王慧瑩，劉 芳

1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)成棟學(xué)院；2.黑龍江東方學(xué)院

課程設(shè)計的改革與實踐
——以MATLAB課程設(shè)計為例

王慧瑩1，劉 芳2

1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)成棟學(xué)院；2.黑龍江東方學(xué)院

本研究針對MATLAB特點進行探討，顯示MATLAB課程設(shè)計出現(xiàn)的問題，通過對MATLAB課程設(shè)計的改革探索，提出了適應(yīng)于現(xiàn)在MATLAB課程的教學(xué)模式；結(jié)果表明：在課程設(shè)計中可以為了避免學(xué)生出現(xiàn)迷茫和失措，采用實例式學(xué)習(xí)的方法；對專業(yè)不同的學(xué)生采取對象式培養(yǎng)的方法；為了培養(yǎng)學(xué)生的積極性采取互動式教學(xué)；為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維反應(yīng)能力，采取實踐式訓(xùn)練的方式；為了培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力，采取深入式學(xué)習(xí)。

課程設(shè)計；改革；MATLAB

黑龍江省高等教育協(xié)會2014年高等教育科學(xué)研究青年專項課題[編號：14Q165]

隨著計算機與互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,使得我國由工業(yè)社會邁向信息化的時代。而MATLAB作為現(xiàn)階段最為流行的計算軟件，在自動控制、數(shù)值分析、計算機技術(shù)、建模和仿真以及財務(wù)分析等多方面被廣泛利用。自MATLAB發(fā)布之日起。許多的高等院校均開設(shè)了MATLAB相關(guān)課程，但由于其自身性質(zhì)獨特，導(dǎo)致學(xué)生的實踐能力很差，影響了教學(xué)效果。

1 MATLAB概述

1.1 概念

MATLAB是美國MathWorks公司開發(fā)的具有友好的工作平臺與編程環(huán)境，簡單易用的程序語言，強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力，出色的圖形處理功能，應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱，以及實用的程序接口和發(fā)布平臺的大型綜合軟件[1]。MATLAB自從推出時期起，通過各領(lǐng)域權(quán)威人士的不斷完善和改進，逐漸取代C或Fortran，成為國際應(yīng)用最廣的計算軟件之一。

1.2 MATLAB特點

功能強大：MATLAB包括應(yīng)用廣泛模塊集合工具箱，包括核心內(nèi)部函數(shù)和各類可選工具箱，而工具箱分為擴充其符號計算和文字處理等的功能工具箱和專業(yè)性比較強的學(xué)科性工具箱兩部分。

界面友好，編程效率高：由于MATLAB避開了子程序的編程任務(wù)，采用本領(lǐng)域?qū)＜揖帉懙膸旌瘮?shù)，使用方便，而且函數(shù)的可靠性也得到了保證。

開放性強：可以把MATLAB當(dāng)成一種更高級的語言來進行使用。用戶不僅可以將各種工具箱中的函數(shù)互相調(diào)用而且還可以進行更改。MATLAB支持用戶對其函數(shù)進行二次開發(fā)，用戶的應(yīng)用程序可以作為新的函數(shù)添加到相應(yīng)的工具箱中使用[2]。

1.3 MATLAB的主要功能

隨著科技的不斷進步，MATLAB不斷地進行完善，其版本不斷地進行升級，到目前為止，MATLAB已經(jīng)具有出色的數(shù)值計算功能、無需事先對變量賦值的符號計算功能、將數(shù)據(jù)進行不同維數(shù)圖形表現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析功能、具有模擬動態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)仿真功能以及圖形文字統(tǒng)一處理功能。MATLAB強大的功能讓其成為世界頂級的科學(xué)計算與數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件。

1.4 Matlab課程設(shè)計的特點

由于Matlab上述的功能和特點致使其課程內(nèi)容多，課時少，實踐課不足；各高校側(cè)重點不同，講述內(nèi)容不一樣，有的只講究仿真，不講究實踐，造成學(xué)生不能很好地理解其仿真的含義，與其他的科目產(chǎn)生距離。為了彌補課程教學(xué)時間上的不足和與各基礎(chǔ)課的銜接問題，Matla的課程設(shè)計需要進行改革[3]。

2 課程改革與實踐

2.1 實例式學(xué)習(xí)

對于剛接觸MATLAB課程的同學(xué)，都會對該課程所涉及的特殊指令和龐雜知識內(nèi)容感到迷茫和失措，如果講授局限于書本知識，就會讓學(xué)生產(chǎn)生逆反心理，失去對課程學(xué)習(xí)的興趣。所以在講授課程的過程中，盡量引用與日常生活密切相關(guān)的實例，讓學(xué)生初步認(rèn)識將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使學(xué)生帶著疑問和目的來聽課，不僅維持了學(xué)習(xí)紀(jì)律，還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，老師講解的重點和難點也更容易接受。

2.2 對象式培養(yǎng)

不同的學(xué)科對于MATLAB課程的要求不同，例如：這門課對于電氣控制專業(yè)屬于必修課，而信息科學(xué)相關(guān)的專業(yè)屬于選修課。由此，在管理兩專業(yè)的同學(xué)時，就要考慮學(xué)生存在的個體差異，及實踐需求差異，采取不同的指導(dǎo)方式。對于必修課的同學(xué)，他們的學(xué)習(xí)主要目標(biāo)是今后可以利用MATLAB進行專業(yè)設(shè)計及應(yīng)用。因此，在MATLAB課程設(shè)計時，老師可以對其嚴(yán)格要求。

2.3 互動式教學(xué)

在目前高校的教學(xué)中，一般都是老師占主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動的聽課狀態(tài)，在MATLAB課程設(shè)計過程中，老師可以讓學(xué)生參與整個教學(xué)過程，根據(jù)同學(xué)的反饋，調(diào)整課程的講解內(nèi)容。對于有創(chuàng)新思維的同學(xué)無論成功失敗，都要給予鼓勵，幫助他從失敗中找到原因，不要一味的批評。

2.4 實踐式訓(xùn)練

MATLAB課程設(shè)計是實踐性十分強的一門課程，老師要考慮當(dāng)代大學(xué)生理論與實踐不匹配的特點，主動培養(yǎng)學(xué)生的動手和獨立思考問題的能力。在課程設(shè)計立題階段，可以讓學(xué)生共同參與，可以根據(jù)學(xué)生自己的興趣調(diào)整自己的題目。再確定問題的解決思路、程序設(shè)計方法、實驗步驟、性能指標(biāo)，制定詳盡的方案，最后撰寫報告、結(jié)題[3]。

2.5 深度式學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)不僅要學(xué)會書本的知識，還要學(xué)會舉一反三。要深刻理解書本所蘊含的知識，已有的知識要學(xué)會利用，幫助解決問題，禁止學(xué)生讀死書，不會利用的現(xiàn)象。例如MATLAB課程設(shè)計中，老師要引導(dǎo)同學(xué)不僅注重知識的橫向聯(lián)系，還要注意到知識的縱向延伸。要真正理解MATLAB的本質(zhì)，學(xué)以致用。深度使得學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生體會到成功的喜悅，促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 結(jié)論

為了引起學(xué)生的興趣和求知的欲望，教師在教學(xué)過程中可以采取實例式學(xué)習(xí)；為了增加學(xué)生的參與感，可以讓學(xué)生參與課程設(shè)計的立題；為了培養(yǎng)學(xué)生的積極性，可以采取互動式的教學(xué)；為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維反應(yīng)能力，可以對學(xué)生進行實踐式的訓(xùn)練；為了培養(yǎng)學(xué)生的舉一反三能力，就要求學(xué)生對書本內(nèi)容的深度式學(xué)習(xí)。當(dāng)代大學(xué)生只有理論與實踐相結(jié)合，才會成為當(dāng)今社會所要求的復(fù)合人才，由此，課程設(shè)計的改革刻不容緩。

[1]王波，王軍.MATLAB課程的教學(xué)改革思考[J].課程教材改革,2012,28：55-55.

[2][4]鄧巍，丁為民，張浩.MATLAB在圖像處理和分析中的應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究,2006,6：195-195.

[3]周怡琳，姚燕，呂美玉.[J].測控專業(yè)精密機械課程設(shè)計的改革與實踐探索[J].實驗室科學(xué),2011,14(2)：65-65.