PREFACE 前言 电子信息科学与技术大类是以物理和数学为基础，研究通过电磁学形式处理信息的基本规律以及运用这些基本规律实现信息系统的专业领域，覆盖信息与通信工程、电子科学与技术、集成电路科学与工程等学科，涉及通信与信息系统、信息与信号处理、电磁场与微波技术、物理电子学与光子学、电路与系统、复杂系统与网络等多个方向。随着社会进步和科技的发展，电子信息领域知识呈爆炸性增长，学科分化越来越细、学科交叉越来越多，更频繁的技术突破、更多大规模系统级的工程技术挑战，都对电子信息领域高等教育提出了新的要求——必须培养具备多个相关学科知识背景以及处理综合性复杂问题能力的人才。 20世纪80年代清华大学电子工程系（以下简称“清华电子系”）的培养方案有7个细化专业， 20世纪90年代合并成两个专业，2005年进一步合并成一个专业招生，即“电子信息科学与技术大类”。 专业合并的动因正是我们意识到细化专业的培养方案难以给学生提供“宽口径、厚基础”的知识传授和处理综合性问题所必需能力的训练。在这个背景下，清华电子系在2007年开始启动课程改革，旨在打通学科壁垒，建立电子信息大类培养课程体系，在本科阶段为学生打下本领域内宽而厚的基础，使学生具有更强的专业拓展性、适应性，以及处理综合性复杂问题的能力，以适应电子信息领域科学技术发展和产业应用的需求。 17年来，清华电子系围绕课程改革开展了一系列工作。 首先，分析了高等电子工程教育的基本矛盾是知识量膨胀和学时限制之间的矛盾，并基于“学习理论”和“科学革命”理论确定了解决该矛盾的思路。这不仅为本学科的课程体系改革提供了理论基础，还可以扩展到高等工程教育领域的更多学科，具有一定的普适性。清晰的理念和明确的目标是制定并具体实施有效课程改革措施的前提。 “学习理论”告诉我们，任何一个领域的知识都是有结构的。将知识放到一个大的架构体系下学习，有助于掌握和理解，有益于记忆和应用，可以有效提高学习效率。知识体系是建立在为数不多的“核心概念”基础之上的，很多知识内容不过是这些“核心概念”在某种具体条件下的实例。通过梳理电子信息科学与技术的历史进程，以学科“范式”作为选择标准，提炼出7层逐次递进的核心概念体系，并统一在“信息载体与系统的相互作用”这一整体架构之下； 将其放到从基础数学物理到工程应用系统的层次结构中，梳理出了电子信息科学与技术的知识体系，为课程体系的规划提供了理论依据。 在梳理出知识体系的基础上构建起了新的课程体系。新构建的课程体系由专业核心课和限选课构成。从本学科知识体系的核心概念及其相互关系出发，将原有的14门专业基础课凝练成9门核心课，新增加了一门核心课“媒体与认知”，构成10门专业核心课。这10门专业核心课涵盖了本学科的核心概念和主要案例，学生在学完这10门课程后，将具备本领域涉及的若干学科的所有专业知识基础。这10门核心课改变了原有各门课程自成体系的状况，在“信息载体与系统的相互作用”这一核心概念下将本学科的核心概念纳入一个整体的知识构架，明确了核心概念及其案例的内在联系，有利于学生对本学科知识的理解、掌握、记忆、运用，在改善教学效果的同时可以有效提高教学效率。 在此基础上，建设了由30门专业限选课和数十门其他专业的基础课组成的自主发展课程群，满足学生多样化发展的需求，学生可以根据兴趣和就业预期选择限选课。新的课程体系在2018年的国际学科评估中得到麻省理工、斯坦福等高校校长或系主任的高度评价。 为了让学生了解本学科的知识体系，从2009年开始我们面向大一新生开设了“学科导引课”，旨在引导新生了解电子信息学科知识体系的架构，初步建立学科知识的核心概念，理解课程体系设置与培养计划安排的背景，激发专业自豪感、认同感和学习兴趣，同时也为学生选课和确定主攻方向打下基础。 同时，加强实验教学中心和实验教学的师资队伍建设，形成基于贯通式综合实验平台的多层次实验课程体系，贯穿以实验导引类、专业基础类、综合系统类和实验前沿探索类的实验课程群。培养学生的专业志趣和综合工程系统能力及创新能力，提出并实践“赛课结合”的学生工程能力培养模式——以比赛牵引实践课程学习，以课程学习提升赛事质量。 课程改革取得初步成果。多门课程入选国家级线下一流课程和清华大学标杆课，出版了8本核心课程教材； 与清华大学出版社联合发起了“高校电子信息类课程教学改革研讨会”（共8期），成功举办了“高校电子信息核心课程研讨会”（共5期），2020年通过全球融合课堂、未央课堂、克隆班、慕课等多种融合教学方式，推广核心课教学； 建立了实验技术成果转化机制，产品推广到全国高校电子信息类专业，在实验教学中起到引领和示范作用。 为进一步产生国际影响力，构建了国际化的教育体系和教学环境，推进了专业核心课程的全英文课堂建设，完成了9门专业核心课的英语课堂的建设，开课4年来选课人数已超过每年300人次。开启了“TOP EE+”世界顶尖高校电子信息学科学生交流项目，通过不同文化背景的学生的共同学习和实践，为清华学生提供国际化的培养环境和学习体验。 本书内容全面汇总了清华电子系基于现代学习理论和专业知识架构的课程体系改革的成果，在给出培养理念与培养方案的基础上，逐门展示了专业核心课、限选课、实验课的课程定位、目标、大纲详细内容，同时介绍了“因材施教”培养项目、课程思政建设以及教材建设情况。 人才培养是学校的根本任务。清华电子系历时17年的课程改革，旨在满足拔尖创新型电子信息科学与技术的人才培养的需求。在课程改革的过程中，清华电子系的教师积极参与，投入了大量的时间和精力，每门课程的建设都凝聚了很多教师的辛勤劳动。围绕着各门课程的进一步优化调整、高水平主讲教师队伍的建设、英文教材的编写以及课程改革效果评估等多项工作，清华电子系的课程改革工作仍在继续推向深入。 黄翊东2024年11月

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