伊利诺伊大学香槟分校电气信息类专业课程的体系特色分析.doc

伊利诺伊大学香槟分校电气信息类专业课程的体系特色分析 　　摘 要：通过对伊利诺伊大学香槟分校EE专业课程体系及典型课程的分析与研究，并与华中科技大学相关专业课程体系进行对比，得知伊利诺伊大学EE专业课程设置宽口径、重基础，分层递进。ECE190和ECE210两门课程突破了传统课程知识体系，建立了知识的横向联合，有助于学生对知识综合应用能力的提高；独具特色的专业导论课，使学生在一年级后就能对所学专业有清晰的认识，并为学生工程实践能力培养奠定了基础。 　　关键词：电气工程专业；课程体系；课程设置；专业方向 　　一、基本情况 　　伊利诺伊大学香槟分校在2013年《美国新闻和世界报导》（US News and World Report，简称USNews）电气/电子/通信（Electrical / Electronic / Communications）专业本科排名中名列第4[1]，综合排名第46[2]，在校本科生3万。该校的电气与计算机工程系（Department of Electrical and Computer Engineering，ECE系）下设两个专业，电气工程（Electrical Engineering，EE）和计算机工程（Computer Engineering，CompE）。两个专业涵盖了7个专业方向，如表1所示。由此看出，伊利诺伊大学的专业口径非常宽，EE专业既包含强电领域也包含弱电领域，弱电领域包括了信息大类多个专业方向，它们几乎对应国内高校不同的院系。伊利诺伊大学香槟分校实际上反映了美国大部分高校EE专业划分的特点。 　　以下主要介绍EE专业的课程设置情况，分析过程以华中科技大学相关专业2010年培养方案情况为对照，便于了解中美两国高校的差异。 　　二、课程体系分析 　　1. 分类课程要求 　　由表2分类课程要求看出，伊利诺伊大学毕业学分要求为128分[3]，基础科学、数学和人文社科等通识教育课程有56学分，占总学分43.8%，而华中科技大学毕业学分要求为182分，超过伊利诺伊大学42%，即使除去英语、政治等相关课程的学分，还是高出伊利诺伊大学不少。目前国内大学本科毕业学分要求超过美国高校是较普遍的现象。华中科技大学通识教育课程占总学分的42.3%，与伊利诺伊大学相近。 　　2. 专业课程要求 　　专业必修课和限选课如表3所示。可以看出，伊利诺伊大学的专业必修课数量略多于限选课，如果考虑20学分的专业任选课要求（见表2），那么必修课学分与选修课（含限选）学分基本相当，学生选课的自由度比较大。专业课的总学分约为67分。 　　反观华中科技大学，必修课数量远远超过限选（5门）和任选（2门）课。必修课为93学分，专业课总学分约为105分。显然，学生自主选课的余地远小于伊利诺伊大学，这种状况在国内其他高校也较为普遍。专业课总学分要求超过伊利诺伊大学近57%。 　　从表3所列课程看出，伊利诺伊大学的专业必修课都是电气、信息学科非常基础的课程。实际上5选3的限选课也都是很基础的课程，并且至少能覆盖3个专业方向。不仅如此，还明确提出了6学分非本系的专业课程要求（见表2），体现了该校对本科生宽广知识面的培养要求，这也是美国高校的普遍特点，使毕业生有更好的社会适应性。而华中科技大学的专业必修课更多地反映了通信与信息专业特征，专业要求更“专”。这是国内高校与美国高校在专业设置上的差异导致的必然结果。 　　根据伊利诺伊大学香槟分校EE专业典型的学习流程[4]可知，表3中的课程关系如图1所示。由此看出，EE专业课程从ECE110开始，其后主要有两条相关度较高的课程路线：（1）ECE110 → ECE190 → ECE290 → ECE385和ECE391；（2）ECE110 → ECE210 → ECE329、ECE313等。前一条主要是数字系统和计算机软、硬件的相关内容；后一条主要是信号处理方法、场与波、工程应用概率及电子电路等相关内容。ECE110是EE专业的导论课，也是该专业的基础平台课程。顶层的5门课是5选3限选课，第6学期才开始学习这些针对不同专业方向的课程。 　　另外，ECE340半导体器件课程的基础主要是物理等相关知识，所以不需要ECE110作为前提。ECE 445是四年级的一个设计项目实验课程。 　　3. 典型课程介绍 　　这里仅对伊利诺伊大学的其中7门EE专业核心必修课和限选课做简要介绍。 　　（1）ECE 110 电气与计算机工程导论（Introduction to Electrical Computer Engineering）。该课程在第二学期开设，为4学分必修课，不仅有随课实验，而且更重要。课程的教学目标是激发学生对专业学习的兴趣，使他们较早接触到电气元件及它们在系统中的