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電子信息工程導論論文范文1

    電子信息科學與技術(shù)專業(yè)基本設(shè)置在理科或與物理相關(guān)的院系,這與各院校授予理、工學士學位基本是相匹配的。但大多數(shù)院校,尤其是原重點綜合性和重點理工院校的這個專業(yè)是從專業(yè)目錄調(diào)整前的相關(guān)專業(yè)演變而來,從課程設(shè)置來看,相當大部分院校此專業(yè)與電子技術(shù)或電子信息工程或電子科學技術(shù),甚至與計算機應(yīng)用與通信等專業(yè)差別不大。電子信息產(chǎn)業(yè)是一項新興的高科技產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展,直接推動了電子信息類畢業(yè)生的就業(yè)工作。電子信息科學與技術(shù)專業(yè)通常是一所大學中比較熱門的專業(yè),是不少優(yōu)秀考生的首選。同時,電子信息科學與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生在理論基礎(chǔ)方面比較扎實,按理說也應(yīng)當是用人單位的首選。但是不少用人單位反映,該專業(yè)畢業(yè)生雖然了解的知識很多,但是許多畢業(yè)生存在動手能力差、對工具和方法的應(yīng)用不熟、經(jīng)驗不足、缺乏獨立解決問題的能力、缺乏實現(xiàn)抽象模型和軟件系統(tǒng)方面的能力等問題。而且由于電子信息科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)特征不明顯,因而缺乏競爭力。我院是有近50年歷史的地方理科院系,在教學、科研方面都有著良好的基礎(chǔ),基礎(chǔ)設(shè)施也有一定的規(guī)模。如何結(jié)合我院良好的理科教育基礎(chǔ),建設(shè)特色鮮明的電子信息科學與技術(shù)專業(yè),是同類型理科院校面臨的共同問題。在專業(yè)建設(shè)中,主要存在的問題為:一是,專業(yè)范圍不容易界定,電子信息涵蓋的范圍極其廣泛,并且處于不斷發(fā)展和擴充之中,使得該專業(yè)的建設(shè)方面表現(xiàn)出了一定的不適應(yīng)性或盲目性[3]。尤其,我校還有相近的電子信息工程專業(yè)。本專業(yè)的課程體系、發(fā)展方向、專業(yè)特色等是影響學科建設(shè)和學生就業(yè)的嚴重問題。二是,缺乏有著本專業(yè)系統(tǒng)教育背景的教師。三是,實踐實習的校外基地建設(shè)與社會支持力度難以滿足教學要求。四是,教學方法及思路的更新要求。因此,從目前本專業(yè)的現(xiàn)狀來看,有很多方面與現(xiàn)階段的培養(yǎng)目標是不相應(yīng)的,特別是在專業(yè)課程設(shè)置與實驗室建設(shè)兩個方面,這就無法為人才培養(yǎng)體系創(chuàng)造和諧的環(huán)境條件,也就無法培養(yǎng)合格的人才。

    磁電子方向課程群的構(gòu)建

    針對上述問題,通過這幾年廣泛深入地調(diào)查、分析和研究,我們明確了電子信息科學與技術(shù)的發(fā)展方向;明確了地方經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃方向,特別是電子行業(yè)的主流方向;明確了湖北省對電子技術(shù)人才的需求;了解了湖北省各高校特點和專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀。結(jié)合我校特點與我院師資優(yōu)勢,我們逐漸探索出一條適合我院電子信息科學與技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)的路子,逐步形成了以磁電子器件應(yīng)用和磁電子信號處理為專業(yè)發(fā)展方向,以數(shù)理類、磁電子技術(shù)類和信息處理類為主要課程體系,以磁電子器件應(yīng)用實驗室、磁電子信息處理實驗室、EDA與嵌入式系統(tǒng)實驗室的建設(shè)為支撐,以校外實習和創(chuàng)新基地為補充的一個本專業(yè)人才培養(yǎng)體系。

    1磁電子技術(shù)微電子材料與器件是二十世紀人類最偉大的創(chuàng)造之一,但是沒有利用電子自旋特性。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,半導體組件的尺寸縮小到納米級后,許多原有宏觀特性將喪失,必須采用電子的自旋特性來解決半導體的尺寸效應(yīng)問題。自旋電子學正是在這樣的背景產(chǎn)生的。自旋電子學是一門以研究納米尺度范圍內(nèi)電子的自旋特性為主要內(nèi)容的一門交叉學科。自旋電子學,亦稱磁電子學,它是磁學與微電子學相結(jié)合的產(chǎn)物。采用磁電子材料制造全新的或者高性能的器件,與傳統(tǒng)半導體器件相比,具有大幅度降低能量消耗、增加集成密度和提高數(shù)據(jù)處理速度等優(yōu)點。磁電子器件廣泛應(yīng)用于磁場感應(yīng)、高速信號耦合和數(shù)據(jù)存貯等領(lǐng)域。磁電子材料及器件是目前國際學術(shù)界的一個熱門研究領(lǐng)域。根據(jù)巨磁阻(GMR)效應(yīng)[4-5]和自旋隧道(MTJ)效應(yīng)[6]制成的各類先進磁敏器件迅速走向商品化。磁電子器件包括磁性傳感器、磁性隔離耦合器和磁性存儲器的市場前景巨大,未來年銷售額估計將高達1000億美元[7]。在2008年11月湖北召開的第十三屆全國磁學和磁性材料會議上,磁電子材料和器件的研究被認為是事關(guān)中國能否趕上世界第四次科技發(fā)展浪潮的一個關(guān)鍵。目前,由東方微磁公司在湖北宜昌投資興建的磁電產(chǎn)業(yè)園第一條磁電子芯片生產(chǎn)線已經(jīng)建成,預計在未來幾年,對具有磁電子技術(shù)背景的畢業(yè)生的需求呈上升趨勢。

    2磁電子方向課程設(shè)置磁電子方向課程群由微電子電路基礎(chǔ)、固體物理導論、磁電子學與傳感器與檢測技術(shù)等四門課程組成。該方向培養(yǎng)的總目標是夯實專業(yè)基礎(chǔ),加強實驗技能,強化工程意識,拓寬專業(yè)口徑,突出磁電子應(yīng)用特色。

    (一)理論教學環(huán)節(jié)

    微電子技術(shù)課程:包括系統(tǒng)電路設(shè)計、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術(shù),其教學內(nèi)容非常豐富,并要求學生有良好的數(shù)學、物理、材料等學科基礎(chǔ)。教學目的是給學生打好基礎(chǔ),為后續(xù)課程提供基本知識。本課程課堂教學主要做法為:(1)突出基本概念、注重器件原理和模型。簡化復雜的數(shù)學推導和理論分析,強調(diào)對基本原理和規(guī)律的理解和掌握。(2)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導向,強調(diào)實用性和簡明性。在講清模型的簡化條件和物理意義的基礎(chǔ)上,重點介紹模型的應(yīng)用方法和技巧。固體物理導論主要教學內(nèi)容是從晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動和電子運動的理論出發(fā),通過引入各種元激發(fā)的模型、概念,為學生系統(tǒng)介紹了固體的熱學性質(zhì)、光學性質(zhì)、電學性質(zhì)、磁學性質(zhì)及力學性質(zhì)。是磁電子學的先修課程。磁電子學課程:根據(jù)我校本專業(yè)的發(fā)展方向和培養(yǎng)目標,所確定的主要教學內(nèi)容包括磁電子學的基本概念、巨磁電阻(GMR)效應(yīng)、自旋隧道(MTJ)效應(yīng)、和磁電子學的應(yīng)用等。由于學生相關(guān)物理基礎(chǔ)相對薄弱,講授本課程的主要做法是:(1)加強巨磁電阻(GMR)效應(yīng)與隧道巨磁電阻內(nèi)容的講述,簡要介紹典型的巨磁電阻傳感器的工作原理。(2)磁電子學的應(yīng)用是本課程的講授重點,講授內(nèi)容包括磁電傳感的應(yīng)用、磁記錄讀出磁頭、磁電阻隨機存取存儲器、自旋晶體管和量子計算機等,以培養(yǎng)應(yīng)用能力為主要目標。傳感器與檢測技術(shù)課程:該課程在教學內(nèi)容的選取上,以“必需、夠用”為度,舍棄繁雜的理論分析,突出基礎(chǔ)理論知識和實際操作技能。同時,注重吸收傳感器與檢測技術(shù)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù),并將磁電傳感器單獨設(shè)置為項目,便于教師根據(jù)科研項目的實際情況選擇教授。

    (二)實驗教學環(huán)節(jié)

    表1中給出了該專業(yè)方向所開設(shè)的實驗情況,這些實驗項目有許多來源于教師的科研課題,主要以設(shè)計性、綜合性和研究性實驗為主,鼓勵學生自己設(shè)計、自己動手制作和開發(fā)研究,同時還鼓勵學生積極參與導師的科研工作和科技創(chuàng)新大賽,指導學生撰寫和發(fā)表研究論文。該實驗教學環(huán)節(jié)體現(xiàn)了教學與科研的有機結(jié)合,不僅有利于師資水平的提高、教學內(nèi)容的更新、傳統(tǒng)專業(yè)的改造以及新專業(yè)的增建,更有利于新學科、交叉學科的形成與發(fā)展。

    課程建設(shè)效果

    1優(yōu)化了課程體系,提高了教學質(zhì)量在規(guī)定專業(yè)方向磁電子課程群后,學院組成了課程建設(shè)小組,加強了對專業(yè)方向課程群的建設(shè)與改革,提高了課程群的教學質(zhì)量。同時學生對培養(yǎng)目標、就業(yè)方向更明確,有效的提高了學習的積極性和主動性,教學質(zhì)量得到明顯提高。

    2加強了學生的專業(yè)基礎(chǔ),優(yōu)化了學生的知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建專業(yè)方向課程群后,學生對所學專業(yè)課程之間的關(guān)系比較清楚,學習時目標明確,能很好的處理各門課程學習的關(guān)系,能注重基礎(chǔ)、抓住重點,學深學透。同時對其它相關(guān)基礎(chǔ)課程如電路分析、電子技術(shù)基礎(chǔ)能下功夫?qū)W好。在專業(yè)課程的學習中,學生能有的放矢地加強自己專業(yè)基礎(chǔ)的學習和工程技術(shù)能力的訓練,學生的知識結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化,工程應(yīng)用能力得到了提高。

    3培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力根據(jù)其反映的學科前沿研究和最新進展的研究信息等優(yōu)勢,有效的培養(yǎng)了學生對知識的理解能力和應(yīng)用能力,大大提高了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時也使學生成為教學過程的主動參與者,將研究與實踐結(jié)合起來,提高了解決問題的能力。

電子信息工程導論論文范文2

目前，我國正以超過全球任何國家的速度培養(yǎng)出受過高等教育的畢業(yè)生，在這些畢業(yè)生中，工科專業(yè)占有相當部分，這是一項驚人的成就，以至于美國國家科學院等機構(gòu)在對比中美理工科畢業(yè)生人數(shù)后，提出“美國可能很快失去科技領(lǐng)導者角色”的擔憂。[1]但事實上，我國工科畢業(yè)生的專業(yè)水平與其所受教育并不相稱，大量高等院校工科畢業(yè)生并沒有給社會提供相應(yīng)數(shù)量的理工類研究、應(yīng)用人才。“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”比著名的錢學森之問更嚴峻的是很多學校甚至不能培養(yǎng)出符合社會基本要求的人才。其突出表現(xiàn)為以下三方面：一是大部分工科畢業(yè)生，尤其是本科畢業(yè)生，進入社會后并未從事與所學專業(yè)相對應(yīng)的工作，其在工作中也未能體現(xiàn)出相應(yīng)教育所應(yīng)具備的邏輯性與嚴謹性；二是很多能夠從事相關(guān)專業(yè)工作的工科類畢業(yè)生，包括碩士與博士學位畢業(yè)生，其理論素養(yǎng)和應(yīng)用技能與實際工作要求相差較大，往往需要就職單位進行二次培訓；三是制造業(yè)急需一大批具備扎實的理論知識和實踐經(jīng)驗，并兼具專業(yè)技能和創(chuàng)新精神的高端應(yīng)用型人才，相較于受過高等教育的工科專業(yè)本科碩士畢業(yè)生，擁有一定技能的職高中專生反而更受歡迎。

一、工科教育教學問題的原因分析

對于工科畢業(yè)生專業(yè)能力未能達到與其所受教育相稱水平的問題，主要原因有以下幾方面：

1.學生對所學專業(yè)興趣不高

對于很多學生來說，在選擇高校專業(yè)前，并沒有對相關(guān)專業(yè)做太多的了解，往往是在父母、老師的勸說或者出于就業(yè)及薪酬的考慮選擇了所學專業(yè)。根據(jù)一項調(diào)查，在100位在校生中，自己選擇專業(yè)的學生占到67%，其中，興趣成為選擇專業(yè)的主要原因的比例僅為33%。[3]而進入高校學習后，很多學生發(fā)現(xiàn)所學課程與預期差距較大，尤其認為基礎(chǔ)課程枯燥乏味，進而對課程學習失去興趣，未能學到應(yīng)有的專業(yè)能力，更不會在步入社會后從事所學專業(yè)類工作。

2.高校課程偏理論輕應(yīng)用，對學生實際應(yīng)用知識幫助不大

學生對學習專業(yè)技能興趣不大的原因，課程內(nèi)容占很大部分。在基礎(chǔ)課程部分，高校教材偏重理論，公式、算法占很大比重，而對理論方法在后續(xù)課程乃至實際工作中的應(yīng)用著墨很少，即使介紹了算法在后續(xù)學科中的作用，也僅僅是專有名詞的堆砌，與現(xiàn)實脫節(jié)很大。學生不能有感性的認識，反而更加困惑，也就無從談起在以后的工作中應(yīng)用該理論了。如“隨機信號分析”課程中介紹均勻分布實際應(yīng)用時，提到“由于A/D轉(zhuǎn)換器的字長有限，模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換時，勢必要舍棄部分信息，丟失信息后相當于使信號附加了一部分噪聲，稱為量化噪聲。量化噪聲分為結(jié)尾噪聲和舍入噪聲，他們都是均勻分布的”，[4]在學習“通信原理”課程之前，學生很可能并不理解該示例的含義，對相關(guān)原理也沒有直觀認識。這種應(yīng)用介紹并不能幫助學生真正理解隨機信號分布規(guī)律，其結(jié)果往往是學生考試過后就忘，在未來工作中即使遇到相關(guān)問題也回憶不起來它的解決辦法。

3.一切以考試為重，忽視學生能力素質(zhì)培養(yǎng)

工科高等教育中知識是一方面，另一方面培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膽B(tài)度、縝密的邏輯思維以及較強的動手、創(chuàng)新能力也尤為重要。目前工科高校的考試體制以卷面成績?yōu)橹鳎瑢W生日常動手能力、課堂反饋考慮較少。這就造成了部分動手能力、自主研究能力較強的學生不能得到公平考察。比較典型的是在研究生報送過程中，一些日常專業(yè)能力、動手能力較強，甚至參與了實際應(yīng)用項目的學生，因為課堂成績不達標而痛失保送研究生資格。此外考試內(nèi)容偏向考察上課講到的概念、計算，對應(yīng)用以及課堂外的考察基本不涉及。高等教育區(qū)別于以往中學教育的一點就是“書七講八考九”，要求學生主動學習超過課本本身的內(nèi)容，考試也應(yīng)涉及課程知識的延伸，而目前考試內(nèi)容的局限性導致學生只關(guān)注教師考前的“劃重點”以及“突擊復習”，并沒有主動學習課程知識的意愿和動力。

4.高等教育投入不足，課程改革進度緩慢

自2010年至今，中國畢業(yè)生年均人數(shù)接近679萬人，2014年更是達到空前的727萬人，[5]這其中，近一半為理工科畢業(yè)生。可以看出，教育部門迫切希望提高我國基礎(chǔ)人群的受教育水平，但教育資源增加的速度卻落后于學生數(shù)量增長速度，工科教師待遇不高、師資不足、教師水平較低等問題仍然存在，導致部分地區(qū)受教育人數(shù)增加的同時，教育水平卻在降低。此外，隨著現(xiàn)行高校工科教育暴露出的問題越來越多，課程改革早已提上日程，雖然各級教育部門在課程改革上做出了很大努力，但資源配置不合理、課改體系混亂、評價體系陳舊等情況制約了改革進程。同時一線教師缺乏相應(yīng)培訓，教師對課改目標、授課方式了解不深，對創(chuàng)新教學方式信心不足，實際教學趨向保守，教授、考察方式往往以“照本宣科”為主，最終也只能保證學生的能力不低于專業(yè)學生普遍水平，應(yīng)用能力更無從談起。

二、解決辦法

對于以上問題，解決方案應(yīng)有一個總體目標，就是提高高校工科生實際應(yīng)用能力。為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才是高校教育的主要目的，企業(yè)用人也希望招收不需要太多培養(yǎng)即能投入實際工作的畢業(yè)生。針對這一目標，結(jié)合以上提出的問題，探討解決辦法。

1.提高學生學習興趣

在專業(yè)學習中，興趣是非常重要的，學生需要有主動學習的意愿，才能將相關(guān)課程學好。因此，高校可以先期介入學生的專業(yè)選擇中，通過進入高中介紹、招生宣講等方式，向?qū)W生詳細介紹專業(yè)內(nèi)容、專業(yè)前景、教授方式等，讓學生對候選專業(yè)形成體系化的認識。同時，高校可以與各級教育機構(gòu)合作，盡可能地針對不同類型學生的特點，提供定制化的專業(yè)選擇建議。

此外，對于已進入高校學習的學生，可先進行專業(yè)導論課程學習。這類專業(yè)導論課程不是單純講授專業(yè)知識，而是著重介紹本專業(yè)在實際生活、工作中有哪些應(yīng)用，多用實際例子，甚至結(jié)合實地參觀操作，激起學生對所選擇專業(yè)的興趣。如北京工業(yè)大學電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的大四本科生每年都要去聯(lián)通公司大興培訓基地實踐學習，內(nèi)容包括C&C08機、3G、HW3COM和SDH傳輸，此類學習實用性較強，與本專業(yè)關(guān)聯(lián)度很高，但專業(yè)知識深度較淺，容易被學生接受。如果類似這種實踐學習能在本科階段早期進行，相信會大大提高學生對本專業(yè)興趣。

2.提高課程與實際關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學生動手能力

對于如何增加工科教材理論知識與實際應(yīng)用的聯(lián)系，可以采用教材章節(jié)末尾詳細舉例本章知識如何解決實際工作中的某個問題，或者在課程開始時先提出一個問題的方式，隨著課程推進逐步利用課堂知識予以解決。問題選用要貼近實際，最好是高校生活中實際存在的問題，同時解答也盡可能用平實的語言，適當減少專業(yè)詞匯，這樣能夠便于理解，大大強化學生對知識的直觀印象。此外，高校課程中設(shè)置了大量的實驗課程，但這類實驗課程往往與課堂教學脫節(jié)，關(guān)聯(lián)性不強，現(xiàn)實中也存在學生本學期學完理論，下學期進行相關(guān)實驗課時已將知識忘光的現(xiàn)象。因此，建議將實驗課與理論課進行揉合，隨著課程的推進逐漸進行一系列實驗。同時實驗內(nèi)容也多以動手操作為主，盡量多安排看得見、摸得著的內(nèi)容，對實驗的考核也要跳出實驗報告紙。如果通過通信電路學習能夠制作一個無線遙控器，或者學習計算機網(wǎng)絡(luò)課程時完成一次基于底層報文交互的文字聊天，學生不僅學到了知識，同時也從這些成就中獲得了實際應(yīng)用能力，這對他們未來步入工作崗位是非常有益的。

3.豐富課程考查形式，重視學生素質(zhì)培養(yǎng)

考試是考察學生學習成果的主要方式，也是檢驗學生的最公平方式，但考試的內(nèi)容和方式應(yīng)多樣化，加大平時考察與書本外考察比重。書本專業(yè)知識考試是一方面，另一方面也可以以調(diào)查報告、專業(yè)論文、動手制作等方式，擴充學生的知識面，同時通過學生自身的思考、調(diào)查，鍛煉學生的邏輯思維能力與自主學習能力。考試卷面本身應(yīng)設(shè)置一些開放性試題，鼓勵學生利用課程知識去思考問題和解決問題，也許給出的答案并不正確，但如果邏輯縝密或富有創(chuàng)新性，也應(yīng)給予相應(yīng)的分數(shù)。對于某些學科，可以將學生參加相關(guān)競賽、校外活動內(nèi)容納入考察范圍，對于課堂外獲得的成績予以鼓勵，促進學生自主發(fā)展。

4.加大高等教育資源投入，完善課程改革內(nèi)容

對于高等教育投入問題，近年來各類研究報告層出不窮，其中大部分都得出一個結(jié)論：我國對高等教育經(jīng)費投入仍然不足。隨著近年高校持續(xù)擴招，我國高校規(guī)模大，高校現(xiàn)有經(jīng)費支出已不能滿足教學需要，但經(jīng)費不足不是制約高校工科教育的唯一因素。國家除了加大資金投入，各方面政策、社會資源也要向其傾斜，如增加工程類師資培養(yǎng)力度，制定完善國家或地區(qū)級工科生培養(yǎng)計劃等。同時幫助高校加強與社會的聯(lián)系，利用如“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”等政策，采用校企合作的方式，將學生放入企業(yè)，學習解決實際問題，共同培養(yǎng)企業(yè)需要的工程人才。