職業(yè)院?！禡ATLAB與電子應(yīng)用》課程教學(xué)改革研究

于萬霞

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電子工程學(xué)院 天津 300222）

MATLAB作為國際公認(rèn)的優(yōu)秀科技應(yīng)用軟件，它集科學(xué)計算、圖像處理、聲音處理于一身，并提供了豐富的Windows圖形界面設(shè)計方法，它還有直觀的simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真庫；除此之外，它強大的工具箱還提供了豐富的函數(shù)庫可以直接調(diào)用。因此，MATLAB廣泛地應(yīng)用于工業(yè)研究與開發(fā)、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)值分析和科學(xué)計算方面，電子學(xué)、控制理論和物理學(xué)等工程和科學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等計算問題的所有其他領(lǐng)域中的教學(xué)與研究。目前，MATLAB在全球大部分國家已經(jīng)作為大學(xué)工科學(xué)生必修的計算機(jī)語言之一。

對于電子類專業(yè)來講，電子類專業(yè)設(shè)置的很多核心課程，如信號與系統(tǒng)，自動控制原理，通信原理，數(shù)字信號處理等，在這些課程開設(shè)時，為了使學(xué)生能夠形象而直觀、更容易理解課程所涉及的理論知識，這些課程在實驗的設(shè)置上往往都借助于計算機(jī)輔助設(shè)計手段，即采用MATLAB軟件，讓學(xué)生基于該軟件，對所學(xué)的理論知識進(jìn)行編程操作，以圖形化的方式將結(jié)果展現(xiàn)出來。所以近些年，在我國大部分高校將MATLAB課程作為電子類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程廣泛開設(shè)。本文就MATLAB與電子應(yīng)用課程，探討如何在職業(yè)教育類院校進(jìn)行教學(xué)改革，切實提高學(xué)生能力，為社會培養(yǎng)理論、實踐全能的人才，使其能夠盡快適應(yīng)社會發(fā)展的需要。

《MATLAB與電子應(yīng)用》課程改革

職業(yè)教育類院校不同于其他高等院校，它是更傾向于實際操作，更加體現(xiàn)各類職業(yè)特殊性的教育。職業(yè)教育以技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，要求學(xué)生具備知識、技能和品質(zhì)三位一體的素質(zhì)結(jié)構(gòu)。它的培養(yǎng)目標(biāo)要求教學(xué)方法的實踐性，注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，這就要求每門課程的開設(shè)和具體實施必須以該目標(biāo)為中心，緊密圍繞該目標(biāo)來開展實施。

我校以“動手動腦，全面發(fā)展”為辦學(xué)理念，為全國中等職業(yè)學(xué)校和技校等培養(yǎng)師資。為了達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)，我校要求學(xué)生不僅要達(dá)到上述基本要求，還應(yīng)具備作為職業(yè)技術(shù)學(xué)校教師的能力。所以學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中不僅要學(xué)習(xí)課本知識，還應(yīng)加強實際操作能力的培養(yǎng)，提高分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力，還要加強教師基本技能的學(xué)習(xí)，這些技能包括語言溝通能力、課堂組織能力、協(xié)調(diào)的能力等。這就要求教師在教學(xué)時以學(xué)生為主體，多為他們創(chuàng)造鍛煉的機(jī)會。對于本課程而言，要求學(xué)生通過各部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠熟練運用該軟件獨立進(jìn)行編程操作。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，要對該課程從內(nèi)容設(shè)置，教學(xué)方式，評價方式等方面進(jìn)行改革。

（一）課程設(shè)置方式的改革

目前，在該課程的課時設(shè)置中理論和實驗大約各占50%的學(xué)時。由于課程主要讓學(xué)生掌握該軟件的使用，理論性不強，只有經(jīng)過親自編程操作才能達(dá)到熟練運用的目的，所以對該課程的設(shè)置方式可以采取如下兩種改革方案：（1）增加實驗課時量，盡量壓縮理論課時。理論課時只對每個項目進(jìn)行布置，對用到的知識點進(jìn)行歸納，重點算法進(jìn)行講解。（2）如果條件允許的話，可以改為實訓(xùn)課。讓學(xué)生集中兩周的時間來學(xué)習(xí)掌握該軟件。

（二）課程內(nèi)容的改革

課程內(nèi)容的設(shè)置充分考慮如下兩個方面的因素：（1）該課程開設(shè)主要面向的專業(yè)。該課程目前主要面向應(yīng)用電子技術(shù)教育專業(yè)，為五年制技本生源。該學(xué)生的特點是動手能力比高本生源要強一些，但理論稍差一些。所以該課程開設(shè)時，在強化理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增強他們的實際動手編程操作能力。（2）設(shè)置課程內(nèi)容時要充分考慮到學(xué)生的前期課程開設(shè)和后期要開設(shè)的課程。MATLAB作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要為后續(xù)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。相應(yīng)的服務(wù)課程主要有：信號與系統(tǒng)，自動控制原理，數(shù)字信號處理，通信原理。設(shè)置內(nèi)容時要把握該課程不是某門或某幾門其他課程的實驗課，不能將其他課程的實驗內(nèi)容作為教學(xué)內(nèi)容，而只是為后續(xù)課程實驗中出現(xiàn)的相應(yīng)的知識點打下基礎(chǔ)。

基于以上考慮，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及可持續(xù)發(fā)展性，對該課程的內(nèi)容進(jìn)行重新規(guī)劃。內(nèi)容主要分為基本知識部分、實際應(yīng)用部分和提高部分。其中前兩部分是所有學(xué)生必須掌握的?；局R包括了數(shù)組的運算、符號運算、繪圖、文件編 寫 、GUI、Simulink 等 。 其 中 ，Simulink是銜接學(xué)過的《電路分析基礎(chǔ)》、《數(shù)字電路》、《模擬電路》等課程，并為后續(xù)的《自動控制原理》打下基礎(chǔ)。實際應(yīng)用部分是在學(xué)習(xí)基本知識的基礎(chǔ)上對實際生活、學(xué)習(xí)中的一些實際問題進(jìn)行編程解決。提高部分是為學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)置的。

（三）教學(xué)方式的設(shè)置

整個教學(xué)采用項目驅(qū)動教學(xué)法，具體步驟可以分為：課程內(nèi)容引入；任務(wù)布置（含子任務(wù)分解）；資料查閱，并形成方案，進(jìn)行可行性論證等；項目的實施；撰寫項目報告；互動交流；作品評比。

核心部分具體內(nèi)容如下：（1）采用項目教學(xué)法。根據(jù)實際課時，每一部分內(nèi)容設(shè)置一個或兩個項目，每個項目分成若干子項目。學(xué)生分組，每組最多3個學(xué)生，每個學(xué)生負(fù)責(zé)項目的一個子項目，對于稍難或稍大一些的子項目可以根據(jù)學(xué)生實際需要安排兩個人共同完成。每個子項目不是孤立存在的，各子項目之間存在關(guān)聯(lián)，通過一個項目的實現(xiàn)，學(xué)生不僅達(dá)到掌握該部分內(nèi)容的目的，同時也增強了相互協(xié)作的能力。每個項目完成之后，該項目組的學(xué)生不僅對自身負(fù)責(zé)的內(nèi)容非常熟悉，對整個項目的內(nèi)容都要了解。（2）互動式教學(xué)的應(yīng)用。每個項目完成之后，每個項目組撰寫報告，并且在整個班級內(nèi)進(jìn)行交流。每一名負(fù)責(zé)的學(xué)生詳細(xì)講解自己的內(nèi)容，其他同學(xué)可以對不理解的內(nèi)容提出疑問，也可以提出改進(jìn)的建議。這樣，每一名講解的學(xué)生對所講解內(nèi)容理解更深刻，而且為將來走上講臺奠定了一個好的基礎(chǔ)。對于沒有講解的學(xué)生，通過聽講解和提問交流獲得了更多的相關(guān)知識。（3）采用各組作品評比的方法，提高大家參與的積極性。每個項目完成之后，經(jīng)過指導(dǎo)教師和學(xué)生共同投票表決，推選出最優(yōu)的方案，并對其進(jìn)行表彰。還可以將該方案上傳到該班級的網(wǎng)站，供其他學(xué)生參考。

（四）課程考核方式改革

運用與實施過程化考核方式。目前該課程的考核分為平時成績和期末成績，其中平時成績主要包括作業(yè)和出勤兩部分，期末成績主要采用開卷方式，占到50%~80%的比例。由于該課程是一門實際操作性很強的課程，主要考核的是學(xué)生在理解基本語句的基礎(chǔ)上實際運用的能力，所以該課程的考核采用過程化的考核方式。也就是學(xué)生每完成一個項目，根據(jù)學(xué)生負(fù)責(zé)的每個子項目的完成情況，整個項目的完成情況，以及整個項目組的團(tuán)結(jié)協(xié)作情況給出每個項目的考核成績。最后綜合所有項目的成績作為過程化成績，取代學(xué)生的平時成績。在所有內(nèi)容學(xué)完之后，最后布置一項比較綜合的項目，讓每個項目組協(xié)作完成，根據(jù)完成情況和組內(nèi)每一名學(xué)生的表現(xiàn)給出期末考核成績。

采用該方式給出的考核成績能夠充分反映學(xué)生對于該課程的實際掌握情況。改變傳統(tǒng)教學(xué)方式帶來的學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，參與性，做到主動學(xué)習(xí)，提高自學(xué)的能力。

（五）教學(xué)資源開發(fā)

目前所見的關(guān)于MATLAB軟件介紹的相關(guān)書籍不適用于項目教學(xué)，所以該課程采用自編講義。另外，為了使更多的學(xué)生能夠受益，依托天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)校園網(wǎng)，開發(fā)MATLAB與電子應(yīng)用課程的教學(xué)網(wǎng)站，將講義內(nèi)容和各個項目優(yōu)秀的方案進(jìn)行整理，放在網(wǎng)站。同時為了擴(kuò)充知識面，建立配套的練習(xí)題庫和實際應(yīng)用項目庫，供學(xué)生下載；學(xué)生也可以把自己設(shè)計的系統(tǒng)放到網(wǎng)站上進(jìn)行交流。這樣，不僅開設(shè)本門課的學(xué)生能夠掌握該課程，沒有開設(shè)該課程其他專業(yè)的學(xué)生也能夠通過下載資料進(jìn)行自學(xué)，從而掌握該軟件的使用與編程。同時，學(xué)生之間，師生之間可以通過該網(wǎng)站進(jìn)行交流，擴(kuò)充了學(xué)生的知識面，也使得教師能夠教學(xué)相長，為今后的教學(xué)提供了更多的素材，減輕了任課教師搜集資料的負(fù)擔(dān)。

《MATLAB與電子應(yīng)用》作為一門實踐操作性非常強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它的掌握情況直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。只有摸索出適合職業(yè)教育類院校的特有的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，才能使學(xué)生達(dá)到對知識的熟練掌握、運用自如，同時，也提高了自身其他方面的能力，如團(tuán)結(jié)協(xié)作，語言溝通等。通過教學(xué)實踐已經(jīng)證明，提出的改革方法取得了很好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的普遍認(rèn)同。

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