趙立清++郭文婷++劉剛

摘 要：Matlab是一款被廣泛使用的數(shù)據(jù)處理與可視化軟件，對于海洋學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，通過學(xué)習(xí)，能處理和分析各種海洋調(diào)查和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)?！队嬎銠C繪圖軟件Matlab》是一門軟件類課程，具有很強的實踐性與實用價值，如何通過有效的教學(xué)方法提高課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。該文通過對《計算機繪圖軟件Matlab》課程的教學(xué)實踐，探討了提高《計算機繪圖軟件Matlab》課程教學(xué)效果的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué)實踐 Matlab 教學(xué)效果

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0160-02

《計算機繪圖軟件Matlab》是一門軟件類課程，具有很強的實踐性，重點培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理和可視化的能力。Matlab是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司推出的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，是用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言。在海洋科學(xué)學(xué)科中，主要利用其強大的計算和函數(shù)庫來進行數(shù)據(jù)處理和圖形繪制。通過該門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能具備編程繪圖的基礎(chǔ)應(yīng)用技能，為將來專業(yè)知識學(xué)習(xí)與科研工作奠定基礎(chǔ)。文章將結(jié)合在教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)該課程常存在的一些問題，探討如何在《計算機繪圖軟件Matlab》課程中提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)生的編程能力，并將所學(xué)理論問題與現(xiàn)實問題有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生處理問題的綜合能力。

1 《計算機繪圖軟件Matlab》課程內(nèi)容

Matlab軟件涵蓋了基本編程指令、數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化、各類專業(yè)工具箱、GUI等內(nèi)容[1]，短短32學(xué)時不可能全部涉及?？紤]到筆者學(xué)院學(xué)生的培養(yǎng)目標和實際情況，選取了數(shù)值數(shù)組及其運算、字符串與元胞數(shù)組、M文件和基本語法規(guī)則、數(shù)據(jù)與函數(shù)的可視化以及物理海洋學(xué)函數(shù)庫等內(nèi)容分章講解，上課與上機穿插進行。重點講解利用M文件編寫指定程序以及繪制圖形的內(nèi)容，使學(xué)生在了解Matlab軟件基本操作技巧的基礎(chǔ)上，切實地掌握用該軟件制圖的基本方法，初步具備編程繪圖的能力，為將來專業(yè)知識學(xué)習(xí)與科研工作奠定基礎(chǔ)。

2 改善教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往采用“灌輸式”的教學(xué)方式，教師一直處于知識傳授的權(quán)威者的地位，忽略了學(xué)生的主觀能動性。教學(xué)過程是教師與學(xué)生雙方配合，共同完成教學(xué)任務(wù)的過程，是教為主導(dǎo)和學(xué)為主體相結(jié)合的活動[2]。只有符合學(xué)生需要和興趣的知識才能使他們愉快地學(xué)習(xí)，只有教師有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)動機才能使教學(xué)過程更加高效地進行。文章在教學(xué)實踐基礎(chǔ)上，通過改善傳統(tǒng)的教學(xué)模式來組織教學(xué)活動，讓學(xué)生真正成為教學(xué)活動的主人，主動參與進教學(xué)活動中，通過自主學(xué)習(xí)、自主探究獲得知識。

2.1 聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情境

生活是學(xué)生知識來源的一部分，學(xué)生最熟悉的莫過于生活中親身感受和經(jīng)歷過的事實和經(jīng)驗。教學(xué)時，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點，根據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律和現(xiàn)有水平，打破教材的條條框框，從學(xué)生熟悉的生活情境、感興趣的事等入手設(shè)計題目，提高學(xué)生興趣，從而促進學(xué)生積極主動地投入到教學(xué)活動中[3]。比如在講解程序控制結(jié)構(gòu)中的選擇結(jié)構(gòu)時，聯(lián)系學(xué)生到商店或商場購買打折商品的經(jīng)歷，引起課題，讓學(xué)生采用選擇結(jié)構(gòu)語句，根據(jù)商品價格（price），選取折扣范圍，計算實際銷售價格，標準如下：

商品打折是學(xué)生日常生活中熟悉不過的事情了，學(xué)生口算可能就能給出實際的銷售價格，但是如何通過計算機語言來模擬大腦的選擇計算過程，學(xué)生會產(chǎn)生好奇心，帶著這份好奇和期盼的心情，很快投入到新知識的學(xué)習(xí)中。

2.2 引入討論式教學(xué)方法

討論式教學(xué)方法[4]以啟發(fā)教學(xué)思想為基礎(chǔ)，在教師的提示和引導(dǎo)下啟發(fā)學(xué)生積極主動地思考問題，并在同學(xué)之間、師生之間進行相互交流和互動式思考學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生掌握教學(xué)知識點。引入討論式教學(xué)方法，在學(xué)生容易出現(xiàn)問題的知識點上，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表個人觀點，學(xué)生通過對不同觀點的討論，培養(yǎng)學(xué)生對知識點的深入探究能力。

比如在講解利用linspace（a，b，n）函數(shù)建立行向量的過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實際運用中容易出現(xiàn)問題。這里，linspace函數(shù)能生成一個由n個元素組成的行向量，其中：a為第一個元素，b為最后一個元素，n為元素個數(shù)。課堂上，針對實例x=linspace（1，101，5），請學(xué)生說出生成的行向量中相鄰兩個元素之間的間隔，這時會出現(xiàn)兩種答案，（101-1）/5和（101-1）/4，我們知道（101-1）/4是正確的，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)錯誤的原因是沒搞清楚n個元素之間應(yīng)有n-1個間隔。

2.3 課上提問與隨堂練習(xí)

為了更好地督促學(xué)生平時上課認真學(xué)習(xí)，同時較好地檢驗教學(xué)效果，根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容設(shè)置問題進行課上提問與隨堂練習(xí)。這種教學(xué)形式給學(xué)生課堂學(xué)習(xí)施加了一定的壓力，明顯提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情。比如課堂上講解完函數(shù)文件時，讓學(xué)生寫一個函數(shù)文件，實現(xiàn)兩個輸入?yún)?shù)a和b數(shù)值的互換。函數(shù)文件大致如下：

function [a，b]=Exch（a，b）

t=a；

a=b；

b=t；

end

這里，以function開頭的一行為引導(dǎo)行，出現(xiàn)問題最多的也是這一行。有的學(xué)生忘記寫關(guān)鍵詞function，有的學(xué)生“[ ]”和“（ ）”使用錯誤，有的學(xué)生函數(shù)文件名直接以數(shù)字開頭（Matlab中變量、函數(shù)名的命名必須以字母開頭），等等。隨堂練習(xí)能及時反饋學(xué)生對知識的掌握情況，是學(xué)生鞏固知識的必要環(huán)節(jié)，也是檢驗教學(xué)效果的有效手段。對隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的代表性問題，教師也不急于講解，可以通過學(xué)生互相批改的方式來解決?；ハ嗯囊彩菍W(xué)生的一個復(fù)習(xí)鞏固的過程。學(xué)生以對方為參照物來對照自己，不僅借鑒了別人的長處，還能反省自己的短處。

2.4 鼓勵學(xué)生合理利用多平臺自助學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，應(yīng)鼓勵學(xué)生搜集并有選擇地利用網(wǎng)絡(luò)論壇、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻解決碰到的問題。利用多種平臺自助學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生自行分析問題的能力以及多種方式解決問題的能力。近年來，大規(guī)模在線開放課程（“慕課”）[5]和學(xué)習(xí)平臺在世界范圍內(nèi)迅速興起，慕課是一種基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方法，同樣也是一種以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式。在慕課學(xué)習(xí)中，除了提供給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)視頻和課件外，還提供交流社區(qū)供學(xué)習(xí)者相互討論，鼓勵學(xué)習(xí)者自定步調(diào)地學(xué)習(xí)自己感興趣的任何內(nèi)容。合理地選擇相關(guān)慕課或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺供學(xué)生課下參考學(xué)習(xí)，不僅能拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。

3 結(jié)語

文章對《計算機繪圖Matlab》課程從選擇授課內(nèi)容和改善教學(xué)方法兩方面進行了探討。創(chuàng)設(shè)問題情境、討論交流和隨堂練習(xí)等教學(xué)方法提高了學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，進而提升學(xué)生運用Matlab進行數(shù)據(jù)處理和可視化的實踐技能，具有較好的教學(xué)效果。鼓勵學(xué)生多平臺互動學(xué)習(xí)拓展了學(xué)生課下學(xué)習(xí)的渠道，提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的開發(fā)。

參考文獻

[1] 張志涌.精通Matlab R2011a[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.

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[4] 周劍雄，蘇輝，石志廣.討論式教學(xué)方法在大學(xué)課堂中的運用研究[J].高等教育研究學(xué)報，2008（31）：55-57.

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