电子信息工程本科专业人才培养方案(2017版)

    一、专业介绍

    电子信息工程专业源于1989年招生的应用电子技术专业,授理学学士学位。现有专职教师20人,其中教授3人,副教授4人,占比35%;博士7人,占比35%。该专业拥有省级重点实验室和产学研用基地各1个,拥有电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、传感器、单片机及接口、高频电子线路及创新实验等实验室。该专业在光机电方向高度融合,涵盖物联网、人工智能等多个热门领域。

    二、培养目标与培养要求

    (一)培养目标

    电子信息工程专业培养具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德,具有创新意识、国际视野与沟通能力,具备扎实的电子理论基础和工程实践能力,能在电子产品和嵌入式系统领域从事科学研究、工程设计和管理规划方面工作的高级复合型人才。

    (二)培养要求

    本专业学生应具有良好的政治素质和道德素养、人与资源环境和谐发展理念,富有山水情怀。学习掌握电路分析、模拟电路、数字电路、信号与系统、高频电路、单片机原理及应用等基本理论和基本知识,受到外语、计算机技术、电路分析及设计、电子工程设计、管理及规划方面的基本训练,具有与电子信息工程相关领域的科学研究、工程设计和管理规划方面的基本能力。

    三、毕业要求

    本科毕业生应达到如下要求:

    毕业要求1:工程知识。能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电子信息工程领域中仪器设计、信号处理及工程解决方案等复杂工程问题。

    毕业要求2:问题分析。能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达,并通过文献研究分析电子信息领域中的各种工程问题,以获得有效结论。

    毕业要求3:设计/开发解决方案。能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的电路、仪器及解决方案,并能够在设计过程中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

    毕业要求4:研究。能够基于科学原理并采用科学方法对电子信息工程领域中的仪器设备研发、数据分析处理及智能设备制造等复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。

    毕业要求5:使用现代工具。能够针对复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具;能够利用各种方法对各种工程问题进行分析判断研究,对实践过程进行指导。

    毕业要求6:工程与社会。能够基于电子信息工程背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

    毕业要求7:环境和可持续发展。能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

    毕业要求8:职业规范。具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在专业领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

    毕业要求9:个人和团队。能够在多学科背景下的团队中承担团队成员或负责人的角色。

    毕业要求10:沟通。能够就电子仪器设备研发及复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

    毕业要求11:项目管理。理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

    毕业要求12:终身学习。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

    四、培养措施

    (一)课内教学

    本专业的课内教学分为通识教育课、学科基础课、专业必修课和专业选修课,学分合计为138。

    电子信息工程学科的学科基础课主要由4个知识领域组成:电路与电子知识领域、测控知识领域、信息处理知识领域和计算机知识领域。其中电路与电子知识领域由电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、EDA技术等组成。测控知识领域由智能传感器应用、现代测试技术、智能仪器等组成。信息处理知识领域由信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、DSP原理与应用等组成。计算机知识领域由单片机及接口技术、数据结构、物联网技术及应用等组成。

    为加强学生的实际应用能力,更多了解和掌握新技术、拓展知识结构,在核心专业课程的基础上,设置了25门专业选修课。专业选修课按方向分为测控技术、信息处理、物联网技术、专业拓展、地质应用拓展五个模块,为学生提供10学分的选修,既强化学生的专业知识,又实现个性化培养。在确定选修课时,根据专业方向和学生特点,学生有充分的选择余地。

    (二)集中实践教学

    电子信息工程学科具有很强的实践性,从实践中学习会有更好的效果。在实践教学的培养方案中,以多样化、综合性、分层次、重创新为目标。实践教学的形式包括各门课程的课内实验、电子技术课程设计、电子设计自动化课程设计、单片机应用课程设计、专业综合实习、毕业实习以及各种社会实践。

    实践教学采取实验课和集中设计与实习的方式,校内与校外实践活动相结合。建立校内专业实习和毕业实习的实践教学基地,培养学生的实际设计、开发能力和综合创新能力。实践教学的安排从二年级开始,实践教学内容根据学生不同阶段的知识结构展开。其中第7学期的专业综合实习,注重个性化培养,分为嵌入式或机器人的基础和进阶训练。通过分层次的实践教学,引导学生自主学习,培养学生综合运用知识能力、系统设计能力和实践创新能力。

    (三)第二课堂(“仰山慕水”计划)

    本着“博世界万物以达观”的办学理念和对我校师生传袭的山水文化的发扬,设计了第二课堂“仰山慕水”培育计划,内容包括:自我阅读、聆听讲座、志愿服务、自治管理、社区体验等,还包括创新创业项目、学科竞赛、科研训练、论文成果等实践活动,要求在毕业前至少取得8个学分。

    五、毕业条件

    学生在规定的年限内,修完教育教学计划规定内容,德、智、体达到毕业要求,并修满总学分177(其中理论113.375 ,实践55.625 ,第二课堂8 ),方可准予毕业。

    六、学制、学历与学位

    基本学制:4年,学习年限:3—6年

       历:本科

    授予学位:理学学士

    七、课程设置

    课程设置见课程和实践教学结构与学分要求表和教学进程计划表。

    (一) 课程和实践教学结构与学分要求(表1)


    表1课程和实践教学结构与学分要求


    课程类别

    学时

    理论学分

    实验实践学分

    学分/总学分(%)

    学年、学期、学分分配

    一学年

    二学年

    三学年

    四学年

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    通识教育课程

    通识必修课

    704

    31.375

    12.625

    24.86

    12

    9

    8

    8

    6

    1



    通识选修课

    160

    10


    5.65









    学科基础课程

    864

    46.5

    7.5

    30.51

    9

    18

    15

    12






    专业课程

    专业必修课

    320

    15.5

    4.5

    11.30




    2

    9

    9



    专业选修课

    160

    10


    5.65





    4

    6



    集中实践

    电子技术课程设计(模电)

    2


    2

    1.13



    2






    电子技术课程设计(数电)

    2


    2

    1.13




    2





    单片机应用课程设计

    2


    2

    1.13





    2




    电子设计自动化课程设计

    2


    2

    1.13






    2



    专业综合实习(基础)

    6


    6

    3.39







    6


    专业综合实习(进阶)

    6


    6

    3.39







    6


    毕业实习

    6


    6

    3.39








    6

    毕业设计(论文)

    5


    5

    2.83








    5

    合计

    理论


    113.375


    64.05

    21

    27

    25

    24

    21

    18

    12

    11

    实践



    55.625

    31.43

    第二课堂


    8

    4.52









    总学分:177其中,理论学分:113.375    实践学分:55.625    第二课堂学分:8


     

     

     

     

     

     

     

     

     

    (二)教学进程计划表(表2)

    2  电子信息工程本科专业课程设置及教学进程计划表

    课程

    类别

    课程

    代码

    课程名称

    课程性质

    考试方式

    学时

    学分

    学年、学期、学分分配

    应修学分

    课堂

    实验

    实践

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    通识教育课程

    通识必修课程

    110001

    马克思主义基本原理

    32


    16

    3

    3 








    44 

    110003

    毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

    64


    32

    6





    6 




    110002

    中国近现代史纲要

    24


    8

    2




    2 





    110004

    思想道德修养与法律基础

    32


    16

    3


    3 







    110011-14

    大学英语

    256



    16

    4

    4

    4

    4





    110208

    计算思维与信息素养

    20

    12


    2

    2








    110023-26

    体育

    16


    112 

    8

    2

    2

    2

    2





    110096

    大学生职业指导


    26


    6

    2

    1





    1



    110218

    创业基础


    32



    2



    2







    小  计

    502

    12

    190

    44

    12 

    9 

    8 

    8

    6 

    1 



    44 

    110207

    形势与政策


    32



    2

    2 








    2


    110208

    军事理论


    32



    2

    2








    2

    通识选修课程


    资源环境类、经济管理类、科学技术类、人文艺术类、个性发展类

    10

    学科基础课程

     109000

    新生导论课


    16



    1

    1








    54

    110108

    高等数学

    176



    11

    5

    6







    110111

    线性代数

    48



    3

    3








    110113

    概率论与数理统计

    56



    3.5




    3.5





    110048

    计算机技术基础

    40

    24


    4


    4







    110209

    大学物理(电光磁)

    48



    3


    3







    110116

    物理实验


    32


    2



    2






    110106

    复变函数与场论

    48



    3



    3






    213234

    电子信息工程专业导论

    16



    1



    1






    210002

    电路分析基础

    64

    16


    5


    5







    213244

    模拟电子技术基础

    56

    16


    4.5



    4.5






    212975

    数字电子技术基础

    56

    16


    4.5




    4.5





    211694

    信号与系统

    64

    8


    4.5



    4.5






    210006

    高频电子线路

    56

    8


    4




    4





    小  计

    744

    120


    54

    9

    18

    15

    12





    54

    课程

    类别

    课程

    代码

    课程名称

    课程性质

    考试方式

    学时

    学分

    学年、学期、学分分配

    应修学分

    课堂

    实验

    实践

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    专业课程

    专业必修课

    212978

    单片机及接口技术

    64

    16


    5





    5




    20

    210291

    数字信号处理

    56

    8


    4





    4




    211505

    数据结构

    24

    8


    2




    2





    212980

    智能仪器

    40

    8


    3






    3



    212660

    EDA技术

    24

    24


    3






    3



    211384

    DSP原理与应用

    40

    8


    3






    3




    小  计

    248

    72


    20




    2 

    9

    9



    20

    专业选修课

    测控技术

    212983

    智能传感器应用

    32



    2





    2 





    212984

    自动控制原理

    32



    2






    2



    10

    213245

    遥感技术

    32



    2






    2



    212986

    机器人技术

    32



    2






    2



    212987

    应用电子技术

    32



    2






    2



    212988

    地质仪器及应用

    32



    2






    2 



    212463

    虚拟仪器设计

    32



    2







    2


    212316

    电子测量

    32



    2





    2




    信息处理

    213246

    数字图像处理

    32



    2






    2



    210694

    语音信号处理

    32



    2






    2



    212422

    MATLAB在信息处理中的应用

    32



    2





    2




    212989

    通信原理

    32



    2





    2




    物联网技术

    212995

    射频识别技术

    32



    2






    2



    212996

    无线网络技术

    32



    2






    2



    212997

    物联网安全

    32



    2






    2



    212998

    嵌入式系统设计与应用

    32



    2






    2



    专业拓展

    211545

    Java语言程序设计

    32

    16


    3






    3



    212999

    JavaWeb框架技术

    32

    16


    3





    3




    213001

    Java项目实践

    16

    32


    3






    3



    213247

    Andriod编程

    32



    2







    2


    地质应用拓展

    213248

    地球物理勘查仪器及应用

    32









    2



    213249

    遥感技术及应用

    32

    16








    3



    210100

    地理信息系统

    32

    16









    3


    213251

    物联网技术在地质中的应用

    32










    2


    小  计

    10


    课程

    类别

    课程代码

    课程名称

    课程性质

    考试方式

    学时

    学分

    学年、学期、学分分配

    应修学分



    课堂

    实验

    实践



    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8



    50200

    电子技术课程设计

    (模拟部分)




    2

    2



    2






    31



    50201

    电子技术课程设计

    (数字部分)




    2

    2




    2







    50104

    单片机应用课程设计




    2

    2





    2 






    50105

    电子设计自动化课程设计




    2

    2






    2 





    50106

    专业综合实习(嵌入式基础或机器人基础)




    6

    6







    6 




    50107

    专业综合实习(嵌入式进阶或机器人进阶)




    6

    6







    6




    50051

    毕业实习




    6

    6








    6 



    50002

    毕业论文(设计)




    5

    5








    5 



    小计





    31

    31



    2

    2

    2

    2

    12

    11

    31



    入学教育




    1

    1

    1








    1



    军训




    2

    2

    2








    2



    第二课堂(仰山慕水计划)---- 参见河北地质大学大学生仰山慕水计划

    8



    应修学分合计

    177


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    (二) 核心课程介绍

     

    电路分析基础

    课程代码:210002学时:64+16学分:5

    内容介绍:课程主要内容:电路及其基本定律,简单电路及等效变换分析法,线性电路的节点分析,网孔分析,回路分析及割集分析,电路定理,双口网络,动态电路的时域分析,正弦稳态电路的分析,网络函数,谐振,三相电路,非正弦周期信号电路的稳态分析,含耦合电感电路的分析,非线性电路的分析。

    实验主要内容:测试仪器使用练习,叠加原理和基尔霍夫定理,受控源实验,电源的等效变换,戴维南定理,正弦交流电路中RLC的元件特性,正弦交流电压的测量,RC电路时域响应,RLC串联谐振电路,典型电信号测量。

     

    模拟电子技术基础

    课程代码:210003学时:56+16 学分:4.5

    内容介绍:课程主要内容:常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大器、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、直流电源、模拟电子线路读图

    实验主要内容:用万用表测量晶体二极管和三极管、单管低频放大器、射极输出器、文氏电桥振荡器、差动放大器、互补对称功率放大器、集成运算放大器的运用、集成运放构成的信号产生电路、有源滤波器的设计与测量、集成稳压电路的应用。

     

    数字电子技术基础

    课程代码:210004学时:56+16学分:4.5

    内容介绍:课程主要内容:逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、数-模和模-数转换。

    实验主要内容:数字逻辑实验基本认识,基本门电路逻辑功能测试,三态门电路测试,组合逻辑电路分析,MSI组合电路器件的应用,触发器逻辑测试,计数电路设计,加法电路设计,555多谐振荡器应用,数字时钟设计。

     

    信号与系统

    课程代码:211694学时:64+8学分:4.5  

    内容介绍:课程主要内容:确定信号经过线性时不变系统传输与处理的基本理论和基本分析方法,包括信号分解、连续系统时域分析、频域分析、复频域分析和离散系统时域分析、变换域及状态变量分析。

    实验主要内容:连续时间LTI系统时域分析、离散时间LTI系统时域分析和连续时间系统仿真、连续时间信号谱分析、抽样定理域离散时间信号谱分析、连续时间系统函数与模拟滤波器设计。

     

    高频电子线路

    课程代码:210006 学时:56+8 学分:4

    内容介绍:课程主要内容:无线电信号传输原理、选频网络、高频小信号放大器、噪声与干扰、非线性电路与时变参量电路和变频器、高频功率放大器、正弦波振荡器、参量现象与时变电抗电路、振幅调制与解调、角度调制与解调、反馈控制电路、频率合成技术等。

    实验主要内容:高频小信号调谐放大器、模拟乘法器及其应用、高频功率放大器、改进型高频振荡器、振幅调制解调器、频率调制解调器、幅度调制解调器、变频器、锁相环路、频率合成器等等。

    单片机及接口技术

    课程代码:210009学时:64+16学分:5  

    内容介绍:课程主要内容:单片微型计算机的组成原理、MCS—51单片机的基本结构原理、存储器结构、并口、时序;汇编指令及程序、单片机C软件的编写;定时计数器、中断、串口的结构及应用;地址译码技术的概念及电路的设计、单片机片外的并口、A/DD/A、键盘、显示等扩展接口的概念及软硬件技术方面的应用;Keil C软件环境应用,单片机系统设计及软件下载的熟练掌握。

    实验主要内容:单片机汇编和单片C的程序设计、Keil C软件综合应用和调试方法、片外I/O接口扩展、定时器/计数器灵活应用设计、中断系统应用设计、A/D转换、键盘、LEDLCD显示器、交通灯的设计等等。

     

    智能仪器

    课程代码:210294学时:40+8学分:3

    内容介绍:课程主要内容:传感器概述,应变传感器,电容传感器,电感传感器,压电传感器,磁电传感器,光电传感器,数字传感器,智能传感器;智能仪器的介绍,微处理器的选择,传感器种类及选择,程控放大器的应用,A/DD/A的应用,人机交互接口的设计,自动测量和自动检测的设计,仪器的可靠性设计,总线技术的应用,微处理器的软件编写,智能仪器整体设计方法。

    实验主要内容:基于单片机的电子秤设计;基于多传感器的数据采集设计;并行数据总线的设计;自动检测设计。

     

    数字信号处理

    课程代码:210291学时:56+8学分:4  

    内容介绍:课程主要内容:离散时间信号及离散时间系统的基本概念、Z变换及离散时间系统分析、傅立叶变换快速运算法、离散时间系统的相位、结构与态变量描述、数字滤波设计,平稳随机信号的基本概念、经典功率谱估计、非平稳信号的时-频分布机数字信号处理的硬件实现等内容。

    实验主要内容:数字滤波器的计算机辅助设计和快速傅立叶变换的应用。

    DSP原理与应用

    课程代码:210513 学时:40+8 学分:3

    内容介绍:课程主要内容:DSP芯片的基本结构和特征、TI公司DSP芯片系列介绍、典型DSP芯片TMS320C5000介绍、DSP开发环境CCS的特征与使用、基于C语言的DSP芯片开发、基于C和汇编语言混合编程的DSP芯片开发、DSP最小系统设计、DSP外设的应用编程、DSP应用实例。

    实验主要内容:CCS使用、定点运算的C语言实现、中断实验、定时实验、串行口实验、FIR滤波器DSP实现、IIR滤波器DSP实现、FFT算法DSP实现、DSP系统设计。

     

     

    EDA技术

    课程代码:211701学时:24+24学分:3

    内容介绍:课程主要内容:FPGA的结构原理、Verilog HDL基本结构、多路选择器的Verilog描述、加法器设计、组合逻辑乘法器设计、基本时序元件的表述、二进制计数器的表述、移位寄存器设计、可预置计数器设计、LPM宏模块的设置和应用、Moore型状态机的Verilog设计、Mealy型状态机的设计、安全状态机的设计、Verilog Test Bench编写与仿真等。

    实验主要内容:Quartus II的使用、modelsim的使用、基本组合电路设计、Test Bench设计初步、8位加法器设计、Test Bench设计进阶、十进制计数器设计、数码管扫描显示电路设计、LPM宏模块应用、按键消抖电路设计、UART串口设计、PS2键盘控制设计、安全状态机设计、日时钟设计等。


    八、课程体系配置流程图

     

     

     


    九、课程支撑毕业要求的对应关系表

    3  课程与毕业要求的对应关系表

    毕业生应该具备的要求和能力

    1

    工程知识

    2

    问题分析

    3

    设计/开发解决方案

    4

    研究

    5

    使用现代工具

    6

    工程与社会

    7

    环境和可持续发展

    8

    职业规范

    9

    个人和团队

    10

    沟通

    11

    项目管理

    12

    终身学习

    马克思主义基本原理












    毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论












    中国近现代史纲要












    思想道德修养与法律基础










    大学英语












    计算思维与信息素养









    体育












    大学生职业指导








    创业基础









    形势与政策










    军事理论












    新生导论课












    高等数学












    线性代数












    概率论与数理统计












    计算机技术基础










    大学物理(电光磁)











    物理实验











    复变函数与场论












    电路分析基础












    模拟电子技术基础












    数字电子技术基础












    信号与系统










    专业导论











    高频电子线路











    单片机及接口技术










    数字信号处理










    数据结构









    智能仪器









    EDA技术









    DSP原理与应用










    智能传感器应用











    自动控制原理











    遥感技术











    机器人技术









    应用电子技术











    地质仪器及应用










    虚拟仪器设计










    电子测量











    数字图像处理











    语音信号处理











    MATLAB在信息处理中的应用










    通信原理











    射频识别技术











    无线网络技术











    物联网安全









    嵌入式系统设计与应用











    Java语言程序设计











    JavaWeb框架技术











    Java项目实践











    Andriod编程











    地球物理勘查仪器与应用












    地理信息系统











    遥感技术及应用











    物联网技术

    在地质中的应用












    电子技术课程设计

    (模电部分)









    电子技术课程设计

    (数电部分)









    单片机应用课程设计








    电子自动化设计实习








    专业综合实习(嵌入式基础或机器人基础)





    专业综合实习(嵌入式进阶或机器人进阶)





    毕业实习




    毕业论文(设计)