本文關鍵詞：定量生理學，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

清華大學 鄭君里 于歆杰

　　研究美國MIT（麻省理工學院）EECS（電氣工程與計算機科學）系的課程安排，可以給我們一些啟示，供我國同類系科教學改革參考。

　　國內(nèi)已有一些文章對此給出介紹［1－3］。但是由于該校課程門類很多，與國內(nèi)教學計劃的形式差別較大，往往不容易看清楚核心問題。本文將MIT課程計劃（2005—2006）列成一些表格，以突出要點，從而便于和我國情況進行比較。

　　首先，給出課程分類及學分，見表1。

　　表1 課程類型劃分、大致門數(shù)和學分

課程類型

內(nèi)容或舉例

門數(shù)

學分

校級基本要求

數(shù)、理、化、生、人文等

15

156

EECS 系必修

如電路與電子學等見表 2 所列 5 門

5

72

限選數(shù)學課

如概率系統(tǒng)分析、概率與隨機變量、計算機科學數(shù)學（從 3 門中選 1 門）

1

12

限選實驗

如模擬電子學實驗引論（從 22 門中選 1 門）

1

12

限選方向課程

詳見表 5

5

60

任選課

共約 200 多門（略）

4

48

論文

12

總計學分

372

　　MIT學分統(tǒng)計原則與我國情況不同。每門課程要計入講授、實驗、復習自學(課外)三部分時間。例如，電路與電子學為4+2+9=15學分(其中，每周講課4學時，實驗2學時，課后復習9學時)，大致相當于我國的5～6學分(每周5～6學時，課內(nèi))。因此，372學分對應我國約372/3=124學分(或稍多至148.8)。

　　我們關心電氣工程與計算機科學本科的主要基礎課程設置，下面著重討論表1中的EECS必修課和限選課程兩部分共10門課程的情況，略去其他內(nèi)容的分析。表2給出全系必修課。

　　表2 EECS全體必修課程

課程名稱

學分

6.001 計算機程序結(jié)構(gòu)與編譯

15

6.002 電路與電子學

15

6.003 信號與系統(tǒng)

15

6.004 計算結(jié)構(gòu)

15

18.03 微分方程

12

總計

72

　　對EECS系全體學生劃分為3個學習(與研究)方向，見表3。

　　表3 3個方向及其與我國情況對比

序號

方向

與我國專業(yè)對應（或相近）

Ⅵ -1

電氣科學與工程

工科電氣信息類 6 個專業(yè)：電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、生物醫(yī)學工程

理科電子信息科學與技術類 3 個專業(yè)：電子信息科學與技術、微電子學、光信息科學與技術

Ⅵ -2

電氣工程與計算機科學

相當于跨Ⅵ -1 與Ⅵ -3 之組合，在我國還不容易找到相近之專業(yè)設置

Ⅵ -3

計算機科學與工程

計算機科學與技術（理、工同名）、生物醫(yī)學工程

　　與此同時，，將全部課程劃分為7個工程領域，見表4，每個學習方向的學生按照各自方向規(guī)定之原則從7個領域中選取不同課程做組合。

　　表4 7個工程領域涉及的主要課程

序號

領域

主要課程

副課

1

人工智能與應用

6.034 人工智能

6.801 機器視覺

6.803 人類智力活動

6.804J 計算認知科學

6.807 計算功能染色體

6.837 計算圖形學

2

生物電氣工程

6.021J 定量生理學：細胞與組織

6.022J 定量生理學：器官傳輸系統(tǒng)

6.023J 生物系統(tǒng)的場、力和流體

6.024J 分子細胞與組織生物力學

6.801 機器視覺

9.35 感覺與知覺

3

通信、控制與信號處理

6.011 通信控制與信號處理引論

6.302 反饋系統(tǒng)

16.36 通信系統(tǒng)工程

4

計算機系統(tǒng)與體系結(jié)構(gòu)

6.033 計算機系統(tǒng)工程

6.035 計算機語言工程

6.805 電子前沿的道德與法律

5

器件、電路與系統(tǒng)

6.012 微電子器件與電路

6.151 半導體器件課題實驗

6.152J 微電子加工技術

6.302 反饋系統(tǒng)

6

電動力學與能量系統(tǒng)

6.013 電磁學及其應用

6.061 電力系統(tǒng)引論

7

計算機理論科學

6.046J 算法引論

6.045J 自動機可計算性與復雜性

18.433 組合最優(yōu)化

　　下面給出3個方向限選課程的指導原則，并舉出可能構(gòu)成的選課實例，見表5，這里的5門限選課加上表2的5門必修課以及表1中限選數(shù)學1門和限選實驗1門共計12門課，大約在2—3年級學完。將此處結(jié)果與我國各系2—3年級主修的10多門課程對照，即可看出二者的區(qū)別與共同之處。

　　表5 3個方向的選課原則(從7個領域的許多課程中選5門)

方向序號名稱

選課原則（共 5 門）

例

Ⅵ -1 電氣科學與工程

·必修（ 3 ）（ 5 ）（ 6 ）領域的 3 門主課。

·以下 2 列選 1 ：

6.011 通信控制與信號處理

6.012 微電子器件與電路

6.013 電磁學及其應用

·從（ 3 ）（ 5 ）（ 6 ）選 1 門副課

·從其他領域選 1 門副課

·從（ 2 ）選主課

·從（ 2 ）中選 1 門副課

16.36 通信系統(tǒng)工程

6.035 計算機語言工程

6.021J 定量生理學：細胞與組織

6.801 機器視覺

Ⅵ -3 計算機科學與工程

·必修（ 1 ）（ 4 ）（ 7 ）領域的 3 門主課

·以下 2 列選 1

6.034 人工智能

6.033 計算機系統(tǒng)工程

6.046J 算法引論

·從（ 1 ）（ 4 ）（ 7 ）選 1 門副課

·從任何領域選 1 門副課

·從（ 2 ）選主課

·從（ 2 ）選 1 門副課

6.803 人類智力活動

6.302 反饋系統(tǒng)

6.021J 定量生理學：細胞與組織

6.801 機器視覺

Ⅵ -2 電氣工程與計算機科學

·從（ 3 ）（ 5 ）（ 6 ）領域中選 2 門

·從（ 1 ）（ 4 ）（ 7 ）領域中選 2 門

·從 7 個領域中任選 1 門

6.011 通信控制與信號處理

6.012 微電子器件與電路

6.034 人工智能

6.033 計算機系統(tǒng)工程

6.801 機器視覺

　　課程設置特點及其與我國情況比較：

　　(1)統(tǒng)一、堅實的系級平臺核心課：表2中的課程是本學科基礎知識的精華，全系學生必修。3個方向(對照我國大約10個專業(yè))的每個人都要學習。這幾門課的學分高于其他課程(6.001—6.004均為15，而其他課多為12)，由名教授主講，一批教授(注意不是助教)擔任小班輔導(討論)課主講。而在我國這類課還要劃分為強電、弱電或通信類與非通信類以及計算機專業(yè)和非計算機專業(yè)。10多個系各自為政、資源浪費、很難保證教學質(zhì)量。

　　(2)寬口徑、跨領域、多模式：3個學習方向相互交融，每個方向的學生都要跨領域選修其他方向的一些課程，學生視野開闊，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)復合型人才。例如，方向Ⅵ-2之設立充分體現(xiàn)了這一特色。而在我國，學生進入某個系之后，大多只限于學習本系(本領域)的課程，很少跨領域選修其他方向的課程，很不利于學生的全面發(fā)展，難以適應多領域交叉對復合型人才的需求，更難找到與MIT方向Ⅵ-2相近的專業(yè)設置。另外，MIT每個學生選課的模式多種多樣，例如，表5中Ⅵ-1和Ⅵ-3兩方向舉例中，最右側(cè)的模式都選修了生物電氣工程領域的主課與副課(好象與我們的生物醫(yī)學工程專業(yè)相近)，而其他3門課程則完全不同，分別選修了通信、控制與信號處理等課程或計算機類型課程，這是差異明顯的兩種模式，但是都側(cè)重于生物電氣工程。

　　(3)靈活、寬松的選課原則：任選課比例高，可以滿足學生不同志趣的需求，充分調(diào)動了他們的學習主動性，真正實現(xiàn)了學分制。而在我國學分制只是一種表面文章，學生自主選課的空間非常窄小，同一年級同一個系的學生，每學期所選課程幾乎都一樣，難以調(diào)動起學生的學習樂趣。形成這一局面的重要原因之一是教師開課、授課的積極性沒有被調(diào)動起來，他們只能應付門面，很難開出多品種、高水平的課程，學分制成為空話，往往使學生大失所望。

　　最后，將MIT的部分課程與我國的部分課程(內(nèi)容相近者)對照列于表6。

　　表6  MIT課程與我國課程對照

MIT 課程名稱

類型

與我國相近之課程

6 ． 001 計算機程序結(jié)構(gòu)與 解釋

必修

借助 Lisp 語言討論計算機如何執(zhí)行程序

6 ． 002 電路與電子學

必修

電路、模擬電子、數(shù)字電子

6 ． 003 信號與系統(tǒng)

必修

信號與系統(tǒng)

6 ． 004 計算結(jié)構(gòu)

必修

數(shù)字電子、計算機組成原理

18 ． 03 微分方程

必修

數(shù)學分析（微積分）

6 ． 041 概率系統(tǒng)分析

限選、任選

隨機數(shù)學、隨機過程

6 ． 101 模擬電子學實驗引論

限選、任選

模擬電子實驗

6 ． 111 數(shù)字系統(tǒng)實驗引論

限選、任選

FPGA 等

6 ． 011 通信控制與信號處理

限選

隨機過程、現(xiàn)代控制理論、通信原理、信號處理等

6 ． 012 微電子器件與電路

限選

模擬電子、數(shù)字電子、微電子學引論

6 ． 013 電磁學及其應用

限選

電磁場理論

6 ． 03 反饋系統(tǒng)

任選

經(jīng)典控制理論

6 ． 341 離散時間信號處理

任選

數(shù)字信號處理

16 ． 36 通信系統(tǒng)工程

任選

通信原理

16 ． 046J 算法引論

限選

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　參考文獻：

　　[1]鄭大鐘,陳希.MIT電機工程和計算機科學系課程設置的演變[J].北京:清華大學教育研究,1997,3:67～74

　　[2]董旭梅,陳怡.MIT電氣工程和計算機科學系本科課程體系評介[J].南京:電氣電子教學學報,2004,26(2):4～9

　　[3]于歆杰,王樹民,陸文娟.麻省理工學院教育教學考察報告——培養(yǎng)方案與課程設置篇[J].南京:電氣電子教學學報,2004,26(5):1～5

  本文關鍵詞：定量生理學，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：129612