課程設計的改革與實踐
——以MATLAB課程設計為例

王慧瑩，劉 芳

1.東北農業大學成棟學院；2.黑龍江東方學院

課程設計的改革與實踐
——以MATLAB課程設計為例

王慧瑩1，劉 芳2

1.東北農業大學成棟學院；2.黑龍江東方學院

本研究針對MATLAB特點進行探討，顯示MATLAB課程設計出現的問題，通過對MATLAB課程設計的改革探索，提出了適應于現在MATLAB課程的教學模式；結果表明：在課程設計中可以為了避免學生出現迷茫和失措，采用實例式學習的方法；對專業不同的學生采取對象式培養的方法；為了培養學生的積極性采取互動式教學；為了培養學生的創新意識和思維反應能力，采取實踐式訓練的方式；為了培養學生舉一反三的能力，采取深入式學習。

課程設計；改革；MATLAB

黑龍江省高等教育協會2014年高等教育科學研究青年專項課題[編號：14Q165]

隨著計算機與互聯網的快速發展,使得我國由工業社會邁向信息化的時代。而MATLAB作為現階段最為流行的計算軟件，在自動控制、數值分析、計算機技術、建模和仿真以及財務分析等多方面被廣泛利用。自MATLAB發布之日起。許多的高等院校均開設了MATLAB相關課程，但由于其自身性質獨特，導致學生的實踐能力很差，影響了教學效果。

1 MATLAB概述

1.1 概念

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

1.2 MATLAB特點

功能強大：MATLAB包括應用廣泛模塊集合工具箱，包括核心內部函數和各類可選工具箱，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性比較強的學科性工具箱兩部分。

界面友好，編程效率高：由于MATLAB避開了子程序的編程任務，采用本領域專家編寫的庫函數，使用方便，而且函數的可靠性也得到了保證。

開放性強：可以把MATLAB當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互相調用而且還可以進行更改。MATLAB支持用戶對其函數進行二次開發，用戶的應用程序可以作為新的函數添加到相應的工具箱中使用[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已經具有出色的數值計算功能、無需事先對變量賦值的符號計算功能、將數據進行不同維數圖形表現的數據分析功能、具有模擬動態系統的動態仿真功能以及圖形文字統一處理功能。MATLAB強大的功能讓其成為世界頂級的科學計算與數學應用軟件。

1.4 Matlab課程設計的特點

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

2 課程改革與實踐

2.1 實例式學習

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

2.2 對象式培養

不同的學科對于MATLAB課程的要求不同，例如：這門課對于電氣控制專業屬于必修課，而信息科學相關的專業屬于選修課。由此，在管理兩專業的同學時，就要考慮學生存在的個體差異，及實踐需求差異，采取不同的指導方式。對于必修課的同學，他們的學習主要目標是今后可以利用MATLAB進行專業設計及應用。因此，在MATLAB課程設計時，老師可以對其嚴格要求。

2.3 互動式教學

在目前高校的教學中，一般都是老師占主導地位，學生處于被動的聽課狀態，在MATLAB課程設計過程中，老師可以讓學生參與整個教學過程，根據同學的反饋，調整課程的講解內容。對于有創新思維的同學無論成功失敗，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 實踐式訓練

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

2.5 深度式學習

學習不僅要學會書本的知識，還要學會舉一反三。要深刻理解書本所蘊含的知識，已有的知識要學會利用，幫助解決問題，禁止學生讀死書，不會利用的現象。例如MATLAB課程設計中，老師要引導同學不僅注重知識的橫向聯系，還要注意到知識的縱向延伸。要真正理解MATLAB的本質，學以致用。深度使得學習可以讓學生體會到成功的喜悅，促進學生學習的積極性。

3 結論

為了引起學生的興趣和求知的欲望，教師在教學過程中可以采取實例式學習；為了增加學生的參與感，可以讓學生參與課程設計的立題；為了培養學生的積極性，可以采取互動式的教學；為了培養學生的創新意識和思維反應能力，可以對學生進行實踐式的訓練；為了培養學生的舉一反三能力，就要求學生對書本內容的深度式學習。當代大學生只有理論與實踐相結合，才會成為當今社會所要求的復合人才，由此，課程設計的改革刻不容緩。

[1]王波，王軍.MATLAB課程的教學改革思考[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用[J].農機化研究,2006,6：195-195.

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