南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院自動化系 胡芬巧 陳 薇

非計算機專業(yè)MATLAB課程教學(xué)改革研究

南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院自動化系 胡芬巧 陳 薇

針對非計算機專業(yè)學(xué)生,本文結(jié)合我院MATLAB課程的特點及教學(xué)現(xiàn)狀,提出了從教學(xué)模式,到教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的一些改革措施,以提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力和教育教學(xué)效果.

MATLAB;教學(xué)改革

0 引言

MATLAB是集數(shù)值計算、符號運算和圖形處理等多功能于一體的科學(xué)計算軟件,它利用M語言開發(fā)的MATLAB專業(yè)工具箱函數(shù)可供用戶直接使用.南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院(以下簡稱我院)開設(shè)的MATLAB課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它的實踐應(yīng)用性很強,學(xué)生們對它的掌握情況直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí).

我院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,所有的課程應(yīng)該以此為中心來展開.目前的MATLAB課程的教學(xué)必須做出相應(yīng)的改革,才能更好地服務(wù)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標.因此,本文通過對MATLAB課程教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的探討,期望找到一種好的方法提高本課程的教學(xué)質(zhì)量,進而提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力和實踐動手能力.

1 MATLAB課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)模式

按照我院教學(xué)計劃的安排,MATLAB是系定選修課,每周兩次課,在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),內(nèi)容多,學(xué)時少且分散.目前的授課模式是機房授課,教師講授和學(xué)生操作同時進行.學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機會和時間少,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性沒有調(diào)動起來,教學(xué)效果一般.

1.2 教學(xué)內(nèi)容

按照MATLAB課程教學(xué)大綱的要求,并結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點,該課程的教學(xué)內(nèi)容主要分軟件基礎(chǔ)和軟件應(yīng)用.軟件基礎(chǔ)包括MATLAB操作環(huán)境,數(shù)學(xué)計算,MATLAB計算的可視化,GUI設(shè)計和程序設(shè)計等的介紹,這部分內(nèi)容可配合自編的上機指導(dǎo)書學(xué)習(xí);軟件應(yīng)用主要結(jié)合不同專業(yè)的專業(yè)課內(nèi)容,利用MATLAB/Simulink來分析和設(shè)計.如結(jié)合自動控制原理專業(yè)課介紹線性定常系統(tǒng)的時域分析,Simulink仿真等.但實際上,按照現(xiàn)有的教學(xué)模式,教師教授軟件基礎(chǔ)知識部分所占學(xué)時過多,導(dǎo)致最后對軟件綜合運用的實例教學(xué)所占學(xué)時不夠.

2 改革措施

2.1 開課模式改革

MATLAB課程是選修課,學(xué)生對其的重視度不夠,故在課程開始不著急介紹軟件內(nèi)容,首先要強調(diào)MATLAB課程的重要性,是一門很重要的工具課,是為后續(xù)專業(yè)課程搭建學(xué)習(xí)和實驗研究的平臺.以自動化專業(yè)為例,專業(yè)課中的自動控制原理、電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)等都可以使用MATLAB進行教學(xué)和研究.

MATLAB內(nèi)容的介紹,可以先用一些軟件應(yīng)用實例來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.如例舉大家都學(xué)過的復(fù)雜微積分的求解,符號常微分方程的求解,電路矩陣運算,用MATLAB函數(shù)語句可以秒算;還可以展示各種圖形的繪制以及控制系統(tǒng)的Simulink仿真等.

2.2 教學(xué)模式改革

MATLAB課程仍然在機房上課,教師可以用多媒體共享的方式進行理論知識的講解,演示操作方便,學(xué)生也可實時的參與互動.另外,可把授課時間集中安排在兩周到三周,改成實訓(xùn)的方式.這樣學(xué)生可集中的學(xué)習(xí)該軟件,增加學(xué)生與老師交流互動的機會.

2.3 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革

在教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)上,教學(xué)內(nèi)容和方法也應(yīng)做出調(diào)整.考慮到MATLAB軟件人機界面友好,編程的語言規(guī)則與筆算式相似,易于學(xué)習(xí),故軟件操作和語法介紹部分可以縮短學(xué)時,舉一反三,學(xué)生可以課后通過查閱教程和上機指導(dǎo)書解決.教學(xué)大綱要求的基本內(nèi)容完全可以通過一個完整的實例來展開,在講解實例的過程中貫穿介紹軟件的基本使用方法和基本知識點.這種案例式的教學(xué)方法更適合MATLAB課程,也適合非計算機專業(yè)的學(xué)生.比如選取簡易計算器設(shè)計的例子,可把數(shù)值計算,GUI界面設(shè)計、程序設(shè)計等內(nèi)容一一展開.另外,可配合上機指導(dǎo)書,做一些基本運算和程序設(shè)計的練習(xí).在掌握基本內(nèi)容的前提下,可結(jié)合專業(yè)課的內(nèi)容設(shè)置多個大作業(yè)題目,讓學(xué)生分組完成,教師參與指導(dǎo).這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性就會被調(diào)動起來,掌握該課程基本內(nèi)容的同時,也提高了獨立思考解決問題的能力和相互協(xié)助的能力.

2.4 考核方式的改革

由于MATLAB課程是一門實踐性很強的課程,主要考核的是學(xué)生在掌握基本語句的基礎(chǔ)上實際的操作能力.單純的試卷考試只能是基本知識點和基本操作的考核,并不能反映學(xué)生應(yīng)用軟件解決實際問題的能力.MATLAB課程的考核方式應(yīng)該是過程化的考核方式,除了試卷考試,還可結(jié)合平時的大作業(yè)表現(xiàn),每組完成大作業(yè)的同時要求撰寫一份報告,并在整個班級內(nèi)講解交流,依每組表現(xiàn)打分.這樣的考核方式,更能反映學(xué)生的掌握情況,也能充分鼓勵學(xué)生發(fā)揮主觀能動性.

3 結(jié)束語

非計算機專業(yè)MATLAB課程的學(xué)習(xí)主要是為后續(xù)的學(xué)習(xí)研究作準備,不能以考試合格作為最終目標.MATLAB課程要取得良好的教學(xué)效果,教學(xué)模式和教學(xué)方法很重要,還需要不斷地探索.

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胡芬巧(1983-),女,浙江金華人,碩士研究生,南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院教師.