“Matlab仿真及應用”線上授課教學研究

陳杰 姚娜

摘 要：新冠疫情特殊時期，為實現“停課不停教、停課不停學”的目標，“Matlab仿真及應用”課程采取了線上授課模式，由智慧樹和釘釘兩個網絡平臺共同完成。網絡教學部分由3個部分組成：課前預習、課堂學習和課后鞏固。課前預習采用錄制5～10 min的小視頻來完成，讓學生大概了解課堂所學知識點，提出問題，并讓學生利用網絡查詢;課堂學習主要對知識點的擴展，并通過在線回答問題和連麥的方式，調動學生積極性和課堂參與度，提高學習效率;課后鞏固部分由課堂所學知識和課程小設計組成，讓學生對所學課堂知識有新的認識。該網絡教學方法對學習效果起到很好的促進作用，也得到了學生的認可。

關鍵詞：“Matlab仿真及應用”;線上授課;課堂教學;課前預習;課后鞏固

0 ? 引言

在新冠疫情特殊形勢下，為了避免出現聚集性病毒交叉感染，減少疫情對高校教師正常授課、學生正常上課的影響，教育部門要求各大高校充分利用線上教育平臺及資源，實現“停課不停教、停課不停學”的目標，鼓勵各大高校采取線上直播授課形式，以保證在新冠疫情期間，大學生的學習進度和學習質量[1]。因此線上直播授課便成了一種有效的學習和教學手段。在新冠疫情爆發之前，線上授課平臺就已經非常普遍。新冠疫情的爆發對在線教學的進一步發展起到推波助瀾的作用，各種平臺軟件支持如智慧樹、騰訊會議、騰訊課堂、釘釘平臺、雨課堂等正在越來越深入地改變著高校教學環節。互聯網新技術、視聽新媒體的應用和拓展，不僅給教育活動交互提供了一層穩定保障，還拓寬了整個傳統教育的發展空間。教育與媒體的融合和統一，使得網上遠程授課和隔屏學習成為可能，也是互聯網環境下教育發展的必然選擇和普及[2]。

1 ? 線上教學的特點

相對于傳統的線下授課方式，采取使用網絡進行線上上課有它獨自的特點：（1）利用網絡教學的開放性特點，把教學的重心由單純傳授知識轉移到引導學生學習和培養提高學生能力上來;（2）利用網絡教學的交互性特點，使得“教”與“學”矛盾對立又統一的雙方得以不斷地調整和發展;（3）利用網絡教學的共享性特點，優化教學效果，為構建開放型的教學方式提供了美好的前景[3-5]。

Matlab語言廣泛應用于工程計算和數值分析，不僅具有強大的圖像處理功能和豐富的圖形用戶界面功能，并且語法簡單，還提供了功能強大的仿真工具simulink。“Matlab仿真及應用”是通信相關專業的一門必修課，在通信相關專業，它和每一門專業課都絲絲相連，環環相扣，適用范圍較廣。“Matlab仿真及應用”日常教學以往主要采取線下教學方式，實驗課和理論課相結合的方式不僅能提高學生的課堂參與度，還能幫助學生掌握知識。本課程主要包括以下8部分：Matlab基礎知識、Matlab數據及運算、Matlab矩陣處理、Matlab程序流程、Matlab繪圖、Matlab數據分析、Matlab圖形用戶界面和simulink系統仿真。每部分包含一個實驗。

2020年新型冠狀病毒的爆發，導致高校學生無法聚集上課，為了實現“停課不停教、停課不停學”的教學目標，各學校全面普及線上授課。為了響應國家號召，“Matlab仿真及應用”也開啟了網絡在線教學的模式。為了上好這門課程，本課程采用兩家網絡平臺相結合的方式進行課程授課和學習。

2 ? “Matlab仿真及應用”課程線上教學過程

2.1 ?課前準備

“Matlab仿真及應用”語法知識較多，函數較多，模塊也較多，課前如果沒有預習，一堂課下來，學生學的多也忘得多。因此在課前錄制5～10分鐘預習視頻，提前發布到班級智慧樹，學生可以在線學習也可以下載學習，并可以在評論區進行討論和交流學習心得。預習視頻主要包括本節課要學的語法和函數或者模塊，讓學生提前獲悉本節課知識重點，吸引學生的注意力，并提出一些小問題。如某些函數的調用方法，讓學生自己去查閱資料，增加印象，這樣有助于讓學生在課堂上主動去獲取知識，起到提高課堂知識的掌握程度的作用。

2.2 ?課堂學習

課堂教學是傳統教學的主要環節，課堂環節的設計對學生知識的掌握程度起到關鍵性的作用，因此利用好課堂是每一個教師必備的技術。本課堂環節在釘釘上進行。在“Matlab仿真及應用”的線上課堂上要把知識細化、擴展和演示，并對預習環節提出的問題進行檢驗和測試。為了引起學生學習的興趣，引入一些本專業其他課程和本節課所學Matlab語言相關聯的案例進行講解，這樣更能引起學生的重視。因為線上授課教師看不到學生的表情，因此學生對一個知識點的掌握情況不能從表情上反饋給教師。另外，教師對學生的學習動態也不能隨時掌握，所以需要很多的互動環節。在理論課堂上要除了鼓勵學生積極連麥回答問題以外，還要隨時增加對學生進行點名提問的環節，既能防止個別學生開小差的情況，又能調整學生學習集中度。另外，此平臺開發了在線提問的環節，可以隨時在課堂上提問問題，并能統計每個學生的答題情況，這對課堂教學環節學生知識點的掌握起到推波助瀾的作用。

實驗課程的教學也采用提前發布在智慧樹的模式，實驗課主要根據本章知識點設計的實踐課程。在實驗課堂上，教師對實驗課所設計的知識點進行10分鐘左右講解，之后由學生自行完成實驗內容，完成后上傳至智慧樹由教師講評。

2.3 ?課后鞏固

課后鞏固是學習的一個重要環節。在網絡教學環境下利用好這個環節，對學生的知識的掌握有質的飛躍作用。課后鞏固主要分為課程練習和課程小設計兩部分。

課程練習主要是課堂相關內容的鞏固。一般有3～5題，由教師發布在智慧樹的作業平臺，學生可在此平臺對作業進行交流、討論，作業完成后通過平臺提交;教師可在平臺進行批閱。

課程小作業一般每單元進行一次，根據本單元所學知識重點布置一次設計工作，由學生自由組隊來完成作品并進行答辯。答辯環節包括設計背景，設計過程以及作品演示環節。該環節要求每個組員對自己所負責的部分進行描述和分析。以此達到知識鞏固的效果。

2.4 ?教學效果

一個學期的教學結束后，在每個課前預習發布的視頻的討論區，至少有70%的同學參與討論。在課堂教學環節，通過課堂設計，學生能積極主動地思考和回答問題，對本課程學習也充滿了興趣，能夠在教師的引導下主動在網絡上查閱資料，并且能向教師提出一些問題來共同探討，課堂參與情況達到95%。在課后鞏固環節，學生都能積極主動完成課后作業，課程小設計也完成的有板有眼，學生甚至主動在課后鞏固的討論區發起投票，選出每次課程小設計的最優者。在實驗課上，大多數同學能夠獨立自主地按時完成實驗，對有分歧的問題主動在評論區進行討論分析。

學生期末考試在智慧樹上進行。學生最終期末成績的考核由30%的平時成績和70%的期末成績組成。平時成績由課后作業，課堂答題、實驗報告以及課后小設計共同組成。最終160多人的4個班級僅有1人成績不合格。

3 ? 結語

疫情期間，學生教師無法會聚課堂，這種線上授課模式無疑是最好的選擇。線上授課有其無法代替的優勢，也有不可避免的缺點。因此制定一個詳細的教學計劃對教師來講是一件舉足輕重的任務。課前的預習對線上授課起到畫龍點睛的作用，課堂安排起到總領全局的作用，而課后的鞏固也是無可代替。只有這幾種結合好了，才能調動學生的主動性，使得線上教學達到預期的教學效果。

[參考文獻]

[1]李維娜，秦亮.新冠疫情期間高校線上授課模式探討[J].焦作大學學報，2020（2）：127-129.

[2]曹培杰.未來學校的變革路徑—“互聯網+教育”的定位與持續發展[J].教育研究，2016（10）：46-51.

[3]唐瓷，賴麟.現代教育技術基礎[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[4]陳杰，姚娜，呂海芳.《通信原理》實驗平臺在教學中的應用[J].現代計算機（專業版），2019（19）：54-58.

[5]陳杰，石魯珍，姚娜.通信工程專業實驗平臺的建立和應用[J].現代計算機（專業版），2019（18）：74-78.

（編輯 姚 鑫）