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摘要：专业常用软件课程是电子信息工程和电子信息科学与技术及相关专业学生的专业必修课程之一。MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值计算、矩阵运算、图形显示、信号处理、数字通信、仿真实验等功能于一体，集成了一个方便的、界面友好的用户环境。通过本课程的学习，不仅使相关专业的学生熟练掌握MATLAB程序设计的主要方法，而且学会将MATLAB强大的功能应用到相关领域的学习和应用之中。
关键词：专业常用软件；matlab；教学优化；教学整合
中图分类号：G424.21
一、课程校内发展的主要历史沿革
1、课程的开创阶段
广东石油化工学院电子信息工程专业由原广东石油化工高等专科学校应用电子技术专业发展而来。早在1998、1999年学校就分别与湛江师范学院和湛江海洋大学联合招收了一届应用电子技术教育专业本科班和一届电子信息工程专业本科班。2000年开始由我校独立招生。该专业从开办之初，就始终坚持“厚基础、重实践”的办学特色，现开设通信技术和电子技术应用两个方向，培养德智体全面发展，适应经济、科技和社会发展需要，具备扎实的电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、应用和开发的高等工程技术人才。
2、课程的发展阶段
2005年将《专业软件训练》课程修订为电子信息工程及电子信息科学与技术两个专业方向的专业基础课程，并重新修订了课程的教学计划、教学大纲、实验大纲、实验讲义等。在2006、2008年根据课程的发展情况对教学大纲、实验大纲进行了多次调整，逐渐加大与其他专业课程的结合，学生毕业设计中运用MATLAB进行运算及仿真实验的达到40%以上。
3、课程的成熟阶段
随着近年来MATLAB语言的飞速发展，MATLAB已成为全世界科学工作者共同的学士交流工具以及系统仿真界事实上的工业标准，我国教育科研部门对MATLAB的地位和重要作用也逐渐达成了共识。MATLAB工具在电子类课程中的比例越来越大，因此我们对该课程进行了较大力度的改革，成立了专业软件课程教学小组，并再次修订了教学计划、教学大纲、实验大纲、实验讲义等；全面完善充实实验项目，使之与《信号与系统》、《数字信号处理》、《自动控制原理》等电子类学科专业的课程紧密结合。目前电子类学生中60%以上的课题均应用MATLAB工具进行运算及仿真实验。
二、专业常用软件课程教学优化与整合研究
2.1课程定位与培养目标
MATLAB程序设计及其应用是电子信息工程和电子信息科学与技术及相关专业学生的专业必修课程之一。MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值计算、矩阵运算、图形显示、信号处理、数字通信、仿真实验等功能于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。通过本课程的学习，使相关专业的学生熟练掌握MATLAB程序设计的基本方法，并学会将MATLAB强大的功能应用到相关领域的学习和应用之中。
2.2理论知识模块顺序及对应的学时
我校电子信息工程和电子信息科学与技术两个本科专业中专业常用软件课程的理论课时量均为32学时。根据教学大纲，课程组将理论知识模块分为以下知识点进行讲授。
MATLAB简介（2学时）：MATLAB软件的发展、界面和主要应用领域等。
MATLAB运算基础1（2学时）：矩阵运算的定义和规则；变量的定义及赋值。
MATLAB运算基础2（2学时）：稀疏矩阵；矩阵和数组的算术运算。
MATLAB程序设计1（2学时）：关系运算和逻辑运算规则；常用的逻辑函数。
MATLAB程序设计2（2学时）：循环语句；示例。
MATLAB数值计算1（2学时）：数据分析；矩阵分析。
MATLAB数值计算2（2学时）：多项式运算；数值插值和拟合。
MATLAB数值计算3（2学时）：数值积分和微分。
MATLAB符号计算1（2学时）：创建符号常量和变量；符号多项式的运算。
MATLAB符号计算2（2学时）：符号微积分的计算；符号积分变换的计算。
MATLAB符号计算3（2学时）：符号微分方程和代数方程的求解。
MATLAB绘图1（2学时）：二维图形的绘制和辅助操作。
MATLAB绘图2（2学时）：三维图形的绘制和辅助操作。
MATLAB绘图3（2学时）：了解特殊图形的绘制函数。
SIMULINK仿真工具简介（2学时）：了解SIMULINK仿真工具的使用方法和应用领域。
2.3实践知识模块顺序及对应的学时
通过教学内容和形式的多样化、多途径、多方面让学生参与实践，全面培养学生的实践动手能力。并针对后续专业课程进行实践教学环境内容的设计，帮助学生尽快掌握MATLAB工具的使用。根据教学大纲，课程组将实践知识模块分为以下知识点进行讲授。
实验一（2学时）：MATLAB基础准备及入门。内容：熟悉MATLAB的运行环境、掌握MATLAB基本操作、掌握矩阵基础知识、掌握基本数学函数。
实验二（2学时）：MATLAB程序设计、子数组、关系和逻辑运算。内容：掌握MATLAB程序设计基本知识、熟练掌握数组的赋值和子数组的内容、熟练掌握关系和逻辑运算。
实验三（2学时）：分支和循环、逻辑值数组。内容：熟练掌握分支和循环编程，利用MATLAB所特有的“逻辑1”标示法实现相同的功能，熟练掌握向量化的方法。
实验四（2学时）：MATLAB图形绘制。内容：掌握二维、三维及特殊图形的绘制、图形标注及图形函数。
实验五（2学时）：MATLAB函数。内容：熟练掌握编写自定义函数、掌握输入输出函数的应用。
实验六（2学时）：MATLAB/SIMULINK仿真工具的应用。内容：simulink模块的操作、熟悉常用工具箱、能搭建自动控制、通信系统等仿真系统并能进行仿真运算分析，解决相关课程的问题。 三、教学条件
3.1教材建设
在教材选择与建设方面，课程组始终注意把握选用教材与教学内容相适应，及时反映学科前沿动态以及理论联系实际的授课教材，同时不断完善电子课件、实验教材的建设。
1.精心选择授课教材
2.不断完善电子课件建设
3.实验教材建设
3.2实践教学环节
学校拥有设备先进的多媒体教室，可满足本课程的日常教学。本课程实验室设置在广东省重点实验室—现代通信技术实验室，随着现代通信技术教学示范中心的建设，使得实践教学的硬件环境得到了极大提高。
3.3网络教学环节
学校建立了完善的校园网络，教室、寝室、图书馆、实验室都可以上网。实验室均和校园网相连。本课程组建立了课程教学网站，通过本课程教学网站，方便学生课后学习，使用频率较高，使用效果良好。该课程网站上放置了与本课程相关的共享资源和网络课件，可供任课教师和学生自由浏览和下载。
四、教学方法与手段
为了使教学内容丰富、直观，便于学生接受和理解，同时也进一步扩展学生的视野，加强学生分析解决实际问题的能力，本课程采用了多种教学方法。
4.1理论教学
在理论教学过程中，注意引导学生掌握知识形成的过程，理解其产生的基础以及它与其它知识的相互联系。由于学生容易将本课程与之前所学习的其它计算机语言相混淆，因此在理论教学过程中注重引导学生发现MATLAB在数组运算、矩阵运算、绘图、仿真运算等方面无可比拟的优势，从而激发学生的学习热情。课程组建立了教学网站，设置了课程简介、教学内容、网络课堂、网上答疑等10余个栏目，提供了大量丰富的课程学习资料和相关资讯，实现了网络教学师生互动的功能，满足了网络教学的需要，构建了学生交流读书心得的平台，有效的链路了师生感情，达到了教学互动的目的。
4.2范例教学
由于MATLAB是一门实践应用性很强的课程，课程组成员收集了大量典型范例程序，在数值计算、矩阵计算、图形显示、信号处理、图像处理、数字通信、仿真实验等各个方面均有涉及、通过课堂演示和课后自学的方式，使学生加深对本门课程的理解。课程组成员收集了大量典型范例程序，结合教学内容，以多媒体方式展现出来，加深学生对本门课程的理解及利用本课程来解决其它专业课程的问题；同时通过网上链接，扩展学生的学习内容，使学生获得更多的相关资讯，扩大了课程教学资源。
4.3实验教学
课程组编写的《MATLAB》实验讲义，除包含了MATLAB语言的基本操作、程序设计、矩阵运算、数据处理、绘图等内容外，还与《信号与系统》、《自动控制原理》、《数字信号处理》等课程紧密结合，紧扣课程教学和本专业的特色。
实验教学要求学生完成6个必做实验和1个综合实验，强化上机编程、运算、建模仿真等解决实际问题的动手能力。除了上交实验报告外，还要求学生上传实验的日志文件及程序，这样可以及时掌握学生的学习情况，适当调节教学进度。
4.4实践应用教学法
积极鼓励学生将学到的MATLAB知识应用到毕业设计、大学生科研创新项目、大学生创新实验、数学建模、计算机仿真等各项活动中去。同时本课程组积极采用现代化教学手段，建设了多媒体课件，充分利用网络资源，在考核方式等方面进行尝试性改革，取得了较好的教学效果。
4.5课程考核
为了培养学生自学、创新和实际动手能力，改变了传统的课程考核方式。降低了期末试卷考试成绩的比例，提高实践能力测试比例，其中实验考试：平时实验20%（每人一组），平时作业，撰写小论文，课堂讨论等10%。
五结论
本课程经该课程教学团队成员长期的努力，集体智慧的结晶，在理论教学和实践教学两方面均取得了长足的进步。该团队教师立足基础教育，从教育观念、教材建设、教学内容、教学方法、教学手段等诸方面多角度、全方位地进行精品课程的建设，结合本校的办学特色，在积极引进国际先进的教育理念、国内外优秀教材、现代教育手段等方面均取得了一定的成绩，形成了本课程鲜明的特色。
参考文献：
[1]周济.大力加强教学工作，切实提高教学质量[J].中国高等教育，2005
[2]景志明，李道华.综合理科教育专业人才培养模式和课程体系的研究与实践[J].西南民族大学学报：人文社科版，2004
[3]张志涌，杨祖樱.MATLAB教程（2009年修订）[M].北京航空航天大学出版社，2009.
关键词：专业常用软件；matlab；教学优化；教学整合
中图分类号：G424.21
一、课程校内发展的主要历史沿革
1、课程的开创阶段
广东石油化工学院电子信息工程专业由原广东石油化工高等专科学校应用电子技术专业发展而来。早在1998、1999年学校就分别与湛江师范学院和湛江海洋大学联合招收了一届应用电子技术教育专业本科班和一届电子信息工程专业本科班。2000年开始由我校独立招生。该专业从开办之初，就始终坚持“厚基础、重实践”的办学特色，现开设通信技术和电子技术应用两个方向，培养德智体全面发展，适应经济、科技和社会发展需要，具备扎实的电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、应用和开发的高等工程技术人才。
2、课程的发展阶段
2005年将《专业软件训练》课程修订为电子信息工程及电子信息科学与技术两个专业方向的专业基础课程，并重新修订了课程的教学计划、教学大纲、实验大纲、实验讲义等。在2006、2008年根据课程的发展情况对教学大纲、实验大纲进行了多次调整，逐渐加大与其他专业课程的结合，学生毕业设计中运用MATLAB进行运算及仿真实验的达到40%以上。
3、课程的成熟阶段
随着近年来MATLAB语言的飞速发展，MATLAB已成为全世界科学工作者共同的学士交流工具以及系统仿真界事实上的工业标准，我国教育科研部门对MATLAB的地位和重要作用也逐渐达成了共识。MATLAB工具在电子类课程中的比例越来越大，因此我们对该课程进行了较大力度的改革，成立了专业软件课程教学小组，并再次修订了教学计划、教学大纲、实验大纲、实验讲义等；全面完善充实实验项目，使之与《信号与系统》、《数字信号处理》、《自动控制原理》等电子类学科专业的课程紧密结合。目前电子类学生中60%以上的课题均应用MATLAB工具进行运算及仿真实验。
二、专业常用软件课程教学优化与整合研究
2.1课程定位与培养目标
MATLAB程序设计及其应用是电子信息工程和电子信息科学与技术及相关专业学生的专业必修课程之一。MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值计算、矩阵运算、图形显示、信号处理、数字通信、仿真实验等功能于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。通过本课程的学习，使相关专业的学生熟练掌握MATLAB程序设计的基本方法，并学会将MATLAB强大的功能应用到相关领域的学习和应用之中。
2.2理论知识模块顺序及对应的学时
我校电子信息工程和电子信息科学与技术两个本科专业中专业常用软件课程的理论课时量均为32学时。根据教学大纲，课程组将理论知识模块分为以下知识点进行讲授。
MATLAB简介（2学时）：MATLAB软件的发展、界面和主要应用领域等。
MATLAB运算基础1（2学时）：矩阵运算的定义和规则；变量的定义及赋值。
MATLAB运算基础2（2学时）：稀疏矩阵；矩阵和数组的算术运算。
MATLAB程序设计1（2学时）：关系运算和逻辑运算规则；常用的逻辑函数。
MATLAB程序设计2（2学时）：循环语句；示例。
MATLAB数值计算1（2学时）：数据分析；矩阵分析。
MATLAB数值计算2（2学时）：多项式运算；数值插值和拟合。
MATLAB数值计算3（2学时）：数值积分和微分。
MATLAB符号计算1（2学时）：创建符号常量和变量；符号多项式的运算。
MATLAB符号计算2（2学时）：符号微积分的计算；符号积分变换的计算。
MATLAB符号计算3（2学时）：符号微分方程和代数方程的求解。
MATLAB绘图1（2学时）：二维图形的绘制和辅助操作。
MATLAB绘图2（2学时）：三维图形的绘制和辅助操作。
MATLAB绘图3（2学时）：了解特殊图形的绘制函数。
SIMULINK仿真工具简介（2学时）：了解SIMULINK仿真工具的使用方法和应用领域。
2.3实践知识模块顺序及对应的学时
通过教学内容和形式的多样化、多途径、多方面让学生参与实践，全面培养学生的实践动手能力。并针对后续专业课程进行实践教学环境内容的设计，帮助学生尽快掌握MATLAB工具的使用。根据教学大纲，课程组将实践知识模块分为以下知识点进行讲授。
实验一（2学时）：MATLAB基础准备及入门。内容：熟悉MATLAB的运行环境、掌握MATLAB基本操作、掌握矩阵基础知识、掌握基本数学函数。
实验二（2学时）：MATLAB程序设计、子数组、关系和逻辑运算。内容：掌握MATLAB程序设计基本知识、熟练掌握数组的赋值和子数组的内容、熟练掌握关系和逻辑运算。
实验三（2学时）：分支和循环、逻辑值数组。内容：熟练掌握分支和循环编程，利用MATLAB所特有的“逻辑1”标示法实现相同的功能，熟练掌握向量化的方法。
实验四（2学时）：MATLAB图形绘制。内容：掌握二维、三维及特殊图形的绘制、图形标注及图形函数。
实验五（2学时）：MATLAB函数。内容：熟练掌握编写自定义函数、掌握输入输出函数的应用。
实验六（2学时）：MATLAB/SIMULINK仿真工具的应用。内容：simulink模块的操作、熟悉常用工具箱、能搭建自动控制、通信系统等仿真系统并能进行仿真运算分析，解决相关课程的问题。 三、教学条件
3.1教材建设
在教材选择与建设方面，课程组始终注意把握选用教材与教学内容相适应，及时反映学科前沿动态以及理论联系实际的授课教材，同时不断完善电子课件、实验教材的建设。
1.精心选择授课教材
2.不断完善电子课件建设
3.实验教材建设
3.2实践教学环节
学校拥有设备先进的多媒体教室，可满足本课程的日常教学。本课程实验室设置在广东省重点实验室—现代通信技术实验室，随着现代通信技术教学示范中心的建设，使得实践教学的硬件环境得到了极大提高。
3.3网络教学环节
学校建立了完善的校园网络，教室、寝室、图书馆、实验室都可以上网。实验室均和校园网相连。本课程组建立了课程教学网站，通过本课程教学网站，方便学生课后学习，使用频率较高，使用效果良好。该课程网站上放置了与本课程相关的共享资源和网络课件，可供任课教师和学生自由浏览和下载。
四、教学方法与手段
为了使教学内容丰富、直观，便于学生接受和理解，同时也进一步扩展学生的视野，加强学生分析解决实际问题的能力，本课程采用了多种教学方法。
4.1理论教学
在理论教学过程中，注意引导学生掌握知识形成的过程，理解其产生的基础以及它与其它知识的相互联系。由于学生容易将本课程与之前所学习的其它计算机语言相混淆，因此在理论教学过程中注重引导学生发现MATLAB在数组运算、矩阵运算、绘图、仿真运算等方面无可比拟的优势，从而激发学生的学习热情。课程组建立了教学网站，设置了课程简介、教学内容、网络课堂、网上答疑等10余个栏目，提供了大量丰富的课程学习资料和相关资讯，实现了网络教学师生互动的功能，满足了网络教学的需要，构建了学生交流读书心得的平台，有效的链路了师生感情，达到了教学互动的目的。
4.2范例教学
由于MATLAB是一门实践应用性很强的课程，课程组成员收集了大量典型范例程序，在数值计算、矩阵计算、图形显示、信号处理、图像处理、数字通信、仿真实验等各个方面均有涉及、通过课堂演示和课后自学的方式，使学生加深对本门课程的理解。课程组成员收集了大量典型范例程序，结合教学内容，以多媒体方式展现出来，加深学生对本门课程的理解及利用本课程来解决其它专业课程的问题；同时通过网上链接，扩展学生的学习内容，使学生获得更多的相关资讯，扩大了课程教学资源。
4.3实验教学
课程组编写的《MATLAB》实验讲义，除包含了MATLAB语言的基本操作、程序设计、矩阵运算、数据处理、绘图等内容外，还与《信号与系统》、《自动控制原理》、《数字信号处理》等课程紧密结合，紧扣课程教学和本专业的特色。
实验教学要求学生完成6个必做实验和1个综合实验，强化上机编程、运算、建模仿真等解决实际问题的动手能力。除了上交实验报告外，还要求学生上传实验的日志文件及程序，这样可以及时掌握学生的学习情况，适当调节教学进度。
4.4实践应用教学法
积极鼓励学生将学到的MATLAB知识应用到毕业设计、大学生科研创新项目、大学生创新实验、数学建模、计算机仿真等各项活动中去。同时本课程组积极采用现代化教学手段，建设了多媒体课件，充分利用网络资源，在考核方式等方面进行尝试性改革，取得了较好的教学效果。
4.5课程考核
为了培养学生自学、创新和实际动手能力，改变了传统的课程考核方式。降低了期末试卷考试成绩的比例，提高实践能力测试比例，其中实验考试：平时实验20%（每人一组），平时作业，撰写小论文，课堂讨论等10%。
五结论
本课程经该课程教学团队成员长期的努力，集体智慧的结晶，在理论教学和实践教学两方面均取得了长足的进步。该团队教师立足基础教育，从教育观念、教材建设、教学内容、教学方法、教学手段等诸方面多角度、全方位地进行精品课程的建设，结合本校的办学特色，在积极引进国际先进的教育理念、国内外优秀教材、现代教育手段等方面均取得了一定的成绩，形成了本课程鲜明的特色。
参考文献：
[1]周济.大力加强教学工作，切实提高教学质量[J].中国高等教育，2005
[2]景志明，李道华.综合理科教育专业人才培养模式和课程体系的研究与实践[J].西南民族大学学报：人文社科版，2004
[3]张志涌，杨祖樱.MATLAB教程（2009年修订）[M].北京航空航天大学出版社，2009.