专业课程之间衔接的合理性研究——以湖北工程学院物理与电子信息工程学院为例*

屠礼芬，彭 祺

(湖北工程学院物理与电子信息工程学院，湖北 孝感 432000)

大学专业人才的培养，是一个有机的整体[1,2]。专业课程包含许多科目，虽然各科目教授的内容不同，但知识点之间并不相互独立，而是存在承前启后的关系[3,4]。如果在进行课程设置的时候，不考虑这些课程之间的衔接性，就会导致有些课程缺乏基础知识储备，有些知识又重复教学的情况，严重影响人才培养的质量[5,6]。

以笔者从教的湖北工程学院物理与电子信息工程学院为例，电子类专业有电子信息工程、电子信息科学与技术、电气工程及其自动化，这三个专业有一部分重合的课程：《信号与系统》《自动控制原理》《PLC 原理及应用》《传感器原理》《数字电子技术》《模拟电子技术》《电路分析》，但是部分课程排课顺序不一致，导致最终的教学效果有较大的差异。本文将以《自动控制原理》和《PLC 原理及应用》课程的教学过程中，不同专业学生的课堂表现，听课效果为出发点，结合近三年不同专业的整体考研率和就业率数据，来探讨在专业课教学中，合理安排课程开课顺序，保证知识有效衔接的重要性。

电子类不同的专业课程，具有不同的特点：

（1）《电路分析》《模拟电子技术》和《数字电子技术》属于基础专业课，不需要专业支撑即可独自授课，另外，这两门课所学的知识，是其他许多电子类专业课程的理论基础，故在开课时间上，需要尽早安排。

（2）《信号与系统》俗称“工科数学”，涉及到大量的工科数学知识，比如傅里叶变换、拉普拉斯变换等，他是许多涉及到运算的专业课程的数学理论基础，所以也应该尽早开课；
但另一方面，该课程本身知识难度偏大，又需要《电路分析》和《高等数学》知识的支撑，所以，过早开课又会使学生学习起来较为困难[7]。

（3）《传感器原理》自身属于应用型课程，主要需要《电路分析》《数字电子技术》和《模拟电子技术》知识支撑，所以开课可以偏后，但同时，他也为《自动控制原理》和《PLC 原理及应用》课程提供了理论基础，所以又不能排在过于偏后的学期。

（4）最后就是《自动控制原理》和《PLC 原理及应用》课程，本身属于偏应用型课程，难度系数偏低，但是需要用到大量的拉普拉斯变换、电路和传感器等方面的知识作为支撑，所以一般可以在大三以后开课比较合适；
另一方面，这两门课程实践性很强，教师可以结合毕业设计授课，以课题为引领，讲授理论知识，通过增加学生的参与度，进一步增加学生对课程的兴趣，提高授课质量。

目前，笔者所研究的院系，电子类包括了三个不同的专业，分别是：电子信息工程、电子信息科学与技术、电气工程及其自动化。这三个专业均设置有以上提到的电子类专业主干课程，但排课学期不尽相同，不同专业的排课情况如表1 所示。

表1 不同专业主干课开课学期

对比以上表格可知：电子信息工程和电子信息科学与技术专业涉及到的主干专业课程排课一致，而电气工程及其自动化专业排课差别较大，主要表现在：《模拟电子技术》课程延后了一个学期，《自动控制原理》和《PLC 原理及应用》又提前了一个学期。笔者从教多年，最初从事《信号与系统》和《传感器原理》课程的教学，在教学的过程中发现：《信号与系统》课程主要依赖《高等数学》和《电路分析》作为基础，只有实验课程涉及到部分《模拟电子技术》知识，所以总得来说，电气工程及其自动化专业仅仅将《模拟电子技术》与《信号与系统》放在同一个学期开课，影响是较小的，没有表现出对《信号与系统》授课造成显著的影响。

但是，《自动控制原理》课程对《信号与系统》的依赖程度非常大，《自动控制原理》在系统时域和频域分析过程中，都涉及到大量的拉普拉变换及逆变换的使用；
另外，在判断系统的稳定性时，涉及到劳斯稳定判据的应用，这部分知识也与《信号与系统》有较多重合。所以，在授课过程中，电子信息工程和电子信息科学与技术两个专业的学生，因为有相应的专业基础，学习较为顺利，课堂回答问题、互动部分、讨论课都表现出较大的兴趣，积极性较高。教师的授课也较为顺利，由于《自动控制原理》课程较少，对于《信号与系统》中已经学习过的内容，教师仅需花少量的时间略做复习即可，学生基本上都可以结合新课程的特色，灵活运用已学知识。最后，这种将已学知识应用到实践中，解决应用型课程中实际问题的课程模式，也有效地激发了学生对专业课程的学习兴趣。相反地，电气工程及其自动化专业将《信号与系统》和《自动控制原理》课程安排在同一个学期，学生缺乏相关专业知识基础，所以导致《自动控制原理》课程授课的困难，学生也会产生畏难情绪。当然，教师可以将涉及到的拉普拉斯变换及逆变换知识在课堂讲授清楚，但是会花费大量的课堂学时，而且没有《信号与系统》中傅里叶变换的背景知识作为支撑，拉普拉斯变换就缺乏相应的物理意义，知识会较为枯燥难懂。整个学期的教学效果，是没有前述两个专业好的。从期中期末考试也能体现出来：由于不在同一学期开课，试卷不同，但教师根据授课情况，电子信息工程和电子信息科学与技术专业的试卷难度系数较大，电气工程及其自动化专业的试卷难度系数较小。但总得来说，电气工程及其自动化专业的学生考试成绩整体反而更差。

最后，《PLC 原理及应用》课程中，继电器的原理部分，也需要用到部分《传感器原理》的知识作为基础。所以，电子信息工程和电子信息科学与技术专业将《传感器原理》排在《PLC 原理及应用》课程前一个学期就比较合适。但是电气工程及其自动化专业将二者安排在同一个学期，那么讲授《PLC 原理及应用》课程中关于传感器的知识点，就无法深入讲解原理。不过《PLC 原理及应用》课程本身是应用型课程，不涉及到计算和数学基础，原理部分不是重点，所以教师在授课过程中，可以暂时跳过这个部分，等《传感器原理》课程讲到相应知识点时，学生再自行关联，这样授课对后续知识的讲解影响不大。所以总得来说，这两门课的排课先后顺序，影响较小。从授课情况来看，三个专业的学生也没有因为排课的差别表现出显著的差异。

不同的课程安排会产生教学质量的差异，笔者从事这三个专业的《传感器原理》《信号与系统》《自动控制原理》和《PLC原理及应用》课程的教学，无论是课堂效果还是期末考试，电子信息工程和电子信息科学与技术专业的学生表现都更为优秀。因为涉及的课程较多，多数课程考试试卷有差异，纯粹的考试分数不适合作为对比，因此，笔者统计了本学院近三年这三个专业的就业率和考研率数据，用来对比三个专业学生的整体素质，如表2所示。

表2 近三年不同专业的就业率和考研率数据

从表2可以看出：三年的平均就业率和考研率，电子信息工程和电子信息科学与技术专业的数据显著优于自动化专业，尤其是考研方面，电子信息科学与技术专业的考研率比电气工程及其自动化专业高了2倍多，电子信息工程专业因为有部分专升本学生不参加考研，数据没有电子信息科学与技术专业高，但依然比电气工程及其自动化专业稍好。单看每一年的数据，除了2020届，受疫情影响，数据稍微有所偏差，电子信息工程的就业率和考研率略逊色与电气工程及其自动化专业，其他的单个数据也是电子信息工程和电子信息科学与技术专业表现更为优秀，如果考虑到电子信息工程专业部分专升本学生的基础太差，导致数据略差的问题，那么该专业学生的整体质量也是表现很好的。

综合就业率和考研率数据与各专业学生的课堂表现呈现出一致性，受到不合适排课顺序的影响，电气工程及其自动化专业的学生整体表现不及电子信息工程和电子信息科学与技术专业。究其原因，是因为电气工程及其自动化专业是2014年新开设的专业，其培养方案还在探索和优化中，而另外两个专业从学院建立之初就有，其培养方案已经经过多年的实践经验修改和验证，所以更科学。

制定科学的本科生专业培养方案、合理的专业课排课顺序，可以保证有效的专业课程衔接，显著提高各专业课程的教学效果，进而提高学生的整体素质，培养出高质量人才。在新开设的专业中，相似课程链的课程排课，可以参照已经经过实践验证的专业课排课顺序，或者征求具有多年专业课授课经验的教师意见，做反复修改，保证专业课程之间衔接的合理性。