新工科电子通信专业人才培养模式探讨

严朝军 彭文标

三峡大学计算机与信息学院，湖北 宜昌 443002

摘要：本文对英国利物浦大学电子专业的培养方案进行了初步分析，总结了其理论课教学方法、课程设置、工程实训等人才培养各个环节的设计特点和新意，结合国内实情，提出了该培养方案对我校同类专业的人才培养模式的借鉴之处。

关键词：电子信息工程；通信工程；电磁场；培养模式

电子信息类专业是比较大众的专业，近年来，我们感觉到学生就业质量不尽如意，我们在思考问题出在哪里？有无应对良策?去年，有机会至英国利物浦大学参观学习，学制三年的利物浦大学是如何做到事办功倍的呢？找到利物浦大学有关专业培养计划拜读，有一些体会与国内同行分享。

利物浦大学二个与电子信息学科相关的本科专业，分别是电子学和电子与通信工程，二专业高度类似，设课不同仅在第三学年，首先这学年二个专业所要求的必修课学分和选修课学分不同，电子专业必修/选修模块学分为30/60学分，而通信专业为45/45学分，但二专业所要求的总学分相同；其次，第三学年二专业设定的必修模块课程不同。例如对电子专业，两门必修课分别是测量与通信电子学、集成电路--概念与设计，每门课15学分；但通信专业必修课开设每门课均为7.5学分的共计六门，共45学分，这六门必修课程的名称与电子专业完全不同，但它们出现在电子专业的选修课名目中。同样，电子专业的二门必修课出现在通信专业的选修课名录中。二个专业开设的课程总数相同，在选修和必修课设置上有所不同，体现了两个专业的区别，也可兼顾学生不同的兴趣爱好。二个专业学制均为三年。学生可以选择学习四年，多一年企业实习，时间安排在二年级结束后。可见利物浦大学非常重视理论与实践的结合。总结特点：

1. 课程门类多

电子专业所开设的必修课，共计二十六门。粗略按国内教学习惯分为七类，如下表所列，未列出学分数的课程，默认为7.5学分。

基础类	Mathematics (30 ), 场论与偏微分方程
计算机类	C编程导论(15)，微处理器系统，软件工程与程序开发（C++），计算机应用与专业技能
电路与电子技术类	电路与系统(15)，数字电子学I，电子电路与工程(15)，电子电路与系统(15)，电路，Project, Problem Solving and Industrial Awareness，数字电子学II, 测量与通信电子技术(15)
电磁场类	工程电磁学，电磁学
微电子类	集成电子学与设计，CMOS集成电路，集成电路-概念与设计(15)
信号类	信号与通信系统(15)，离散时间信号与系统
电气、电子测量与控制类	Electromechanics of Drivers and Actuators，Instrumentation，Control Systems,Energy Conversion and Power Systems,Drives
选修类(共12门课，第三年级至少修满60学分)	VHDL数字系统设计(15)，Digital Control and Optimisation (15 credits)(15)，计算机结构与系统(15)，信号处理与数字滤波(15)，应用电磁学与天线(15)，光子和光信息系统，模拟和数字通信，数据通信，图像处理与模式识别，神经网络，Carbon-based Electronics (7.5 credits)，电磁兼容

其中电气控制类课程开设较多，电气尽管是老学科，利物浦大学电子专业的课程设置依然现代，十二门选修课覆盖了各个专业方向。

2. 螺旋反复式教学法

比如对电子专业重要的电路与电子技术类基础课程，分列如下：

电路：一年级开设“电路与系统”，二年级开设“电路”；

模电：一年级开设“电子线路与工程”，二年级开设“电子线路与系统”；

数电：一年级开设“数字电子学”，二年级开设“数字电子学”，(名称没变，内容不同)；

集成电路：一年级在电子学课程中，介绍半导体工艺的基础知识，二年级开设“CMOS集成电路”，三年级开设“集成电路-概念与设计(15学分)”

利物浦大学的做法值得我们借鉴。例如电路课，大概一年级讲直流电路，二年级讲交流电路、电工学；模电，一年级讲基础，二年级上至运放等内容；数电也类似，都经历从简到繁、逐级渐近的过程，这些课程，教学内容与国内相近，但不少学校将教学内容安排在一门课内完成，限于学时，往往讲不透，学生也感觉难以消化，教学效果并不见得佳。欲速不达，反而被动。

3. 具有特色的电磁场类课程教学法

培养计划中电气类课程比重不小，对于电磁场类课程的教学有独到之处。一年级开设类似于国内大学物理课程的“工程电磁学”，二年级开设“电磁学”,看似平常，但二年级另开一门“场论与偏微分方程”，二年级开设的这两门课合起来相当于国内的电磁场与电磁波课程，但英国教学显得更有层次，重组了教学内容，同时也体现了电磁场课程教学的现代特征。

众所周知，电磁场与电磁波理论的应用场合，例如微波工程、天线分析与综合等，这些现代电磁系统的设计多数会借助各类计算机辅助设计软件(例如HFSS)来完成，这些软件的原理实质上是偏微分方程数值解，这里将“电磁场与电磁波”一门课分成两门课讲授，特别是“场理论与偏微分方程”这门课，必然会包括有限元、有限差分、矩量法这些偏微分方程数值解的内容，这些内容限于学时，在国内本科阶段往往讲得不多，学生如果不加重视，对设计软件的原理就理解不深，实际上也会影响这类软件的操作应用。

在三年级，开设了“应用电磁学和天线（15学分）”和“电磁兼容（7.5学分）”二门选修课，供有兴趣在电磁领域有所作为的同学继续研修。

4. 精简的实验教学体系

工程实践部分的教学往往为国内所重视，被认为是培养水平高低的重要体现。利物浦大学在工程实践上投入的学时并不多，但强调质量，很有实际效果。

利物浦大学的培养方案里，一年级开设一门课“集成电子学与设计”，介绍半导体工艺基础、电路制作的基本流程。同年开设另一门基础课“电子电路与工程”，里面有一些实验性项目，相当于国内实验箱上进行的验证性实验项目。二年级还开设一门“电子仪器”课，这门课讲述测量仪表的原理与使用。最终在二年级开设的一门课里，进行工程实训。此课非常重要，以项目的形式进行工程训练，学生在完成项目的过程中发现问题，和老师探讨解决方案，学生必须以工业化生产者的视角，完成电路设计、器件选择及制作。

我们认为有几个方面很值得借鉴：

（－）细化课程，将一门课程按基础性与专业性，由浅入深的分成若干门。以便进行分层渐进式教学

2. “电磁场与电磁波”这一课程要以“场论和偏微分方程”为先导，恢复以前工程数学中的部分课程。

3. 以工程化视角开展实验教学，改革实验课程的设置体系，加强项目实训。对于射频、微波类专业方向，要加强相关设计软件的应用的教学。

参考文献：

[1] 姚青梅等. 电子技术课程设计的教学改革与实践[J]. 天津工程师范学院学报，2006(4)

[2] 梁昌洪. 关于电磁理论的若干思考[J]. 电气电子教学学报,2004,26(1) :1-15

作者简介:

严朝军(1968.6-)，男，汉族，湖北汉川人，硕士，教授，从事电子通信技术方向的研究

彭文标(1968.10-)，男，汉族，湖北天门人，硕士，副教授，从事电子通信技术方向的研究