電子信息專業課程對數學的需求

鄧星宇

電子信息專業課程對數學的需求

鄧星宇

數學作為一門公共基礎學科，是其他學科學習的輔助性學科。本文具體分析了電子信息專業課中涉及到的數學內容，以及電子信息專業課對數學內容的深度需求，希望能為電子信息專業的學生和老師提供參考和借鑒。

數學是一門公共基礎學科，很多學生都覺得數學難學，且對數學課并沒有充分重視。電子信息專業是一門以應用為基礎的學科，數學作為它的輔助性學科，學好數學對于學好電子信息專業具有重要的輔助意義。所以，要想學好電子信息在專業的課程，就要了解電子信息專業對數學內容的需求，從而更好地掌握數學的側重點，讓數學更好的為專業服務。

電子信息專業概述

電子信息工程是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理，電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成等。在當今社會，電子信息專業的應用涉及到了我們社會生活的各個方面，如電話交換機處理電話信號，手機傳輸聲音和圖像，我我們利用網絡傳遞信息和數據等，都用到了電子信息專業的技術。電子信息專業主要培養的是具備電子技術和信息系統的基礎知識，能從事各類電子設備和信息系統的研究、設計、制造、應用和開發的高等工程技術人才，屬于與理工科交叉的計算機專業。

電子信息專業的學習課程主要包括電路理論的系列課程、計算機技術的系列課程、信息理論與編碼、信號與系統、數字信號處理、電磁場理論、自動控制原理、感測技術等。

電子信息專業課中涉及到的數學內容

據了解，電子信息專業主要涉及的數學知識包括以下內容：復數、微積分、常微分方程、邏輯代數、線性代數等方面的知識，學好這幾個方面的數學知識對以下這些課程具有很強支撐作用。

電工基礎課程涉及的數學知識。電工基礎課程是電子類專業的基礎課程，其中涉及了大量數學知識。例如，正弦交流電路，電路中的電流和電壓采用的是相量的表示方法，其中涉及到了數學中的復數知識；再如，在分析電路的基本方法中，電路的求解常常應用到KVL、KCL列方程，這其中涉及到了數學中的線性代數；還有正弦穩態交流電路和動態電路，在分析時也常常涉及到微積分、反常積分、常微分方程等數學知識。另外，不僅電工基礎課程中需要線性代數知識，圖像處理技術、數字信號處理課程中都有涉及到矩陣的應用知識。

電力電子技術課程涉及的數學知識。電力電子技術課程是電子信息專業的重要專業課之一，其中，在求晶閘管及單相可控整流電路中的平均電壓值時，在分析晶體管放大電路和帶電源的簡易函數發生器時，都會涉及到導數、極值、定積分等數學知識。

數字電路課程涉及的數學知識。數字電路課程中主要涉及的是三種基本邏輯門和七種組合邏輯門，其中就涉及到了邏輯代數的應用。不過，不只數字電路中要應用邏輯代數，單片機、C語言等課程中也要運用到，但表示符號和名稱都有所不同。

電子信息專業課對數學內容的深度需求

電子信息專業學生對數學課程知識的學習是為了更好地學習專業課知識，因此，不僅要指導需要學習哪些數學知識，還要了解所需要學習的內容深度。在電子信息專業課的學習中，我們也不難總結出數學知識的應用深度，下面以實例分析數學知識運用的深度問題。

復數知識應用的實例分析。正弦交流電路中的電流和電壓的瞬時表達式，就是利用三角函數的形式來表示正弦交流電變化的規律。但是由于分析和計算正弦電路時，使用三角函數表達式（或者正弦量的波形圖）比較繁瑣，十分不便。為了簡化表示方法和求解電路，引入了相量表示方法。由此可見復數知識在電子信息專業課程中的應用深度需求：第一，要理解并掌握復數的相關概念、復數的代數表示、復數的向量表示等。第二，熟練掌握復數的加減乘除法則，能進行計算。第三，掌握復數的三角函數和極坐標的乘除法則，并能進行計算。第四，熟練掌握復數的幾何意義。

微積分知識應用的需求深度分析。微積分課程是電子信息工程類專業的必修課，它的不僅應用在專業基礎課中，在專業課中也有所應用。電子信息專業對微積分知識的需求深度主要表現在以下幾方面：掌握導數的概念、運算法則以及導數的基本公式;掌握復合函數的求導方法;掌握定積分的意義，以及定積分中的換元積分法。另外，三角函數和指數函數經常應用在電子信息專業課中，所以這兩種函數的相關知識也要熟練掌握，如函數概念、導數求最值、反常積分等。

常微分方程的應用深度分析。微分方程指描述未知函數的導數與自變量之間的關系的方程，在電子信息專業課程中也經常用到。常微分方程知識的需求深度分析如下：掌握微分方程的概念;熟練掌握可分離變量微分方程的解法，熟練掌握一階線性微分方程的公式求法。

邏輯代數的應用深度分析。邏輯代數時研究和簡化邏輯函數的工具，又稱布爾代數。邏輯代數知識的需求深度主要表現在以下幾方面：掌握邏輯變量及其運算方法;掌握邏輯式和真值表;掌握邏輯代數多的運算方法。第四，還要掌握二進位制、邏輯函數的最小項表達式等相關知識。

線性代數的應用深度分析。線性代數主要處理的是線性關系的問題，在電路系統、通信等學科課程中都有所應用。同時，通訊中的圖像存儲也是一個二維矩陣。所以，電子信息專業的學習需要學生掌握線性代數的概念及變量方程的求解。

綜上所述，明確了電子信息專業課程學習中所涉及的數學知識內容，以及所要學習的深度要求，能夠更好地在應用在數學的學習中，同時更好地學習專業課的內容知識。

（作者單位：湖南省長沙市第一中學）