《MATLAB與系統仿真課程設計》教學改革與探索

王燕青　葛春亮

摘要：本文針對獨立學院自動化專業MATLAB與系統仿真課程設計教學中存在的各種問題，結合筆者的教學實踐，從教學內容、教學手段和教學方法、考核方式等方面提出了一系列切實可行的改革措施。

關鍵詞：MATLAB與系統仿真；教學探索；獨立學院；自動化專業

1 教學改革的意義

近年來，隨著仿真技術的飛速發展和在社會各行各業的廣泛應用，人們越來越認識到仿真的巨大作用。MATLAB作為目前國內外最流行的仿真軟件，已經廣泛應用于自動控制、科學計算、信號分析、航空航天等領域，是工程技術人員和學者進行科學研究的強有力工具。

MATLAB及系統仿真課程設計是自動化專業的必修課，課程教學目的是使學生掌握MATLAB的計算、編程、繪圖等基本功能和部分專業工具箱的使用，利用Simulink進行動態系統的仿真，為研究與解決本專業相關的問題打好基礎。

目前的課程教學中，大多偏重于MATLAB軟件的基礎應用，如數值運算、符號運算、繪圖功能、Simulink的基本應用等，普遍和本專業知識結合的不夠緊密。這樣，雖然學生也掌握了MATLAB的理論知識，但是不能將其熟練應用到其他專業課中解決實際問題，對自己專業的學習沒有起到很好的促進作用。這種情況如何改善，值得我們認真思考。因此，MATLAB及系統仿真課程的教學改革是很有必要的，其主要方向應是加強和專業課程的聯系，利用仿真解決一些專業課重點難點問題，提高學生興趣，提升教學效果。

2教學中存在的問題

目前的課程教學中，普遍存在以下幾個問題：

（1）大多偏重于MATLAB軟件的基礎應用，如數值運算、符號運算、繪圖功能、Simulink的基本應用等，普遍和本專業知識結合的不夠緊密。這樣，雖然學生也掌握了MATLAB的理論知識，但是不能將其熟練應用到其他專業課中解決實際問題，對自己專業的學習沒有起到很好的促進作用。

（2）要熟練掌握MATLAB軟件，并且將其應用于解決實際問題，學習難度略大。對于獨立學院的學生而言，難度更大，2周時間不足以學生熟練掌握這一工具。

（3）在進行設計時，學生是2-3個人一組，不能使每個學生得到充分的鍛煉。

（4）學生成績兩級分化嚴重，特別是高年級的專業，任務布置上使用一刀切，不利于程度不同的學生有效的掌握，影響教學的有效性。

（5）實驗報告抄襲現象嚴重。

3教學改革

（1）改革教學內容

改革《MATLAB與系統仿真課程設計》的教學內容，使學生在熟練掌握MATLAB的計算、編程、繪圖等基本功能的基礎上，學會利用Simulink進行動態系統的仿真，利用MATLAB軟件進行控制系統數學建模，掌握時域、頻域以及根軌跡的分析方法，從而對控制系統進行校正及PID參數整定，提高學生解決實際問題的能力。

（2）建立任務題庫

改進任務書的布置方式，實行分級多任務的布置。針對不同學生的不同學習能力，分為簡單任務題庫和復雜任務題庫。復雜任務題庫的任務分基礎部分和提高部分，分等級分步驟臺階式的遞進增長。

（3）改革教學方法與手段

針對本系學生特點，充分運用各種教學手段和教學資源，充分調動學生的積極主動性，活躍課堂氛圍，提高教學質量和效果。課堂上可以通過演示使用MATLAB軟件生成美圖、動畫、音樂等，讓學生意識到MATLAB軟件的強大功能，從而增強學習主動性，起到事半功倍的效果。

（4）改革考核方式

特別強調的是考核方式是加入平時成績的登記和最后答辯成績登記，并且增大平時成績和答辯成績占的總成績的比例。平時成績的登記，是督促學生認真完成實驗的重要手段。最后答辯成績登記，是區別實驗是否優秀的重要方法，杜絕實驗報告抄襲的現象。

4結語

通過《MATLAB與系統仿真課程設計》培養學生利用MATLAB軟件分析和解決控制系統的建模、仿真、分析、校正，使學生具備一定的分析問題、解決問題的能力。調動學生的學習主動性，逐步培養學生獨立解決問題的能力。

參考文獻：

[1]王正林，王勝開，陳國順，王祺.MATLAB/Simulink與控制系統仿真（第3版）.北京：電子工業出版社，