實(shí)施條例。

第二，完善的學(xué)生學(xué)業(yè)管理制度。實(shí)行學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警機(jī)制，每學(xué)期定時(shí)向?qū)W生家長(zhǎng)通報(bào)學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī);切實(shí)落實(shí)學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度，加強(qiáng)學(xué)業(yè)導(dǎo)師對(duì)本科生日常學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)以及就業(yè)指導(dǎo);加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽、申請(qǐng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目以及積極加入教師的科研項(xiàng)目中。

四、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)前期的努力建設(shè)，具有射頻特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系已受到學(xué)生們普遍歡迎。同時(shí)，帶動(dòng)了專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式的改革，并且獲批山東省特色專(zhuān)業(yè)。然而，隨著工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的推進(jìn)，我們專(zhuān)業(yè)將不斷深化教學(xué)模式改革，不斷完善課程體系，逐步探索出一套完整的充分體現(xiàn)射頻人才培養(yǎng)特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式。

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