电子信息工程品牌专业教改成果的整合与深化

电子信息工程品牌专业教改成果的整合与深化

由于社会主义市场经济体制和人才市场的不断完善，人力资源配置方式发生了根本变化，毕业生流动性空前增加，从而要求大学本科要进一步拓宽专业口径，以增强学生的适应能力。由于高等教育和科学技术的迅速发展，本科教育的重心明显呈现下移的趋势，除进一步拓宽专业口径外，简化课程体系并给学生更多的自学时间和选择课程的余地才能适应这一形势的发展。电子信息产业知识更新快，产品更新周期短，教育方式由过去的单纯传播知识转变为注重能力的培养，对学生的综合素质和实践能力，特别是创新能力的培养就显得尤为重要。高等教育的国际化趋势明显加快，高等工程人才的国际流动将大幅度增加，高等学校国际的交流合作逐步加强，在教学内容、培养计划等方面应注意借鉴国外的先进经验。考虑到上述因素，有必要进一步加强电子信息工程专业的改革与建设。

该项目是江苏省新世纪高等教育教学改革工程的重点项目，与该项目同时开展的工作还有教育部新世纪高等教育教学改革工程重点项目“电子与电气信息类专业人才培养改革成果的整合与深化”、国家工科电工电子基础课程教学基地的建设以及江苏省品牌专业“电子信息工程”建设点的建设等，这些项目和建设任务之间统筹安排，相辅相成，在充分实践的基础上，不断深化和完善，形成了一个系统的、全面的改革成果。

一、成果的主要内容

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、UIUC（伊利诺大学），国内的清华大学等。

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2 500学时下降到2 300学时，而通识教育课程的比例逐步由50%提高到55%。目前总的课程体系框架如下表所示。

通识教育课程主要由人文社会科学基础、数学、自然科学基础（物理、化学、生命科学、环境科学）、外语、计算机、体育和经济管理基础组成。其中人文社会科学基础目前按“两课”和文化素质教育课程两部分设置。对前者，加强了社会实践，加强了考试改革。对后者，设置了文史类、哲学社科类和经典导读类3大类课程，每类中约20门课程。学生必须在每类中选择1门修读，并要求学生完成文化素质教育实践1学分。这样，理工科学生的人文社会科学基础得到加强。

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3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。本项目的工作重点是“综合课程设计”课程。

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3大系列统筹建设，它们分别为如下课程。

（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”的课程，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进行了整合。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”课程我们开设了“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，“综合电子设计与实践”开设了基于CPLD的数字扫频系统设计和基于DSP的信号处理系统设计等方向供学生选择。

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。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。我专业由于依托“211工程”项目和“863计划”建设、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.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，我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。由于几年来教育思想的学习和讨论（我校在1998年即推出了《东南大学素质教育实施纲要》），素质教育的思想已逐渐深入到每一位教师和学生的认识中。其中，实践能力和创新精神的培养得到了高度的重视。通过一系列的教学改革举措，学生的创新意识、创新精神和创新能力得到了明显的提高。

二、项目研究成果

1.教学改革成果

本项目的研究依靠了一大批潜心研究并锐意改革的教师，调动了他们的教学积极性，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了一批实实在在的成果，这些成果已得到同行的肯定。例如，2002年《电子线路（第四版）》获全国普通高等学校优秀教材一等奖，同年在江苏省优秀课程群和优秀课程的评选中，我专业的“信号与系统”、“数字信号处理”、“数据压缩”、“图像处理”以及“语音信号处理”5门课程获江苏省优秀课程群称号，“计算机科学基础”被评为江苏省一类优秀课程；2003年“数字信号处理”被评为国家级精品课程，在2003年的江苏省品牌专业建设点的评选中我专业以评分第一入选；2004年“信号与系统”被评为江苏省一类优秀课程和国家级精品课程。2005年“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和国家教学成果二等奖。国家级“十五”规划教材《数字信号处理》被评为江苏省精品教材。教师发表相关教学改革论文十余篇。编写出版教材12本，其中3本为国家级“十五”规划教材。

2.人才培养成果

该专业学生在很多方面都取得了很好的成绩，展示了很好的精神风貌。在2001年的“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品大赛中，当时在电子信息工程专业三年级就读的戴戈同学获得了本科组的一等奖，为我校当年捧得“挑战杯”作出了重要贡献。在2003年的全国电子设计竞赛中东南大学有4个队获得全国一等奖，其中有3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1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。在2005年全国大学生电子设计竞赛中，电子信息工程专业的学生捧得了全国唯一的“索尼杯”。其他如国际、全国数模一等奖，电子竞赛的全国二等奖和赛区奖的获奖者就更多了。该专业毕业生均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对象，近四年毕业生一次性就业率95%以上，考研录取率大于30%。

三、成果创新点

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。

四、成果推广应用

本成果具有非常强的实践性，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。该成果多次在全国性会议上介绍，为教育部举办了多次的课程研讨班和教学改革经验交流会。也有一大批院校到我校学习，从而带动了许多学校的课程建设和实验室建设。两门国家级精品课程引起了广泛的关注，其精品课程网站的点击率很高，几百所学校下载了精品课程网站上的多媒体课件和视频录像资料。

江苏省教育厅于2004年12月16日组织专家对该项目进行了鉴定，专家组认为，该项目的教育理念清晰，改革方案明确，教材、课件和实验体系建设等成果丰硕，在国内处于领先水平并发挥了较大的影响。项目所构建框架体系为东南大学“电子信息工程”品牌专业建设打下了基础，并具有示范推广价值。