有关于教学改革融合主干课程教学革新怎样

摘要：电子类专业学生需要掌握从电子材料、电子器件，到电子电路、集成电路直至电子应用系统等诸多领域的知识，Matlab在这些领域内均有着广泛应用。本文介绍了以Matlab为平台融合电子类专业主干课程的教学改革研究，从教学思路的定位、教学内容的安排、教学手段的探索几方面介绍了对电子类专业Matlab教学的改革。使学生在掌握应用技能的同时能深入理解专业主干课程的脉络和内容，培养学生融会贯通、综合应用的能力。
关键词：电子类专业；Matlab；主干课程
1674-9324（2013）22-0032-03
基于《Matlab电路与系统实践》课程尝试了融合电子类专业主干课程的教学改革，将Matlab作为加深对专业知识理解的工具和沟通各专业课程的桥梁。在教学内容上对基础知识教学与主干课程应用教学、理论教学与实践教学、课堂教学与课外自学进行了合理安排；在教学手段上做出了一系列探索，有效的提高了Matlab课程教学的质量，培养了学生对专业知识融会贯通、综合应用的能力。本文提出的以应用型课程融合专业主干课程的思想对理工类专业教学体系及课程建设具有参考意义。

一、主干课程融合的需求与Matlab教学的定位

随着信息技术的不断发展，对电子类专业人才的需求越来越大，要求也越来越高。适应我国IT行业实际需要，作为从事光电功能材料、光电子元器件、新产品的研究、开发和管理工作的创新性人才，电子专业学生所需掌握的专业主干课程的知识涵盖了电子应用系统的诸多领域。如何将这些内容有效的进行串接和融合，使学生能牢固掌握专业知识，并将其应用于实践之中，是电子类专业课程体系建设面临的实际需求。近年来，Matlab凭借其强大的计算能力和良好的交互环境，在电子类专业诸多主干课程领域内均有着广泛的应用。在电子材料方向的研究可使用其完成材料特性的计算，如S.Kim等使用Matlab计算了应变遂穿声子晶体的能带结构；在电子器件方向的研究可使用其完成器件的建模，如G.V.Angelov等基于Matlab实现了MOET器件的EKV模型；在应用系统方向的研究可使用其进行系统的分析和设计，如J.J.D’Azzo等对使用Matlab完成线性控制系统的设计给出了详细论述。Matlab对电子类专业学习和科研作用巨大，但相应的教学工作却显得较为滞后。传统Matlab教学要么是仅对某一具体的课程或知识点做简单应用，要么是脱离专业背景做纯粹软件工具学习。按照这两种思路组织的教学难以在电子类专业课程体系中拥有独立的地位。考虑到对电子类专业主干课程融合的要求和现有Matlab教学的困难，我们对电子科学与技术专业（专业代码080606，电子信息类专业的典型代表）开设了《Matlab电路与系统实践》课程。将Matlab定位为融合各专业课程（不限于电路与系统）的桥梁。在课程中对Matlab在电子材料、电子器件、电子电路、电子系统等各方向的应用做出探讨，加深学生对主干课程知识的理解，并培养其融会贯通、综合应用的能力。

二、融合专业主干课程的Matlab教学探索

在以Matlab为平台融合电子类专业主干课程的教学过程中，对教学内容和教学方法进行了探索和拓展，并取得了良好的教学效果。其中的一些心得体会列出如下，供相应的教学科研参考。
1.教学内容的安排。一方面，作为在科学研究及工程应用各领域都有着广泛应用的工具，Matlab涵盖的内容很广；但另一方面，能安排的教学学时又是有限的。因此教学内容的选择就十分关键。为此，我们从以下三个方面出发做出安排：①基本方法教学和专业方向应用教学的分配。为融合专业主干课程，Matlab基本方法集中的以“Matlab语言基础”和“Simulink仿真技术”两章的形式出现，其余章节内容按电子类专业知识脉络体系展开，如表一所示：
从表一可以看出，除去基本原理的讲授外，大部分章节的内容和电子类专业的主干课程相对应，在授课中结合相应课程的主体知识点设置Matlab实例和分析。这种内容安排方式使学生体会Matlab与该课程知识领域的联系，解决了传统教学中Matlab工具讲授与专业主干课程脱节的问题，并为学生今后在该领域开展科研应用打下基础。②理论教学和实践教学的分配。对Matlab基本方法和专业主干课程应用这两个主摘自：学年论文格式www.618jyw.com
体内容的讲授，在以实践为主导的基础上，适当补充相应理论知识，保证学生既能将学到的知识投入应用，又能具有一定的理解深度。如在第四章“Simulink仿真技术”对Simulink这一Matlab基本方法做讲解的过程中，以Simulink仿真算法选择和仿真参数配置为切入点，展开介绍Simulink的工作原理，使学生深入理解其仿真过程，确保仿真的正确性。③课堂教学和课外自学的分配。受教学方案总课时数的限制，本门课程只有36个学时。在有限的时间内完成Matlab基础知识和其在电子类专业主干课程应用的讲授，必需向课堂外要时间，把部分内容安排在课外，依靠学生自学。考虑到课堂外的自学对学生学习的主动性和自觉性要求较高，在内容上做了以下两类知识的安排。一类是提高性知识，是在课堂讲授内容上的进一步发展。为方便学生自学，以课件的形式给出这些内容的讲解，并做到比课堂讲授内容的课件更加详细。如，第二章“Matlab语言基础”中布置了一个“查阅并总结Matlab与其他电子设计工具结合使用的文献资料”的习题。通过这种方式，一方面达到了掌握知识的目的，另一方面也培养了学生的文献查阅和分析的能力。
2.教学手段的探索。为达到良好的教学效果，在教学手段上也做出了相应的探索，列举如下：①理清知识脉络，向学生展示并强调本课程与电子类专业主干课程的联系、本课程内各章节之间的联系、以及每章内各知识点之间的联系。将这些联系作为经纬线，串接起讲授内容。学生在理解了知识点之间的内在逻辑关系后，纲举目张，加深了对专业主干课程的理解。②重视课堂实例的演示，让学生理解实践训练的重要性。相较于自学等其他教学方式，课堂教学对学生的影响最为深刻。因此，在课堂上安排了大量的演示实例，通过现场演示，加深学生对应实践技巧的感性认识。整个课程的36个课堂教学学时中，总共提供了基于电子类各主干课程的54个可运行的实例，所有实例均给出了Matlab代码或Simulink仿真模型，方便学生在课堂演示外自行验证和体会。③探索新的习题讲授方式，激发学生学习兴趣。传统的习题讲授，往往是教师直接给出标准答案，学生的参与度较低。为激发学生兴趣、提高课堂外的学习质量，在习题作业方面做出了探索。一方面，在内容上将一些扩展性的知识以习题的形式安排（已在“教学内容的安排”中讨论）；另一方面，在习题的讲授上，引导学生积极参与。具体而言，在习题批阅中，挑选完成情况优秀和具有普遍代表性的两类样本。讲授习题时，不是单纯给出标准答案，而是对这两种样本进行分析。通过这种新方法的实践，学生的积极性被成功调动，课程上建立了良性竞争的氛围，作业质量大为提高。④拓展教学反馈途径，激发学生沟通热情。教学反馈是教学中不可或缺的环节，通过它能了解学生对教学内容的掌握，并据此对教学方法做出调整，以保证良好的教学效果。但教学反馈又是教学中的难点，往往难以得到良好的落实。为这一难题，我们从拓展教学反馈途径和激发学生沟通热情这两方面做出了探索。缺乏反馈途径是直接约束教学反馈的瓶颈。为拓展教学反馈途径，构建了多个与学生交流的平台。首先在课堂上，鼓励学生对教学内容和方法提出意见和建议，这种面对面的交流方式最为直接；其次，通过电话、电子邮件等通讯手段，和学生进行课下沟通，对具体学术内容和个体问题进行讨论。学生缺乏沟通热情往往是教学反馈效率不高的另一个重要原因。为调动学生的积极性，尝试对教学反馈给出一定的激励。一方面在制度上鼓励交流，对良好的交流沟通，给出一定的平时成绩；另一方面，教师也积极投入，充分利用反馈渠道。通过一系列步骤，激发了学生的热情，提高了反馈的效率。本课程网站也得到了学生和学校的认可，在首届武汉大学“课程中心”优秀网站评选中获得了二等奖。源于：论文参考文献格式www.618jyw.com