電子信息類專業(yè)核心課程群建設(shè)

盧貴主， 楊　杰， 胡耀華， 李秀平， 王善進

(東莞理工學(xué)院 電子工程學(xué)院， 廣東 東莞 523808 )

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電子信息類專業(yè)核心課程群建設(shè)

盧貴主， 楊杰， 胡耀華， 李秀平， 王善進

(東莞理工學(xué)院 電子工程學(xué)院， 廣東 東莞 523808 )

摘要：如何正確把握教學(xué)內(nèi)容的量與度，改革課程設(shè)置，用合適的時間將最核心的專業(yè)知識傳授給學(xué)生是目前幾乎所有應(yīng)用型本科院校的電子信息類專業(yè)面臨的問題。本文從課程群的角度探討了電子信息類專業(yè)核心課程群的設(shè)置，建設(shè)及管理等方面的內(nèi)容，并介紹了具體的實施案例。對相應(yīng)的院校和專業(yè)具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；電子信息；核心課程群

目前應(yīng)用型本科院校急待解決的問題是:如何更好地構(gòu)建新的學(xué)科方向，專業(yè)結(jié)構(gòu)，課程體系？如何更好地更新教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)方法和教學(xué)手段[1]？

應(yīng)用型本科院校中的電子信息類專業(yè)，面臨的學(xué)科、課程建設(shè)問題就更加嚴(yán)峻[2]。因為電子信息技術(shù)的發(fā)展異常迅猛，當(dāng)前從業(yè)的電子工程技術(shù)人員需要掌握比以往更多的專業(yè)知識。為了適應(yīng)這種變化，應(yīng)用型本科院校需要不斷地增加新的專業(yè)課程，于是課程越來越多, 而總學(xué)時是有限的。如何在有限的學(xué)時內(nèi)將最基本、最核心的知識傳授給學(xué)生是我們必須面對并設(shè)法解決的問題。

1核心課程群設(shè)置

目前大多數(shù)應(yīng)用型本科院校的電子信息類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程有：“電路分析基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“高頻電子線路”、“微機原理與單片機技術(shù)”、“EDA(電子設(shè)計自動化)技術(shù)基礎(chǔ)”、“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”和“電路設(shè)計與仿真”等。這些專業(yè)課程都是在先修完“高等數(shù)學(xué)”和“普通物理”等基礎(chǔ)課后開設(shè)的。通常大一學(xué)了“高等數(shù)學(xué)”、“普通物理”和“電路分析”課程后，大二開始學(xué)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”等課程，像“微機原理”、“EDA技術(shù)基礎(chǔ)”等課程在大三才開始開。等這些課程都學(xué)完了，可以做一些基本的應(yīng)用性設(shè)計時，已經(jīng)到了畢業(yè)設(shè)計階段，由于之前缺乏一定的實踐訓(xùn)練，畢業(yè)設(shè)計只能是隨便做做，流于形式。等到了本科畢業(yè)進入職場時，就會出現(xiàn)“什么都學(xué)了，什么都做不了”的現(xiàn)象。

大學(xué)四年的時間學(xué)生究竟應(yīng)該掌握什么，舍棄什么？這一系列問題對我們的課程設(shè)置提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

除了課程多之外，課程內(nèi)容設(shè)置上還有些陳舊過時、課程之間內(nèi)容互相重疊或銜接不合理、知識點之間不能順利過渡的問題。而學(xué)校的教學(xué)還大多處于課程間基本分離,教師在授課過程中,每門課程的內(nèi)容幾乎是獨立的,很少涉及相關(guān)課程。對學(xué)生而言,絕大多數(shù)課程理論相對孤立,相關(guān)課程間不能相互貫通。特別是在“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”這三門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程上表現(xiàn)得尤其突出,如在后兩門課程的學(xué)習(xí)中,知識層次僅停留在單元電路上,不能把握全局,不能拋開具體章節(jié)的約束,根本不可能達(dá)到根據(jù)需要設(shè)計電路，解決實際問題的目的[3]。而在“電路設(shè)計與仿真”課中只是“照葫蘆畫瓢”即依照一個已經(jīng)設(shè)計好的電路畫畫版圖，作一點簡單的分析，遠(yuǎn)不能設(shè)計出解決實際問題的應(yīng)用電路。在就職面試時，多數(shù)學(xué)生往往出現(xiàn)“什么都學(xué)了,什么都不懂”的現(xiàn)象。

在電子信息類的課程中, 曾有過不少優(yōu)秀課程, 為推動教學(xué)改革提高教學(xué)質(zhì)量起到了良好的作用[4]。但如今隨著學(xué)科的相互滲透和交叉, 必須由單一課程建設(shè)向綜合優(yōu)化的課程群建設(shè)方向轉(zhuǎn)化, 充分發(fā)揮課程群結(jié)構(gòu)整體功能效益。尤其對于一些核心課程，由于其側(cè)重于學(xué)生基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，側(cè)重于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，為將來學(xué)生進入職場應(yīng)用和終身學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)，整合成課程群就顯得更為必要[5]。

電子信息工程專業(yè)核心課程應(yīng)包括：“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“EDA 技術(shù)”以及“電路設(shè)計與仿真”等五門課程。這五門課程是當(dāng)前所有電子信息類專業(yè)的學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識的前提和基礎(chǔ)。鑒于此，我們就將這五門課程組合在一起，形成電子信息類專業(yè)核心課程群。

2核心課程群內(nèi)容

電子信息類專業(yè)的上述五門核心課程之間其內(nèi)容是相互聯(lián)系的,組成核心課程群前，為了各課程的完整性和系統(tǒng)性, 都有不同程度的重復(fù)。組成核心課程群后，確定各課程的基本內(nèi)容、重點和難點內(nèi)容，減少冗余知識以及確立核心課程群內(nèi)部課程之間以及與其它課程群的關(guān)系就顯得尤其重要[6]。

核心課程群的內(nèi)容必須要從整體考慮, 即以課程群建設(shè)為目標(biāo),對教學(xué)內(nèi)容要進行整合和優(yōu)化。為了做到這點，首先應(yīng)該設(shè)立核心課程群教學(xué)大綱。在該教學(xué)大綱中規(guī)范每門課程應(yīng)該講授的內(nèi)容，列出重點和難點部分以及安排每個知識點的學(xué)時。

“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)” 和“EDA技術(shù)” 四門課程的內(nèi)容前后聯(lián)系緊密,內(nèi)容多有交叉。在這四門課程的內(nèi)容上，我們做了如下的調(diào)整。首先, 根據(jù)課程開設(shè)的前后順序及相互關(guān)系, 在“電路分析” 課程中適當(dāng)引入了二極管、三極管等電子元器件的介紹, 并在課程中以例題形式說明其基本的模型和分析方法。同時加強了對“模擬電子技術(shù)”課程非常重要的“戴維寧定理”的內(nèi)容,以便為“模擬電子技術(shù)”打下堅實的基礎(chǔ)?！半娐贩治觥闭n程不再講授“信號與系統(tǒng)”課程中“一階電路的沖擊響應(yīng)” 和“拉普拉斯變換”的內(nèi)容, 而加強“一階電路的時域、頻域特性和穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)特性”內(nèi)容。其次，“模擬電子技術(shù)”課程不再講授“數(shù)字電子技術(shù)”課程中“門電路”和“A/D、D/A變換”等內(nèi)容, 而把“數(shù)字電子技術(shù)”中的“脈沖信號”內(nèi)容前移到“模擬電子技術(shù)”課程中。最后，在“數(shù)字電子技術(shù)”課程中引入EDA的內(nèi)容，將數(shù)字電路實驗和EDA實驗有機地結(jié)合起來。在“數(shù)字電路”課中減少了對555電路、邏輯門結(jié)構(gòu)、邏輯門延時、競爭冒險和卡諾圖化簡等知識的學(xué)時，同時大量減少了傳統(tǒng)的手工設(shè)計的實驗，如傳統(tǒng)的計數(shù)器設(shè)計等。

“EDA技術(shù)”課程的研究對象是電子設(shè)計的全過程,包括電子技術(shù)領(lǐng)域中從低頻到高頻直至微波、從線性到非線性、從模擬到數(shù)字、從分離元件到集成電路等。因此，在電子信息類專業(yè)核心課程群中，該課程起著“牛耳”的作用，抓好了這門課就如執(zhí)“牛耳”，會起到提綱挈領(lǐng)的作用。而和“EDA技術(shù)”這門課最直接也最容易接軌的是“數(shù)字電子技術(shù)”課程。如，“數(shù)字電子技術(shù)”中卡諾圖化簡等內(nèi)容可以不再學(xué)習(xí)，可引入“EDA技術(shù)”中原理圖輸入的方法設(shè)計電路等。將“EDA技術(shù)”課程的基本內(nèi)容合并到“數(shù)字電子技術(shù)”課，以精簡后者內(nèi)容?；蛘?，將這兩門課合二為一，精簡課程門數(shù)和內(nèi)容。

3核心課程群建設(shè)

如何具體有效地實施課程群建設(shè)，本節(jié)用一個例子來說明實施的過程。

結(jié)合核心課程群教學(xué)大綱的規(guī)劃，我們對“數(shù)字電子技術(shù)”課程內(nèi)容在大量刪減上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，調(diào)整加入了“EDA技術(shù)”的部分內(nèi)容。用兩次課四學(xué)時學(xué)習(xí)簡單的VHDL編程后，便在Quartus II軟件下使用原理圖輸入或文本輸入的方式完成一些模塊電路的設(shè)計，這些電路既可以用傳統(tǒng)數(shù)字電路的手工方法設(shè)計也可以用靈活方便的EDA方法設(shè)計，學(xué)生通過這些案例電路的學(xué)習(xí)和設(shè)計，便能將“數(shù)字電子技術(shù)”當(dāng)中的基本原理和現(xiàn)代的設(shè)計方法很好地結(jié)合起來，調(diào)整的效果是明顯的。以調(diào)整后“數(shù)字電子技術(shù)”中的“電子沙漏定時器”的設(shè)計為例，電子沙漏由控制、顯示、振蕩及移位等模塊組成，這些模塊一般由一些二極管、三極管、開關(guān)及幾個移位寄存器IC實現(xiàn)。但這種設(shè)計有一個很大的缺點，就是作為模擬沙粒的LED等的個數(shù)完全受限于硬件移位寄存器IC的位數(shù)，并且定時的時長也不能隨意改動。如果設(shè)計基于EDA電子沙漏，就可以把控制和移位功能用軟件方法設(shè)計，即用一個計數(shù)和分頻模塊分別替代傳統(tǒng)的控制和移位模塊。這個計數(shù)和分頻模塊是用VHDL編程在FPGA上實現(xiàn)的，并不需要具體的硬件模塊，如果需要改變時間段的設(shè)置，只要在軟件程序中改變延時即可，而不需要改變龐大的硬件電路。

如上所述這種利用EDA技術(shù)的設(shè)計思想，融合幾門核心課程的基礎(chǔ)知識，將幾門課程中學(xué)習(xí)過的單元電路以模塊的方式應(yīng)用在一個具體的電路設(shè)計中，就像小孩子搭積木一樣使電路設(shè)計變得簡單易學(xué)。學(xué)生通過這樣的訓(xùn)練，將基礎(chǔ)知識貫通實現(xiàn)在了一個具體的電路設(shè)計案例中，即融會貫通了相關(guān)課程又理論聯(lián)系了實踐,，提升了能力。

4核心課程群管理

為了充分整合資源，最大限度提高教學(xué)質(zhì)量，我們專門成立了核心課程群教研室，選擇合適的教師擔(dān)當(dāng)教研室主任一職，成員由該課程群團隊組成，其中包括該課程群中各門課程的主講教師和實驗人員。核心課程群教研室主任負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)課程群總框架的搭建，課程群教學(xué)大綱的撰寫，各門課程之間的協(xié)調(diào)等；而各課程負(fù)責(zé)人分別負(fù)責(zé)本課程建設(shè)，按照課程群教學(xué)大綱規(guī)劃課程內(nèi)容，撰寫該門課程的教學(xué)大綱，指導(dǎo)青年教師教學(xué)等。總之，課程群成員分工合作，統(tǒng)一完成課程群各門課程的建設(shè)和教學(xué)，以及課程群實驗室建設(shè)等工作，同時要注重教學(xué)基本功的磨練, 以學(xué)生反饋意見為主要評價體系和改進方向。

5結(jié)語

本文探討了電子信息類核心課程群的設(shè)置、建設(shè)及管理等方面的內(nèi)容，并介紹了具體的實施案例。希望通過對電子專業(yè)的核心課程群建設(shè)，建立合理的課程體系, 整合、更新和充實各課程的教學(xué)內(nèi)容, 培養(yǎng)一支高水平的課程群師資隊伍, 提高教學(xué)效果, 彰顯專業(yè)特色, 并輻射至其他學(xué)科基礎(chǔ)課及專業(yè)方向課, 從而帶動其它課程的建設(shè), 促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)更多更好適合社會和經(jīng)濟發(fā)展需要的電子專業(yè)人才。

參考文獻：

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[3]李峰，陳迅，張尤賽，數(shù)字電子技術(shù)課程群教學(xué)模式改革初探[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，36(4)：39-40

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The Core Curriculum Group Construction in the Major of Electronic Information

LU Gui-zhu, YANG Jie, HU Yao-hua, LI Xiu-ping, WANG Shan-jin

(SchoolofElectronic,DongguanUniversityofTechnology,Dongguan523808,China)

Abstract:How to correctly grasp the amount and degree of teaching content, to reform curriculum sctting and to impart core professional knowledge to students with a suitable time, that is a problem for almost all the electronic information majors in application - oriented universities. This paper discusses the contents of electronic information core curriculum group setting , construction and management, and describes the specific implementation case. It has certain reference value for the respective majors and universities.

Keywords:applied undergraduate; electronic information; core curriculum group

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0686(2016)01-0036-03

中圖分類號：G642 TN99

收稿日期:2015-03-31;修回日期:2016-01- 07基金項目：廣東省高等教育教學(xué)改革重點項目(粵財教[2013]329號)；東莞理工學(xué)院教改項目：(“莞工教2012(107)號”)；東莞理工學(xué)院創(chuàng)新強校工程項目(莞工教〔2015〕35號)。

第一作者：盧貴主(1968-)，女，博士，教授，主要從事集成電路設(shè)計和應(yīng)用等方面的教學(xué)和科研工作，E-mail:lujulietlu@126.com