浅谈电子信息工程专业课程体系中的计算机教育

1 现代计算机课程与专业课程的融合

现代计算机技术的发展, 有力推动了电子信息技术的快速发展。同时, 计算机理论与技术相关理念也渗入电子信息工程专业的基础和专业课程内容中, 对电子信息工程专业的教学产生重要影响, 主要表现在以下几个方面。

1)在现代电子系统中, 电子信息技术和计算机技术结合十分紧密, ❥并逐步走向融合。同时, 计算机技术和微电子技术的紧密结合, 使嵌入式计算机系统得到飞速发展, 也使得片上系统SoC获得广泛的应用。

2)电子信息技术中需要很多的变换和数据处理, 采用的算法是实现系统功能的重要环节, 如快速傅氏算法、离散余弦变换、测量数据的误差处理与回归拟合等。在算法实现上, 计算机技术具有明显的优势。软件技术的快速发展, 使得电子信息领域中的数据运算、数据变换和数据处理都可融入计算机程序中。

3)计算机仿真技术的快速发展使得电子线路与通信系统的设计、分析和仿真试验更加便捷、高效,出现了许多针对不同应用层次的电子设计自动化软件, 覆盖了电子设计的全过程。电子系统的设计已离不开计算机, EDA 软件的地位越来越重要, 已成为电子电路教学中的重要组成部分。

4)随着软件技术的飞速发展以及Window s 操作系统的普及应用, 出现了许多新的软件设计方法,☃如面向对象程序设计、可视化编程、控件技术等。这些新技术极大提高了软件开发的效率, 同时也使软件的功能得到极大的加强。

5)计算机技术的快速发展, 使得计算机技术、数字技术、微电子技术与信息技术、通信技术结合更加紧密, 促进了电子设备、信息系统和通信系统的更新换代。以通信系统为例, 传统通信系统的终端、传输和交换这三个子系统的界线不再明显;通信系统的业务类型已由通话为主发展到了传送语音、数据、传真及图像等多媒体的综合业务;计算机技术直接决定着通信系统的网络结构、通信协议及系统性能, 使得通信技术与计算机技术紧密依存和协调发展。

6)电信网、有线电视网、计算机网络、无线网络及Internet 的发展成为应用的主流, 多媒体技术是一个重要的技术平台。网上的信息已不单纯是文本, 而是音、像、视频及文本结合的多媒体信息。

2 本专业计算机教育应重视的环节

电子信息工程专业的计算机教育应针对专业特点, 重视教学规律, 科学地组织课程, 合理地安排教学内容。教学中要重视以下几个环节。

1)明确计算机教育的培养目标

要有效提高本专业学生的计算机能力, 必须明确本专业计算机教育的培养目标。根据计算机技术的发展特点、本专业计算机应用的实际情况和对学生专业计算机应用能力要求, 建立完整的电子信息工程专业计算机能力培养体系, 全面提高学生在电子信息技术中计算机应用的能力和创新意识。

2)重视与相关计算机技术知识的融合

电子信息技术和计算机技术结合十分紧密, 在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程中, 都包含有计算机技术的内容。因此, 在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中, 必须注意到这种融合性, 在专业基础课和专业课的理论及实验教学中尽可能多地结合计算机技术。

3)注意计算机软硬件内容并重

嵌入式计算机系统的飞速发展, 使高性能的单片机和专用微处理器芯片在各种电子系统中得到应用, 其特点之一是软硬件共存于一体。因此, 该专业的学生不能只偏好计算机软件或硬件技术, 必须全面掌握好软件与硬件两方面的知识。

4)必修与选修相结合

在确保所培养人才的基本规格和质量的基础上, 应大量增加以拓宽专业口径, 增强适应性, 满足学生兴趣爱好、个性发展以及学科发展最新成果为目标的选修课程。根据这一思路, 应当考虑:①适度压缩必修课, 仅将计算机基础 、程序设计语言 、微机原理及应用及电子设计自动化等作为必修课;②增加选修课, 进一步拓宽学生的知识面, 培养其在某一方面的特长;③适度增加以专业后续课程为主的专业特色课程, 以计算机教育应用实践为主的应用特色课程和以地方人才特殊需求为主的地方特色课程等。

5)注重计算机教育内容体系的更新

具体来说, 一方面要☪对作为基础的必修课加以精选, 适当删除各门课程中相互交叉和重复的内容;另一方面更要积极引入计算机技术新知识、新理论和新方法, 将其充实到教学内容中去, 对教学内容不断调整更新。使学生能掌握新的知识, 具备更深层次的技能, 毕业后较好地适应社会需求。

6)实践是培养学生计算机应用能力的关键

计算机教育类课程是实践性很强的系列课程,学生除了应掌握必要的专业理论知识外, 还必须具备扎实的应用技能。因此, 在具体计算机教学工作中, 要加大实践教学的比例;要在现代教学观的指导下大力提高实验课的教学质量, 适当减少验证性实践内容, 大量增加应用型、设计型、开发型等新的实践内容;要不断改善实验条件, 让学生在开放的实验环境中进行系统培训, 充分发挥学生获取知识的主动性, 以能力和素质为核心, 培养学生的实际应用能力和创新能力。

7)计算机教育不断线

计算机教育是一个课程互相衔接的教学过程。应按教学规律, 科学地组织课程, 合理地安排教学内容, 优化并更新教学内容体系。注重计算机基础课程与电子信息工程专业基础课、专业课的有机结合,提高课程综合化的程度。

3 电子信息工程专业计算机类课程的设置

在本科教育中, 电子信息工程专业计算机教育的基本任务应是培养学生操作使用计算机的能力、利用计算机软件和硬件技术研究设计的能力及综合开发计算机应用技术的能力。学生除了会使用已开发的软件包外, 还应会对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发, 也能从事控制电路和接口电路等方面的设计与调试工作。因此, 计算机教育系列课程在设置上不仅要有利于学生掌握计算机的基础知识、基本理论和基本技能,还要为学有余力的学生进一步了解计算机技术的最新发展、多媒体软件开发及网络教育应用方面留有充分的空间, 促进学生的全面发展和个性发展。结合电子信息工程专业的ท培养目标和方案, 电子信息工程专业的计算机教育系列课程可以按以下四个层次来考虑。

1)计算机基础系列课程

计算机基础系列课程主要有:程序设计语言 、计算机基础及微机原理及接口技术等。教学目的是使学生掌握计算机基础知识和基本操作技能,为学生熟悉计算机的基本组成、工作原理、接口控制和基本软件的使用作必要准备, 同时也为学生日后编写基本的程序、实验和设计打下基础。

2)计算机技术基础系列课程

计算机技术基础系列课程主要有:数据结构与算法 、操作系统 、数据库原理 、面向对象的程序设计及计算机网络等。教学目的是使学生掌握计算机技术的基础理论知识和设计方法, 掌握系统的开发技能, 也为电子信息工程专业课的学习和研究, 甚至为将来能够开发较大的系统软件和应用软件打下基础。

3)计算机应用基础系列课程

计算机应用基础系列课程主要有:电子设计自动化 、单片机原理及应用 、DSP 处理器及数字信号处理 、嵌入式系统设计 、多媒体信息技术及软件工程等。教学目的是使学生掌握软硬件的设计方法和开发技能, 培养学生开发应用的能力, 也为课程设计、电子设计竞赛及毕业设计等奠定基础,为将来能够❣开发设计较大的系统作更高层次的理论与技术储备。

4)与计算机技术紧密相关的本学科新技术

电子信息工程专业与计算机技术紧密相关的新技术层出不穷, 目前可开设虚拟仪器 、 计算机通信网 、射频识别技术 、蓝牙技术 、软件无线电及Matlab 高级编程与工程应用等课程, 以及相关的新技术讲座。教学目的是扩大学生的知识面, 了解电子信息行业新技术和新知识, 并启发学生思维,开阔学生眼界, 增强毕业后就业的竞争能力。

4 结语

电子信息工程专业的计算机教育, 要紧密结合计算机技术的发展趋势, 体现计算机新理论和技术。同时, 要根据本学科领域内计算机应用的实际情况和信息产业发展的特点, 不断地充实和更新教学内容, 注重计算机基础课程与本专业基础课、专业课的有机结合, 构建合理和优化的电子信息工程专业计算机能力培养体系。