射頻特色的電子信息科學與技術專業人才培養

韓榮蒼　王曉麗

摘? 要：無線通信技術的快速發展，促使電子信息類專業的發展定位和課程體系面臨重組與優化。文章在確立電子信息類專業人才培養目標的基礎上，提出了射頻特色的電子信息科學與技術專業課程體系和教學改革的具體措施，探索出一條新型的人才培養模式。重點探討了專業課程設置的思路、理論教學體系、實驗教學體系以及教學模式改革等方面的問題。

關鍵詞：課程體系;教學模式改革;人才培養

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）15-0151-03

Abstract： The rapid development of wireless communication technology promote the reconstruction and optimization of development-orientation and course system of electronic information major. In this paper，based on the establishment of the training target of electronic information major， the curriculum system and the detail measures of teaching mode reform are proposed with radio frequency （RF） characteristic for the major of electronic information science and technology， and explore a new mode of training talents. The key discussion aims to the idea of professional curriculum arrangements， the theoretical teaching system， the experimental teaching system and the teaching mode reform.

Keywords： curriculum system; teaching mode reform; talent training

《普通高等學校本科專業目錄（2012版）》中共設有16個電子信息類本科專業，包含6個普通專業和10個特設專業。我校已經開設其中的四個專業，分別是電子信息科學與技術、電子信息工程、通信工程以及剛申報成功的微電子科學與工程。現代大學電子信息類專業的人才培養因專業和地域的不同而各具特色，分別在電子信息產業中的不同領域服務于國民經濟，并在現代工業體系的信息化轉型升級中起著不可替代的作用[1]。然而，作為師范類轉型的綜合性地方大學而言，如何將電子信息類專業辦出特色，如何將工程教育的本質貫穿培養全過程是一個永恒的主題[2，3]。我校審時度勢，抓住無線通信技術飛速發展的歷史機遇，確立了以射頻工程人才培養為特色的電子信息科學與技術專業的發展定位。

我院電子信息科學與技術專業開辦11年來，一直致力于培養高素質的應用型射頻工程技術人才，專業課程體系逐漸完善，人才培養理念日臻成熟，形成了面向21世紀的具有射頻特色的電子信息類人才培養模式。本文結合新形勢下我校本科專業指導性教學文件精神，就如何確定專業人才培養目標、課程體系和教學模式改革思路等一系列問題展開探討。

一、人才培養方案重構

（一）培養目標確立

電子信息科學與技術的主干學科包含電子科學與技術和信息與通信工程。考慮到兩個學科的特質，結合新一代信息技術的特點，即無線通信和萬物互聯的發展趨勢，圍繞新一代通信技術的射頻子系統作為重點領域，培養射頻工程人才。我校電子信息科學與技術專業的培養目標定位為：培養德智體全面發展，基礎理論扎實，富有創新精神，具有沂蒙精神特質和國際視野，系統地掌握射頻電子系統的基本知識和技能，受到系統的科學實驗和科學研究初步訓練，能夠在電子工程、通信、集成電路與物聯網行業的企業或事業單位從事科學研究、產品設計、技術開發以及管理、維護等工作，適應經濟社會發展需求的高素質射頻工程技術人才。

（二）培養規格

經過4年的系統培養，電子信息科學與技術專業學生應具備從事射頻電子信息系統領域崗位要求的知識、能力和素質主要體現在：1. 具有射頻與微波有源電路及無源器件的分析設計能力，能夠掌握1～2種器件與電路的軟件仿真技術;2. 具備基本的數字系統分析設計能力，能夠熟練使用1～2種電路軟件仿真技術;3. 具有一定的通信設備、各種儀器儀表操作及管理維護能力。

（三）課程體系重構

根據人才培養目標，我們把專業課程體系作為優化培養方案和教學改革的重點。縱觀我國電子信息類課程的發展歷史，1978年以前及早期的無線電電子學（或稱無線電

技術）專業，雖然遵循了強弱電結合課程體系，但在射頻領域的課程就有了“高頻電子線路”和“超高頻技術（基本內容與微波技術對應）”。80年代以后，隨著數字電路與信息論學科的發展，在教學上出現了重“路”輕“場”和重“數字”輕“模擬”的現象[4]。一些高校在壓縮電磁場理論的課程，甚至干脆刪除，導致后續課程無法開設，射頻方向的課程幾乎全部消失。隨著無線通信技術的快速發展，特別是2000年以來無線移動終端的快速普及，射頻人才出現了供不應求的現象。為了打造電子信息科學與技術專業的射頻技術特色，增加了若干門射頻相關核心課程，調整了一部分專業選修課。射頻特色的電子信息科學與技術專業課程體系如表 1 所示。我院電子信息科學與技術專業課程體系是在“教育部高等院校電子信息科學與工程專業教學指導委員會專業建設規范[5]”的指導下設立的，雖然具有射頻工程特色，但也不失一般性，該體系基本涵蓋了電子信息類專業本科學生所必須掌握的知識。

從表1中可以看出，我校電子信息科學與技術專業課程體系的各個課程模塊具有如下創新點：

1. 通識教育課程引入大量體現綜合素質的體育、自認科學和社會科學選修課，充分滿足學生的個性化發展需求。

2. 學科平臺課程模塊中增加了電子信息概論研討課，該課程由不同專業背景的專業教師以講座的形式開設，讓學生充分了解電子信息各領域的專業發展現狀。

3. 專業核心課程包含“路”、“場”和信息論三部分，為了打好射頻課程的基礎，增加了“電磁場數學方法”課程，并將“微波測量實驗”單獨開設。

4. 專業選修課程包含專業限選課程（即射頻特色課程）和專業任選課。為了充分培養學生的實踐能力，增設“微波工程EDA”，以充分體現培養目標。

5. 該課程體系的最后一部分是集中實踐教學環節，課程設置充分彰顯了人才培養規格中的實踐能力要求。

6. 模塊化的課程體系便于實現電子信息大類培養，只要在“專業限選”部分補充其它方向課程即可。

二、課程體系的構建思路

（一）理論體系

課程體系采用模塊化設計，將所有課程分為通識教育模塊、學科平臺模塊和專業教育模塊，各模塊所包含課程見表1，模塊之間的先后順序與邏輯關系如圖1所示。專業核心課程是本培養方案的根基所在，包含了電子信息學科最基本知識模塊，即“場”、“路”和信息論，三者構成了一個完備的知識集合，缺一不可;理論上充分體現了“場路結合”的理論分析方法，同時以信息論為主線，展現了電子信息系統是一個有機的整體。“場”、“路”和信息論相互交叉滲透，彼此關聯，提煉出了電子科學與技術和信息與通信工程兩個一級學科在知識體系中聯系最緊密的結合點，即射頻知識模塊。這套課程體系與培養方案的目標要求是完全吻合的。

（二）實踐教學環節

本方案的實踐教學環節包含集中實踐環節和與理論同步的實驗課程。傳統的電子信息科學與技術專業教學內容基礎理論過多，實踐性教學的力度偏弱，不符合工程學科的特點和培養特色。本方案在優化的過程中調整了理論與實踐的比例，在新的培養方案中實踐總學分超過專業總學分的30%。

圖2實踐教學環節

實踐教學包含驗證性實驗、設計型實驗、綜合設計型實驗和創新實踐四種類型，體現了由簡單到復雜，由電路到系統的知識與能力遞進關系。例如微波測量實驗、射頻與微波電路實驗部分、射頻系統課程設計與微波電路EDA，這四種實踐環節就呈現了從器件測試、電路測試到系統研究的遞進過程，符合射頻人才培養目標。

另外，本方案還通過獨立開設實驗課程的方式，加強實驗的考核力度，提高學生實踐能力。例如，“大學物理實驗”、“微波測量實驗”、以及“MATLAB與系統仿真實驗”;對于集中實踐環節中的“射頻系統課程設計”和學科競賽是對學生綜合實踐能力的培養與提高。

三、教學模式改革

（一）驅動教學模式貫穿培養全過程

第一，不斷完善項目驅動教學方法，激發學生興趣和潛能。通過專業綜合設計型實驗和學科競賽、課程設計等環節，將理論教學、實踐教學一體化，把理論授課、實驗教學和學生的理論修養及實踐能力培養融為一體。

第二，以學生為主體的項目化教學貫穿始終。項目化教學是一個系統工程，不僅僅是指教學計劃中所列課程的教學，而是貫穿學生在校的整個學習過程中。從金工實習到各階段各類課程設計、電子系統綜合設計、各種科技競賽、大學生電子協會、畢業實習、大學生創新創業項目，項目化教學貫穿始終。

第三，設立創新創業獎學金。為滿足創新創業型人才培養目標的需要，我校專門設立該項學生獎學金，作為及激勵學生參加學科競賽、創新研究項目，參與教師科研的有效措施。在培養方案中集中實踐環節的學科競賽可置換選修課學分也是對學生創新能力培養的一種激勵措施。

（二）多層次的質量監控體系

第一，采用多層次、多樣化的考核模式。設置期中考核、期末考核、平時考核和課程設計考核等考核方式，具體包括課后作業、課程設計大作業、學習報告、論文寫作及答辯、創新性實驗作業等等，并制訂了與之配套的教學過程化管理實施條例。

第二，完善的學生學業管理制度。實行學生學業成績預警機制，每學期定時向學生家長通報學生學業成績;切實落實學業導師制度，加強學業導師對本科生日常學習與考研指導以及就業指導;加強專業學生創新創業教育，鼓勵學生積極參加學科競賽、申請國家級大學生創新創業項目以及積極加入教師的科研項目中。

四、結束語

經過前期的努力建設，具有射頻特色的電子信息科學與技術專業課程體系已受到學生們普遍歡迎。同時，帶動了專業教學模式的改革，并且獲批山東省特色專業。然而，隨著工程教育專業認證的推進，我們專業將不斷深化教學模式改革，不斷完善課程體系，逐步探索出一套完整的充分體現射頻人才培養特色的電子信息科學與技術專業人才培養模式。

參考文獻：

[1]張東，楊守良.應用型電子信息科學與技術特色專業建設的探索與實踐[J].重慶：西南師范大學學報（自然科學版），2017，42（8）：153-157.

[2]周細鳳，胡曉東.地方高校電子信息類專業實踐教學體系構建[J].南京：電氣電子教學學報，2015，37（3）：118-120.

[3]章獻民，楊冬曉，楊建義.電子信息類專業課程體系的改革實踐 [J].武漢：高等工程教育研究，2017（4）：178-181.

[4]張肅文.我國電子信息工程類課程的發展歷史[J].南京：電氣電子教學學報，2010，32（1）：6-9.

[5]教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導分委員會.高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范[M].北京：高等教育出版社，2010.