职业院校《MATLAB与电子应用》课程教学改革研究

于万霞

（天津职业技术师范大学电子工程学院 天津 300222）

MATLAB作为国际公认的优秀科技应用软件，它集科学计算、图像处理、声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法，它还有直观的simulink动态系统仿真库；除此之外，它强大的工具箱还提供了丰富的函数库可以直接调用。因此，MATLAB广泛地应用于工业研究与开发、数学教学、数值分析和科学计算方面，电子学、控制理论和物理学等工程和科学，经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究。目前，MATLAB在全球大部分国家已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一。

对于电子类专业来讲，电子类专业设置的很多核心课程，如信号与系统，自动控制原理，通信原理，数字信号处理等，在这些课程开设时，为了使学生能够形象而直观、更容易理解课程所涉及的理论知识，这些课程在实验的设置上往往都借助于计算机辅助设计手段，即采用MATLAB软件，让学生基于该软件，对所学的理论知识进行编程操作，以图形化的方式将结果展现出来。所以近些年，在我国大部分高校将MATLAB课程作为电子类专业的一门专业基础课程广泛开设。本文就MATLAB与电子应用课程，探讨如何在职业教育类院校进行教学改革，切实提高学生能力，为社会培养理论、实践全能的人才，使其能够尽快适应社会发展的需要。

《MATLAB与电子应用》课程改革

职业教育类院校不同于其他高等院校，它是更倾向于实际操作，更加体现各类职业特殊性的教育。职业教育以技术应用型人才培养为目标，要求学生具备知识、技能和品质三位一体的素质结构。它的培养目标要求教学方法的实践性，注重学生职业素质的培养。因此，这就要求每门课程的开设和具体实施必须以该目标为中心，紧密围绕该目标来开展实施。

我校以“动手动脑，全面发展”为办学理念，为全国中等职业学校和技校等培养师资。为了达到培养目标，我校要求学生不仅要达到上述基本要求，还应具备作为职业技术学校教师的能力。所以学生的学习过程中不仅要学习课本知识，还应加强实际操作能力的培养，提高分析问题、解决问题和创新能力，还要加强教师基本技能的学习，这些技能包括语言沟通能力、课堂组织能力、协调的能力等。这就要求教师在教学时以学生为主体，多为他们创造锻炼的机会。对于本课程而言，要求学生通过各部分内容的学习，能够熟练运用该软件独立进行编程操作。为实现这一目标，要对该课程从内容设置，教学方式，评价方式等方面进行改革。

（一）课程设置方式的改革

目前，在该课程的课时设置中理论和实验大约各占50%的学时。由于课程主要让学生掌握该软件的使用，理论性不强，只有经过亲自编程操作才能达到熟练运用的目的，所以对该课程的设置方式可以采取如下两种改革方案：（1）增加实验课时量，尽量压缩理论课时。理论课时只对每个项目进行布置，对用到的知识点进行归纳，重点算法进行讲解。（2）如果条件允许的话，可以改为实训课。让学生集中两周的时间来学习掌握该软件。

（二）课程内容的改革

课程内容的设置充分考虑如下两个方面的因素：（1）该课程开设主要面向的专业。该课程目前主要面向应用电子技术教育专业，为五年制技本生源。该学生的特点是动手能力比高本生源要强一些，但理论稍差一些。所以该课程开设时，在强化理论的基础上，进一步增强他们的实际动手编程操作能力。（2）设置课程内容时要充分考虑到学生的前期课程开设和后期要开设的课程。MATLAB作为一门专业基础课，要为后续专业课打下基础。相应的服务课程主要有：信号与系统，自动控制原理，数字信号处理，通信原理。设置内容时要把握该课程不是某门或某几门其他课程的实验课，不能将其他课程的实验内容作为教学内容，而只是为后续课程实验中出现的相应的知识点打下基础。

基于以上考虑，结合学生的认知规律以及可持续发展性，对该课程的内容进行重新规划。内容主要分为基本知识部分、实际应用部分和提高部分。其中前两部分是所有学生必须掌握的。基本知识包括了数组的运算、符号运算、绘图、文件编 写 、GUI、Simulink 等 。 其 中 ，Simulink是衔接学过的《电路分析基础》、《数字电路》、《模拟电路》等课程，并为后续的《自动控制原理》打下基础。实际应用部分是在学习基本知识的基础上对实际生活、学习中的一些实际问题进行编程解决。提高部分是为学有余力的学生进一步学习设置的。

（三）教学方式的设置

整个教学采用项目驱动教学法，具体步骤可以分为：课程内容引入；任务布置（含子任务分解）；资料查阅，并形成方案，进行可行性论证等；项目的实施；撰写项目报告；互动交流；作品评比。

核心部分具体内容如下：（1）采用项目教学法。根据实际课时，每一部分内容设置一个或两个项目，每个项目分成若干子项目。学生分组，每组最多3个学生，每个学生负责项目的一个子项目，对于稍难或稍大一些的子项目可以根据学生实际需要安排两个人共同完成。每个子项目不是孤立存在的，各子项目之间存在关联，通过一个项目的实现，学生不仅达到掌握该部分内容的目的，同时也增强了相互协作的能力。每个项目完成之后，该项目组的学生不仅对自身负责的内容非常熟悉，对整个项目的内容都要了解。（2）互动式教学的应用。每个项目完成之后，每个项目组撰写报告，并且在整个班级内进行交流。每一名负责的学生详细讲解自己的内容，其他同学可以对不理解的内容提出疑问，也可以提出改进的建议。这样，每一名讲解的学生对所讲解内容理解更深刻，而且为将来走上讲台奠定了一个好的基础。对于没有讲解的学生，通过听讲解和提问交流获得了更多的相关知识。（3）采用各组作品评比的方法，提高大家参与的积极性。每个项目完成之后，经过指导教师和学生共同投票表决，推选出最优的方案，并对其进行表彰。还可以将该方案上传到该班级的网站，供其他学生参考。

（四）课程考核方式改革

运用与实施过程化考核方式。目前该课程的考核分为平时成绩和期末成绩，其中平时成绩主要包括作业和出勤两部分，期末成绩主要采用开卷方式，占到50%~80%的比例。由于该课程是一门实际操作性很强的课程，主要考核的是学生在理解基本语句的基础上实际运用的能力，所以该课程的考核采用过程化的考核方式。也就是学生每完成一个项目，根据学生负责的每个子项目的完成情况，整个项目的完成情况，以及整个项目组的团结协作情况给出每个项目的考核成绩。最后综合所有项目的成绩作为过程化成绩，取代学生的平时成绩。在所有内容学完之后，最后布置一项比较综合的项目，让每个项目组协作完成，根据完成情况和组内每一名学生的表现给出期末考核成绩。

采用该方式给出的考核成绩能够充分反映学生对于该课程的实际掌握情况。改变传统教学方式带来的学生被动学习的局面，能够充分调动学生的积极性，参与性，做到主动学习，提高自学的能力。

（五）教学资源开发

目前所见的关于MATLAB软件介绍的相关书籍不适用于项目教学，所以该课程采用自编讲义。另外，为了使更多的学生能够受益，依托天津职业技术师范大学校园网，开发MATLAB与电子应用课程的教学网站，将讲义内容和各个项目优秀的方案进行整理，放在网站。同时为了扩充知识面，建立配套的练习题库和实际应用项目库，供学生下载；学生也可以把自己设计的系统放到网站上进行交流。这样，不仅开设本门课的学生能够掌握该课程，没有开设该课程其他专业的学生也能够通过下载资料进行自学，从而掌握该软件的使用与编程。同时，学生之间，师生之间可以通过该网站进行交流，扩充了学生的知识面，也使得教师能够教学相长，为今后的教学提供了更多的素材，减轻了任课教师搜集资料的负担。

《MATLAB与电子应用》作为一门实践操作性非常强的专业基础课程，它的掌握情况直接影响后续专业课程的学习。只有摸索出适合职业教育类院校的特有的教学内容、教学方式、考核方式，充分调动学生的积极性，才能使学生达到对知识的熟练掌握、运用自如，同时，也提高了自身其他方面的能力，如团结协作，语言沟通等。通过教学实践已经证明，提出的改革方法取得了很好的教学效果，得到了学生的普遍认同。

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