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        成果導(dǎo)向下的matlab教學(xué)研究
        ——以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)為例

        2020-11-24 17:40:34鮑婕鮑敏黑龍江職業(yè)學(xué)院
        數(shù)碼世界 2020年3期
        關(guān)鍵詞:講授命令機(jī)器人

        鮑婕 鮑敏 黑龍江職業(yè)學(xué)院

        很多高職的學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)其實(shí)是既熟悉又陌生的,熟悉是因?yàn)楦呗殧?shù)學(xué)的課程內(nèi)容與初高中數(shù)學(xué)課程有所重疊,學(xué)生在學(xué)習(xí)之初是有一定的基礎(chǔ)的;陌生是因?yàn)?,高職院校的學(xué)生,大多對(duì)之前初高中所學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容掌握度不高,且部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)有較強(qiáng)的抵觸情緒。由此,如何重拾學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是我們高職數(shù)學(xué)教師的首要任務(wù)。因此,以電氣學(xué)院工業(yè)機(jī)器人專業(yè)為例,結(jié)合實(shí)際教學(xué),探討將數(shù)學(xué)軟件matlab引入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的若干優(yōu)勢(shì)與不足。

        數(shù)學(xué)軟件matlab具有直觀性的優(yōu)點(diǎn),數(shù)學(xué)軟件matlab界面簡(jiǎn)潔大方,命令語句與實(shí)際函數(shù)相似度高,如正弦函數(shù)y=sinx;余弦函數(shù)y=cosx;正切函數(shù)y=tanx;余切函數(shù)y=cotx,反正弦函數(shù)y=arcsinx;反余弦函數(shù)y=arccosx;反正切函數(shù)y=arctanx;反余切函數(shù)y=arccotx在matlab軟件中分別表示為y=sin(x)、y=cos(x)、y=tan(x)、y=cot(x),y=asin(x)、y=acos(x)、y=atan(x)、y=acot(x),此外,軟件中的極限命令limit、畫圖命令ezplot等其含義與實(shí)際單詞含義相一致,學(xué)生實(shí)際操作所需的適應(yīng)時(shí)間短。

        數(shù)學(xué)軟件matlab具有具象性的優(yōu)點(diǎn)。如在講授六種基本函數(shù)時(shí),需要將六個(gè)函數(shù):常數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、有界性、周期性、奇偶性等一一在課堂上表現(xiàn)出來,此內(nèi)容為我院高職數(shù)學(xué)的第一節(jié)課,對(duì)于幫助學(xué)生建立后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心至關(guān)重要,以電氣學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)為例,在實(shí)際講授此內(nèi)容時(shí),教師不僅費(fèi)事費(fèi)力而且教學(xué)效果一般、學(xué)生興趣不高,原因有二:其一是由于知識(shí)點(diǎn)較多,學(xué)生注意力很難長(zhǎng)時(shí)間集中;其二是內(nèi)容抽象,學(xué)生的代入感不強(qiáng)。而若使用數(shù)學(xué)軟件matlab講授此內(nèi)容時(shí),就可以將ezplot畫圖命令引入,使學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式變成具象的圖形,其定義域、值域、單調(diào)性、有界性、周期性、奇偶性等性質(zhì),也可以很清晰明了的總結(jié)出來,學(xué)生的參與度明顯提升,學(xué)生興趣也大幅提高,為后續(xù)的高職數(shù)學(xué)課程的講授開了一個(gè)好頭;此外,在對(duì)函數(shù)的極限(兩類重要極限其一):講授時(shí),若在教學(xué)地點(diǎn)為教室,此內(nèi)容只能作為定理進(jìn)行講授,其函數(shù)變化趨勢(shì)雖可以通過表格形式幫助理解,但實(shí)際內(nèi)容抽象,學(xué)生理解起來困難較大,而若使用數(shù)學(xué)軟件matlab講授此內(nèi)容時(shí),可以通過ezplot畫圖命令,將函數(shù)圖像直觀展示出來,從圖像中可以引導(dǎo)學(xué)生觀察隨著自變量x不斷向0點(diǎn)靠近,函數(shù)呈現(xiàn)什么樣的變化趨勢(shì),從而歸納結(jié)論:,此過程與函數(shù)的極限求解過程思想一致,不僅可以幫助學(xué)生強(qiáng)化函數(shù)極限的求解步驟,更能幫助學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立思考的數(shù)學(xué)能力。

        數(shù)學(xué)軟件matlab能夠幫助學(xué)生提升邏輯思維能力。在實(shí)際上機(jī)過程中,若學(xué)生在編寫命令時(shí)出現(xiàn)了如語句調(diào)用順序混亂或命令編寫錯(cuò)誤的情況,在輸入回車鍵后,錯(cuò)誤命令行下會(huì)出現(xiàn)紅色的提醒語句,對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述,需要學(xué)生對(duì)于錯(cuò)誤命令行進(jìn)行重新編寫,直至編寫正確才能繼續(xù)編寫命令。此過程是我在教學(xué)中覺得非常重要的一部分,由于高職學(xué)生大多沒有養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,對(duì)所學(xué)內(nèi)容不會(huì)歸納、總結(jié),且對(duì)于學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤也很少去進(jìn)行分析、思考,這就是為什么學(xué)生常常課堂上會(huì)反映:為什么課上老師講的知識(shí)點(diǎn)我都聽得懂,而一到自己做的時(shí)候卻手忙腳亂的原因。而數(shù)學(xué)軟件matlab的出現(xiàn)就幫助學(xué)生明確問題的癥結(jié),且訓(xùn)練學(xué)生主動(dòng)去分析問題,積極尋找解決問題的方法,在不斷地嘗試與總結(jié)的過程中,不斷的修正自己的錯(cuò)誤,提升自身分析問題和解決問題的能力。

        最后,在評(píng)量方面,以電氣學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的學(xué)生為例,本學(xué)期將期中考試的形式定為上機(jī)考試的形式,一人一機(jī)、一人一卷,最大程度上避免學(xué)生出現(xiàn)抄襲等現(xiàn)象,期中所在分值比重為20%。在實(shí)際教學(xué)過程中教學(xué)效果顯著,如:本學(xué)期工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)期中考試成績(jī)無不及格現(xiàn)象,其中分?jǐn)?shù)在90-100的人數(shù)占29%,分?jǐn)?shù)在80-90之間的人數(shù)占36%;分?jǐn)?shù)在70-80之間的人數(shù)占33%,分?jǐn)?shù)在60-70之間的人數(shù)占2%,為學(xué)生提升數(shù)學(xué)興趣,樹立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)起到了積極的作用,但教學(xué)中仍存在對(duì)于數(shù)學(xué)軟件matlab教學(xué)學(xué)時(shí)不夠,學(xué)生意猶未盡的情況,后續(xù)教學(xué)內(nèi)容比重問題仍需調(diào)整。

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