Matlab程序設計教改實踐

白育堃

摘 要：本文對Matlab程序設計課程的教學現狀進行分析，從教材、教學工具、教學方法等方面提出改進措施。課程考核和教學評價的結果表明，實行教改實踐頗有成效。由于不同語言的程序設計是相通的，教改的方法和舉措對于其他程序設計課程也具有一定的影響和參考價值。

關鍵詞：Matlab程序設計；教學改革；教學實踐

近年來，計算機技術和網絡技術飛速發展，信息類專業即使不是計算機相關專業的人才，也應該具有較高的編程水平，甚至要具備軟件研發等多個方面的能力，這樣才能滿足社會的需求。因此，程序設計類課程在高校信息類專業課程體系中占有相當大的比重。

Matlab是一個擁有數值計算分析、可視化的圖形、處理文字以及分析符號等功能的集成化軟件。目前，科學理論的仿真分析、工程技術、數據整合計算、實驗的平臺搭建等各方面都離不開Matlab這個強大的科學計算仿真平臺。因為其具有非常直觀、高效、便捷的良好性能，這門程序設計語言在普通高等教育的理工科院校中成為必修學科，也是理工科學生必須掌握的基本技能。因此，如何讓學生更輕松地學好Matlab程序設計課程，是教師值得思考的問題。

一、課程教學現狀分析

Matlab程序設計課程所涉及的學科領域廣泛，新知識比較多，而且內容抽象、乏味，教學課時少。這就導致教師的教學任務重，課程安排緊湊；學生對知識的消化不透，學習吃力，大部分學生學習成果十分不理想，較優秀的學生也只能勉強讀懂十分簡單的程序語句，并不會利用Matlab語言進行項目開發。

1.學生缺乏學習興趣，基礎薄弱

學好Matlab軟件，不但要求學生具備英語、數學等學科的基本知識和良好的邏輯思維能力，還要求學生有一定的設計程序基本理念。但是對于非重點高校，大多數學生的數學和英語基礎較為薄弱，給編程學習帶來困難；編程相關知識抽象程度高，對于數學邏輯思維相對較差的學生，很難順利地運用編程語言；學生普遍喜歡理論比較簡單、可以動手操作的課程，這就使對Matlab課程的學習比較吃力，學習興趣下降，上課不認真聽講，甚至產生放棄學習該課程的想法，逃避程序設計類課程。因此，程序設計類課程的枯燥結構搭建和語句分析往往讓初學者表現出學習動力不足、學習興趣不高等問題。

2.現有教材不能滿足教學要求

現有的教材過多地停留在數學問題上，使學生感到枯燥乏味。計算機技術發展迅猛，但是教材卻更新緩慢，現在使用的教材版本較低，不能涵蓋Matlab軟件的實現功能，導致學生不能夠將所學的理論知識較好地與實踐課相結合，產生厭學的消極情緒。

3.教學方法陳舊

傳統的教學方法是“填鴨式”教學，就是由教師為主體給學生灌輸書本上的內容。雖然教師希望能在有限的時間里給學生傳授更多的知識，但是這樣的教學方法會導致師生間的互動、交流減少，學生一直處在被動、機械的學習狀態，學生沒有自主思考，學習的積極性和主導性都會降低。久而久之，學生分析、解決問題的能力以及創新能力非但不能提高，反而喪失了學習這門課程的興趣，甚至對其他的程序設計課程也產生反感、抵觸情緒。

4.教學手段單一

雖然由“黑板+粉筆”轉變為“計算機+大屏幕”，節省了大量板書的時間，提高了教學效率，但是教學效果并未得到明顯提高。因為教師的教學觀念并沒有改變，仍是以教師為課堂的中心，教師課上采用讀PPT的教學方式給學生傳授課程知識，信息量大，學生缺乏思考和消化知識的時間，對知識的理解不夠透徹。

二、課程教學改革與實踐

1.培養學生學習熱情

學生長期堅持學習的重要條件是興趣，所以培養學生的學習興趣至關重要。首先，講課之前，可以通過列舉生活中應用Matlab的現實例子告知學生這門課程的實用性和重要性，學生才會知道該課程與實際生活是有聯系的，是有用的。其次，讓學生明白這門課程哪個部分好學，哪個部分難學，讓學生在學習的時候有心理準備，合理分配時間。這樣，在學習難的部分時學生會深入鉆研，發現自己的不足，自覺利用課余時間給自己“充電”。最后，教師應適當地在課堂上引入該年齡段學生關注的事情活躍課堂氣氛，讓學生愛上課堂，喜歡聽課。

2.精心組織教學內容

教材內容不僅要符合學校的教學計劃、課程的教學大綱要求和學時安排，而且要明確在課程的教授過程中，注重講解該課程的分析方法和在實際中的應用。Matlab程序設計課程可以分為三個階段：第一階段是基礎知識講解，重點是算法分析和設計；第二階段是簡單的編程及應用；第三階段是減少理論，增加案例，注重實踐。

3.改進教學方法

近年來，迅猛發展的計算機技術及網絡技術，不但為現代教育事業做出了巨大貢獻，而且對以往的教學方法產生影響。第一，教師通過多媒體課件引入問題，可以給學生演示開發成功的軟件成果，讓學生感受這門課程的神奇與強大，培養學生產生濃厚的學習興趣和探索知識的欲望。第二，改變傳統的教法，讓學生與學生之間、學生與教師之間在課堂上可以相互討論，讓學生多思考、多提出問題，充分發揮學生的主觀能動性，教師不用對學生的提問給出直接回答，可以稍加引導，讓學生多獨立思考，提出解決問題的方法和設想。最后，教師對知識點進行總結，并對學生的整個學習過程加以評價，讓學生注意自己的思考誤區，在這樣的學習過程中，培養學生的程序設計思想。另外，安排課后的上機操作作業，可以使學生對知識有進一步的鞏固。

4.在教學中引入多媒體和網絡化教學手段

隨著互聯網的飛速發展，微信、微博等在學生生活中已經成為不可或缺的部分。因此，借助這些網絡教學平臺可以突破傳統教學存在的時間和空間的限制；學生可以根據自己的時間安排，自由選擇使用網絡教學平臺進行學習的時間；學生在聽網絡授課時，如有不懂的地方，可以暫停或者回放，這就提供給學生獨立思考以及深入學習的便利。通過網絡平臺，學生可以隨時和教師、同學相互交流，探討問題，提高了學生的學習興趣。在發現問題、解決問題的過程中，學生不僅學到了知識，感受到了知識的博大精深，還體會到了學習的快樂。總而言之，在教學中引入多媒體和網絡化教學手段勢在必行。

三、結語

本文針對Matlab程序設計課程，簡要地介紹了該課程的教學現狀和存在的問題，提出了一些對該課程的教改對策。教師要注重理論和實踐的結合，與時俱進，通過使用微信、微博等教學平臺增強學生的學習興趣、主動性及積極性，提高學生的創新能力和實際操作技能，拓展學生的思維方式，使學生在課堂上學習知識、解決問題。

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