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电子信息工程

时间:2023-03-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:东南大学电子信息工程专业的历史可以追溯到1923年国立东南大学的电机工程系的电信组,1952年,并入了相关的系科,建立了南京工学院电信工程系,该系就是电子信息工程专业的前身。参加和部分制定了由国家教学指导委员会主持的电子信息工程专业规范和电气与电子信息类基础课程规范。

电子信息工程

信息科学与工程学院

东南大学电子信息工程专业的历史可以追溯到1923年国立东南大学的电机工程系的电信组,1952年,并入了相关的系科,建立了南京工学院电信工程系,该系就是电子信息工程专业的前身。

目前,东南大学电子信息工程专业依托东南大学无线电工程系,并且是该系唯一的本科专业,该系设有信息与通信工程、电子科学与技术两个一级学科博士后流动站,拥有毫米波和移动通信两个国家重点实验室,全系通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理、电路与系统、信息安全五个二级学科均为硕士、博士点,前三个学科为国家重点学科。

无线电工程系一直重视本科教学,注重提高教学质量,早在1989年,该系的《无线电技术专业教学改革的示范性成果》便获得国家级优秀教学成果特等奖。无线电工程系毕业生人数已近万人,他们具有坚实的理论基础,较强的实际工作能力以及组织管理能力,受到社会的广泛好评,成为许多用人部门首选单位,毕业生中已有九名院士。毕业生适应的工作范围包括通信工程,信息处理、传输、交换检测技术的研究与教学工作;电子设备与系统的研制、生产和应用;计算机硬件及网络软件技术的应用与开发;安全防范电子系统设计与开发等。就业的行业主要有:电信、移动通信公司、电子、银行、广播电视、航空航天、航海、国防、能源交通等高科技企业单位,科研院所,高等院校等。

东南大学电子信息工程品牌专业自2003年立项建设以来,以提高人才培养质量为核心,在人才培养模式、教师队伍建设、实验室建设、教材建设以及管理模式等方面开展了一系列的工作,现对这一阶段工作总结如下:

一、专业建设的基本思想与实施方案

以原有工作为基础,专业建设坚持以高等工程教育和信息科学发展的趋势为依据,改革信息类课程的教学内容和课程体系;以国际大环境为背景,加快高等工程教育的国际化、信息化进程;以先进的教学手段为依托,推广多媒体教学,建设网络化课程,提高教学水平;以硬件建设为基础,改善教学条件,为人才培养提供良好的环境;以软件建设为重点,提高教学管理水平,为人才培养提供良好的氛围。

总的目标是:通过教学改革、课程建设、教材建设、实验室建设和教师队伍建设,培养高素质创新人才。

具体的实施方案是:从研究新世纪和信息时代对人才的要求入手,分析比较国内外同类学科专业的人才培养方案和课程设置,着眼于集成、整合和深化,建立适合于电子信息专业人才的宽口径培养模式和相应的教学体系,进一步拓宽专业基础;以信息技术为核心,进一步更新、整合,建立新的课程体系;加强专业平台课课程改革与基础课程改革之间、平台课课程之间以及理论课教学与实践课教学之间的整合;充实大规模集成电路(VLSI)设计内容,引入高层设计自动化理论和实践;改善教学方法,推进现代教育技术和双语教学及实验室开放,注重创新能力培养。

二、改革与建设的实践情况

1.研究了国内外知名大学电子与电气信息类专业的课程设置与教学内容,如美国MIT(麻省理工学院)、UIUC(伊利诺大学),国内的清华大学、上海交通大学、香港中文大学等等。参加和部分制定了由国家教学指导委员会主持的电子信息工程专业规范和电气与电子信息类基础课程规范。

2.确定了新的专业课程体系

2003年我们对教学计划作了比较大的修订。课内总学时由2500学时下降到2300学时,而通识教育课程的比例逐步由50%提高到55%。学科基础课程由一级学科平台课、二级学科主干课和跨二级学科选课三部分组成。其中一级学科平台课和二级学科主干课是本项目建设的重点。方向训练课程是各专业根据自身的具体情况和技术的发展确定若干个方向,设置若干门课程,让学生应用所学的通识教育课程和学科基础课程知识,再加上一些方向课程的知识,学会去解决某些工程问题,得到一些较为实际的工程训练。同时还要求学生必须跨方向选课,目的也在于扩展学生的知识面。

任选课程是为给学生发展自己的兴趣爱好而提供的课程,既包括公共任选课,也包括专业任选课,还可以允许少数学有余力的同学选修研究生课程及辅修第二专业。

实践教学体系是为了培养学生的实践能力而系统设计的各种实践环节,包括实验、实习、课程设计、社会实践和毕业设计等。鼓励优秀学生参加东南大学SRTP学生科研项目和数模竞赛、电子设计竞赛、“挑战杯”等活动,对优秀的本科学生实施导师制教育,在大学三年级即可进入我系各学科的实验室。“综合课程设计”是实践系列课程中一门重要课程,以培养学生进行复杂系统设计与实现的能力。“综合课程设计”在取材上力求做到先进、新颖、实用和理论联系实际,反映电子信息时代对学生知识结构和能力的要求。在内容上力争做到多样性,以供学生选择。对这一门课程,我们注意到不断更新和拓展其课程内容,在原有的以单片机和CPLD为主的设计内容基础上,2003年以来又增加了基于DSP和嵌入式系统的设计内容,给学生以更大的选择余地。

3.课程建设重在加强整合

对于一级学科平台课和二级学科主干课的建设,我们按三大系列统筹建设。它们分别是:①电路系列课程;②信息系列课程;③计算机系列课程。

对“电路”、“数字电路”和“模拟电路”三门课程进行整合,已完成“数字电路”和“模拟电路”之间的整合,将“数字电路”中逻辑设计部分和计算机结构的内容整合在一起,成为“计算机结构与逻辑设计”课程,而将其电路方面的内容和模拟电路整合在一起成为“电子电路基础”。对“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程进行了系统的梳理,减少了重复,增加了有机的和统一的联系。对计算机软件技术类课程进行了梳理,取消了“计算机文化基础”课程,对于少数同学则要求他们通过自学补足这方面的知识。加大了综合编程的训练,确定了面向对象的程序设计课程。

理论教学和实践教学之间的整合。一方面仍继续加强实践;另一方面,也强调实践课程与理论课程之间的分工与配合以及实践课自身的整合。实践课程的每一项改革均由从事理论教学的教师和从事实践教学的教师共同讨论制订方案、实践和加以改进完善,双方配合得非常协调,效果也很好。特别强调了综合性实验的地位,既有每门实验课程自身的综合性实验,如:“信号与系统”我们开设了“MATLAB实践”的实验课程,实验课程中的大部分内容和“信号与系统”的教学内容密切相关;“数字信号处理”和“通信原理”均有相应的配套实验;更有综合多门课程的“综合电子设计与实践”,以培养学生综合运用多门课程知识解决实际问题的能力。

4.充实大规模集成电路(VLSI)设计内容,引入高层电子设计自动化的理论和实践

本系编写了教材《集成电路设计基础》和《VLSI设计》。这些教材强调VLSI设计从上到下的各个层次,属于系统级,可适用于不同背景的学生,并进行了毕业设计的实践。实践证明,本科生在高年级掌握高层EDA的理论和实践是可行的。今后将逐步予以推广,关键在于要有相应的实验条件和足够的经费。本专业由于依托“211”工程项目和“863”计划建设的、由王志功教授主持的射频与光电集成电路研究所,因而拥有比较齐全的软硬件设备和比较齐备的专业研究队伍,并与国内外多所工艺制造单位建立了科研合作关系。自1999年3月以来,相继设计出砷化镓、磷化铟和CMOS三种工艺的30多个集成电路版图,投入了工艺制作,其中部分电路达到了世界先进水平,特别是0.25微米CMOS工艺的1∶4分接器,速率达到10Gb/s,目前为世界领先。这些条件和成果为VLSI设计教学提供了有力的支持。

5.加强教师队伍建设

要求青年教师在搞好科研的同时,必须承担教学工作,特别是基础课程的教学工作。对于承担双语教学的教师,组织他们参加学校的外语培训班,并利用华英文教基金以及教育部的相关名额派遣优秀的具有博士学位的青年教师出国进修培训,目前已有3名青年教师被派往国外进修。同时,还邀请了国外专家教授前来做专题讲座,包括开设课程,这对教师的知识更新起到了很好的推动作用。为了吸引教师参加教学工作,无线电工程系从系级科研提成和其他创收中拿出一定的比例用于支持教学,发放课时补贴,提高任课教师的待遇;在职称评定和发放岗位津贴时,把好教学关,要求每一位教师均应承担教学工作。电子信息工程专业开设的各门课程实行课程负责人制,课程负责人均为教学经验丰富的教授或具有博士学位的副教授。

为了把握专业发展方向,东南大学无线电工程系专门设立了由校内外资深专家组成的电子信息工程专业教学指导委员会,负责规划教学体系及课程体系,定期开展教学计划及课程内容研讨,全面指导专业建设与发展。

为了提高教学质量,无线电工程系还专门成立了由教学经验丰富的教师组成的教学督导组,他们定期随堂听课,反馈教学情况,保证教学质量。

6.改善教学方法,推进现代教育技术和双语教学

(1)大力推进现代教育技术。现已有“数字信号处理”、“信号与系统”和“计算机科学基础”等一批课程建设了网络课程,更多课程建设了多媒体课件,大部分教师均采用了多媒体课件。

(2)推进双语教学。目前,本专业在电子电气信息类专业的主干课程中有两门采用原版教材,实行双语教学。一门是“信息通信网络概论”课程,采用的教材为美国伯克利加州大学Jean Walrand所著Communication Networks(McGraw-Hill),该教材已由机械工业出版社出版。另一门是“计算结构”课程,采用的教材为美国MIT William Stallings所著Computer Architecture and Organization,该教材已由清华大学出版社出版。2003年,美国MIT的Jin Au Kong(孔金瓯)教授在我系为部分优秀本科生讲授“电磁场与波”课程。其教材Electromagnetic Wave Theory已由高等教育出版社出版。另外“通信原理”也于2004年采用原版教材进行了双语教学的尝试。

(3)加强学生的创新能力培养。通过一系列的教学改革举措,例如,聘请高水平的教授为学生开办讲座、研讨班;课外SRTP创新活动、各种学科竞赛、社会实践等。学生的创新意识、创新精神和创新能力得到了明显的提高。

三、经费投入及使用情况

电子信息工程专业每年的生均教学经费已接近2500元,除了学校在基础建设方面的投入以外,我们利用“211”和“985”的学科建设经费在专业实验室建设方面给予较大的投入,两年多时间总计投入70多万用于购置实验设备,另外还与安捷伦公司、美国德州仪器(TI)等公司合作,接收了20多万的教学仪器设备的捐赠,国际著名的通信公司爱立信公司捐赠了价值数百万元的移动通信交换设备,供我们教学和实验使用。除了以上直接投入的经费外,无线电工程系每年的科研经费高达5000万元,“985”二期东南大学以无线电工程系为主体的“未来通信新技术”一类创新平台建设获得教育部1亿元经费的支持,这些均会对专业建设产生极大的影响。

四、专业建设的自我评价

专业建设依靠一大批潜心研究并锐意改革的教师,调动他们的教学积极性,无论是在教育思想、教学改革方案还是在教材建设、实验室建设和人才培养实践上都取得一批实实在在的成果,这些成果已得到同行的肯定,2003年“数字信号处理”被评为国家级精品课程;2004年“信号与系统”被评为国家级精品课程;2005年以电子信息工程专业为主体的“国家工科基础课程电工电子教学基地的建设”获江苏省教学成果特等奖。提出的教学改革方案经论证后即刻在教学中实施,编写的教材和课件完成后即刻投入实际使用,在全国也有比较大的影响,不少兄弟院校均在使用我们的教材和课件。在2003年全国电子设计竞赛中东南大学有四个队获得全国一等奖,其中有三个队来自于电子信息工程专业。在2003年的国际数学建模竞赛中,我校获一项金奖(特等奖),其中有1名队员为电子信息工程专业的学生。2005年国际数学建模竞赛我校有三个队获一等奖,12名学生中有11名是电子信息工程专业的学生。电子信息工程专业学生高等数学平均成绩、英语四级考试通过率和计算机等级考试通过率一直处于全校的领先水平。近几年来,电子信息工程专业的大学英语六级考试通过率超过50%,学士学位获得率超过90%,一次性就业率超过95%,考研录取率(含出国攻读学位)接近40%。本专业在广州大学高等教育研究所2004年的全国258个同类电子信息工程专业排名中位居第二。

五、下一步的专业建设思路

下一步,我们将进一步对人才培养模式和课程体系进行优化,在广泛征求意见的基础上,对现有教材进行修订,提高质量;搞好网络课件建设,对于已经上网的课件不断提高质量,增加新内容;将重点建设“电磁场与波”、“计算机逻辑结构”以及“通信原理”几门课程;加强国际交流,选派骨干教师出国进修,巩固现有的国际合作,并进一步扩大合作范围;进一步开展学生的创新活动。

信息技术的发展日新月异,信息技术教育只有不断求新才能适应这一形势的变化。

附表一:  出版教材一览表

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续 表

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附表二:  获奖教学成果一览表

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续 表

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