譚會生,朱曉青,易吉良
(湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院,湖南 株洲 412008)
電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是教育部1998年重新規(guī)劃命名的新專業(yè),所屬學(xué)科方向為電子信息科學(xué)類。該專業(yè)是借助電子和光電子技術(shù)去獲取、傳遞、處理、存儲和使用信息的理論和技術(shù),包含電子科學(xué)與技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)兩個主干學(xué)科。
我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方向側(cè)重于集成電路設(shè)計與應(yīng)用專業(yè)方向。
我校于2006-2007年對電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。修訂的原則是:緊扣專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),突出專業(yè)基本素質(zhì)培養(yǎng),突出綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),突出實踐動手能力培養(yǎng),突出專業(yè)特色培養(yǎng)。課程設(shè)置以器件—算法—設(shè)計—實現(xiàn)為主線,側(cè)重于超大規(guī)模集成電路VLSI的設(shè)計、實現(xiàn)及應(yīng)用。主要包括如下課程[1]。
(1)數(shù)理系列課程:“高等數(shù)學(xué)”,“工程數(shù)學(xué)”,“大學(xué)物理”,“數(shù)學(xué)物理方法”,“固體物理”和“電磁場理論基礎(chǔ)”;
(2)電路電子系列課程:“電路”,“模擬電子技術(shù)”,“數(shù)字電子技術(shù)”,“高頻電子線路”和“CMOS集成電路”;
(3)信號處理系列課程:“信號與系統(tǒng)”,“數(shù)字信號處理”和“離散與隨機系統(tǒng)”;
(4)電子系統(tǒng)實現(xiàn)系列課程:“C語言程序設(shè)計”,“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”,“單片機技術(shù)”,“DSP技術(shù)”,“ARM 嵌入式系統(tǒng)”;“EDA 技術(shù)”[2],“專用集成電路設(shè)計”,“VLSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計”[3]和“可編程片上系統(tǒng)”;
(5)專業(yè)知識系列課程:“自動控制原理”,“數(shù)字通信原理”,“信號檢測與估計”,“信息論基礎(chǔ)”,“數(shù)字圖像處理”和“數(shù)字語音處理”等。
本專業(yè)重點培養(yǎng)學(xué)生如下的核心專業(yè)能力。
(1)使用集成電路的能力,是指以微處理器/控制器為中心,構(gòu)建各種實際應(yīng)用系統(tǒng),并能夠編程指揮系統(tǒng)根據(jù)實際應(yīng)用要求進(jìn)行工作的能力。
(2)設(shè)計集成電路的能力,是指能夠以FPGA/CPLD為設(shè)計載體,進(jìn)行各種實際應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并能夠編程成為根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行工作的硬件系統(tǒng)的能力。
(3)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力,是能夠采用各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變換技術(shù),對于使用或設(shè)計的集成電路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,以求得最高性價比的能力。
為了重點培養(yǎng)三種核心專業(yè)能力,體現(xiàn)鮮明的專業(yè)特色,我們采取了如下主要建設(shè)措施。
(1)主動培育專業(yè)特色
對于專業(yè)建設(shè),系主任不但要組織制定和完善專業(yè)人才培養(yǎng)方案,組織專業(yè)教學(xué)方案的實施,同時更應(yīng)注意多層次、多途徑進(jìn)行專業(yè)精神的培養(yǎng),注意系風(fēng)的培養(yǎng),要主動凝練、引導(dǎo)和培育專業(yè)特色。
(2)加強教學(xué)內(nèi)容改革和教材建設(shè)
對于教學(xué)內(nèi)容的改革,不但要注意不同課程之間的內(nèi)容銜接,還要避免不同課程之間內(nèi)容的重復(fù),同時要積極將新理論和新技術(shù)引入教學(xué),更新陳舊內(nèi)容,大膽開設(shè)新課程。
(3)加強核心專業(yè)能力的培養(yǎng)
充分利用和開發(fā)各種實踐教學(xué)資源,提出了學(xué)校教學(xué)實驗室+學(xué)校實訓(xùn)基地+學(xué)生宿舍實驗室+校外產(chǎn)學(xué)研基地的實踐教學(xué)體系。我們逐步建立以綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和研究探討性為培養(yǎng)目標(biāo),以算法—設(shè)計—實現(xiàn)為實踐教學(xué)思路,以興趣小組、課題研究和電子設(shè)計競賽為實踐教學(xué)的主要形式,以現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的多種實現(xiàn)平臺:FPGA/CPLD、EMCU、EDSP、SoC為電子系統(tǒng)實現(xiàn)手段的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系,以加強核心專業(yè)能力的培養(yǎng)。
(4)實行差異化教學(xué)注意優(yōu)才優(yōu)教
為了提高大眾化高等教育的質(zhì)量,更好地滿足市場經(jīng)濟條件下對人才要求,按一般水平完成大學(xué)基本教育的同時,應(yīng)根據(jù)學(xué)生和社會的需要,對優(yōu)秀和比較優(yōu)秀的學(xué)生,根據(jù)這些學(xué)生的興趣愛好及特長,進(jìn)行針對性的加深與擴展,實現(xiàn)優(yōu)才優(yōu)教。
(5)加強職業(yè)規(guī)劃全程教育與引導(dǎo)
一個專業(yè)的健康良性發(fā)展,不但要注意專業(yè)的建設(shè)與管理,同時更要注重已有建設(shè)成果的示范和引領(lǐng)作用,特別是新專業(yè)的建設(shè)。我們高度關(guān)注學(xué)生的考研與就業(yè),注意人才培養(yǎng)的示范作用和引領(lǐng)作用,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和能動性,以促進(jìn)專業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。
經(jīng)過七年的專業(yè)建設(shè),我校共招生七屆并畢業(yè)四屆本科生,已有如下主要成果。
(1)以社會需求和分類培養(yǎng)為導(dǎo)向,以核心競爭力的培養(yǎng)為主線,逐步形成了基本素質(zhì)+核心能力+專業(yè)特色的專業(yè)應(yīng)用人才培養(yǎng)新模式,以培養(yǎng)基于EDA技術(shù)的FPGA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、基于ARM+Linux的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的專業(yè)特色鮮明。
(2)加強教學(xué)內(nèi)容改革和教材建設(shè),開設(shè)了電子系統(tǒng)特色課程或創(chuàng)新型課程,加強EDA技術(shù)系列教材的建設(shè)。至今我們已出版了包括國家“十一五”規(guī)劃教材《EDA技術(shù)及應(yīng)用》(第三版)在內(nèi)的著作8種。
(3)充分利用和開發(fā)各種實踐教學(xué)資源,提出了“學(xué)校教學(xué)實驗室+學(xué)校實訓(xùn)基地+學(xué)生宿舍實驗室+校外產(chǎn)學(xué)研基地”的新型實踐教學(xué)體系,構(gòu)建了興趣小組—課題研究—畢業(yè)設(shè)計的三期三段遞進(jìn)式畢業(yè)設(shè)計新模式。
(4)以研究性課外興趣學(xué)習(xí)與科研活動為主要形式,構(gòu)建學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新平臺,經(jīng)過興趣小組和課題研究的學(xué)生,畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量較高,從用人單位反饋的情況表明,這些畢業(yè)生工作適應(yīng)性非常強,很快成長為單位的技術(shù)骨干。
(5)以職業(yè)成長路線圖為導(dǎo)向,加強職業(yè)規(guī)劃的全程教育與引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和能動性,形成了良好的班風(fēng)和學(xué)風(fēng)。
本文闡述了側(cè)重于集成電路設(shè)計與應(yīng)用方向的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)的研究與實踐經(jīng)驗,包括人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位,專業(yè)課程體系的建立,專業(yè)核心能力的培養(yǎng)以及采取的主要措施和取得的主要成果。實踐結(jié)果表明,緊扣社會經(jīng)濟發(fā)展需求,充分發(fā)揮學(xué)校教學(xué)優(yōu)勢,主動樹立專業(yè)特色,以器件—算法—設(shè)計—實現(xiàn)為課程設(shè)置主線,重點培養(yǎng)使用集成電路的能力、設(shè)計集成電路的能力和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力這三種專業(yè)核心能力,以超大規(guī)模集成電路VLSI的設(shè)計、實現(xiàn)及應(yīng)用高級人才的培養(yǎng)為特色,是培養(yǎng)一般本科電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高級應(yīng)用型人才的一種有效的新思路。
[1]楊鑒,梁虹,余江.電子信息科學(xué)與技術(shù)重點專業(yè)建設(shè)[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報,2007,(10):621-622
[2]譚會生,張昌凡.EDA技術(shù)及應(yīng)用(第三版)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011
[3](美)Keshab K.Parhi著,陳弘毅,白國強,吳行軍,等譯.VLSI數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004