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计算机有关论文范例,与伊利诺伊大学香槟分校电气信息类专业课程体系特色相关论文开题报告
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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》（USNewsandWorldReport,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（DepartmentofElectricalandComputerEngineering,ECE系）下设两个专业,电气工程（ElectricalEngineering,EE）和计算机工程（ComputerEngineering,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.ECE445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）ECE110电气与计算机工程导论（IntroductiontoElectrical&ComputerEngineering）.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应用,并通过分析和设计提高学生解决问题的技能.课程综合介绍电气和计算机工程中精选出的基本概念和基本原理,涉及电路、电磁学、通信、电子学、控制、计算等知识.实验和讲课重点放在设计与实现一个自主移动小车的项目上.
课程主要内容：绪论；直流电路；电磁铁,直流电机；二极管、三极管；传感器、反馈和控制；数字逻辑；脉宽调制和通信；基本计算机组成.
实验内容：实验仪器设备；I-V特性,KVL/KCL；小车电机；二极管及二极管电路；三极管；简单的导航电路；调试；分叉循迹导航；脉宽调制；子电路合成（系统集成）.
特点：很特别的专业导论课程.内容庞杂,涉及很宽的知识面,体现了宽口径,大平台特点.实验是先实现系统的各个子单元,最后再合成完整的小车系统.
（2）ECE190计算系统导论（IntroductiontoComputingSystems）.第三学期开课,4学分必修课,有随课实验.教学目标是提供计算机基本组成以及编程的基本概念,为后续相关课程打下基础.主要内容为计算机中数的表示；C语言的基本概念；数字电路：门电路,组合逻辑,存储器,时序逻辑,时钟；LC-3（LittleMachine3）微机冯诺依曼模型（最原始的处理器）,包含其构成实现方式,机器指令,汇编指令,汇编程序设计,I/O基本原理,堆栈；C语言的原理,深入到实现机理,而不仅仅是如何使用C语言；数值计算导论；现代计算机发展新技术简介（发展趋势）.配有5个上机实验.使用教材：YaleN.PattandSanjayJ.Patel,IntroductiontoComputingSystems：frombitsandgatestoCandbeyond,2ndEdition,McGraw-Hill,2003.
特点：涉及数字电路、计算机组成原理、C语言三门课程的内容,软硬件结合紧密,C语言的学习不再“虚”.是一门比较综合的课程.
（3）ECE290计算机工程I（ComputerEngineeringI）.第四学期开课,3学分必修课,有随课实验.教学目标是培养设计和分析组合及时序逻辑网络（电路）的能力,了解计算机组成原理.主要内容包括信息的表示；开关代数；组合网络分析与设计；时序网络分析与设计；二进制算术运算及算术逻辑单元；计算机组成和机器语言编程；输入输出；控制与设计.配有7个硬件描述语言仿真实验.使用教材：Mano&Kime,LogicandComputerDesignFundamentals,Prentice-Hall,1997.
特点：大部分内容类似国内数电课程,但延伸至计算机组成.与ECE190有部分重叠内容,但不同的是重点放在硬件设计上.
（4）ECE385数字系统实验（DigitalSystemsLaboratory）.第五学期开课,2学分必修实验课.教学目标是
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特点：从最基本的触发器实验到最后的设计项目均以数字系统（计算机）为目标,传统的数字电路已融入数字系统中.既有传统硬件实现又有可编程器件实现.
（5）ECE210模拟信号处理（AnalogSignalProcessing）.第四学期开课,4学分必修课,有随课实验.教学目标是运用数学工具分析和设计信号处理系统,最后获得对调幅无线接收机透彻的理解能力和设计简单滤波器的能力.内容包括信号和信号处&
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