课程设计的改革与实践——以MATLAB课程设计为例

王慧莹，刘 芳

1.东北农业大学成栋学院；2.黑龙江东方学院

课程设计的改革与实践
——以MATLAB课程设计为例

王慧莹1，刘 芳2

1.东北农业大学成栋学院；2.黑龙江东方学院

本研究针对MATLAB特点进行探讨，显示MATLAB课程设计出现的问题，通过对MATLAB课程设计的改革探索，提出了适应于现在MATLAB课程的教学模式；结果表明：在课程设计中可以为了避免学生出现迷茫和失措，采用实例式学习的方法；对专业不同的学生采取对象式培养的方法；为了培养学生的积极性采取互动式教学；为了培养学生的创新意识和思维反应能力，采取实践式训练的方式；为了培养学生举一反三的能力，采取深入式学习。

课程设计；改革；MATLAB

黑龙江省高等教育协会2014年高等教育科学研究青年专项课题[编号：14Q165]

随着计算机与互联网的快速发展,使得我国由工业社会迈向信息化的时代。而MATLAB作为现阶段最为流行的计算软件，在自动控制、数值分析、计算机技术、建模和仿真以及财务分析等多方面被广泛利用。自MATLAB发布之日起。许多的高等院校均开设了MATLAB相关课程，但由于其自身性质独特，导致学生的实践能力很差，影响了教学效果。

1 MATLAB概述

1.1 概念

MATLAB是美国MathWorks公司开发的具有友好的工作平台与编程环境，简单易用的程序语言，强大的科学计算机数据处理能力，出色的图形处理功能，应用广泛的模块集合工具箱，以及实用的程序接口和发布平台的大型综合软件[1]。MATLAB自从推出时期起，通过各领域权威人士的不断完善和改进，逐渐取代C或Fortran，成为国际应用最广的计算软件之一。

1.2 MATLAB特点

功能强大：MATLAB包括应用广泛模块集合工具箱，包括核心内部函数和各类可选工具箱，而工具箱分为扩充其符号计算和文字处理等的功能工具箱和专业性比较强的学科性工具箱两部分。

界面友好，编程效率高：由于MATLAB避开了子程序的编程任务，采用本领域专家编写的库函数，使用方便，而且函数的可靠性也得到了保证。

开放性强：可以把MATLAB当成一种更高级的语言来进行使用。用户不仅可以将各种工具箱中的函数互相调用而且还可以进行更改。MATLAB支持用户对其函数进行二次开发，用户的应用程序可以作为新的函数添加到相应的工具箱中使用[2]。

1.3 MATLAB的主要功能

随着科技的不断进步，MATLAB不断地进行完善，其版本不断地进行升级，到目前为止，MATLAB已经具有出色的数值计算功能、无需事先对变量赋值的符号计算功能、将数据进行不同维数图形表现的数据分析功能、具有模拟动态系统的动态仿真功能以及图形文字统一处理功能。MATLAB强大的功能让其成为世界顶级的科学计算与数学应用软件。

1.4 Matlab课程设计的特点

由于Matlab上述的功能和特点致使其课程内容多，课时少，实践课不足；各高校侧重点不同，讲述内容不一样，有的只讲究仿真，不讲究实践，造成学生不能很好地理解其仿真的含义，与其他的科目产生距离。为了弥补课程教学时间上的不足和与各基础课的衔接问题，Matla的课程设计需要进行改革[3]。

2 课程改革与实践

2.1 实例式学习

对于刚接触MATLAB课程的同学，都会对该课程所涉及的特殊指令和庞杂知识内容感到迷茫和失措，如果讲授局限于书本知识，就会让学生产生逆反心理，失去对课程学习的兴趣。所以在讲授课程的过程中，尽量引用与日常生活密切相关的实例，让学生初步认识将要学习的内容，使学生带着疑问和目的来听课，不仅维持了学习纪律，还提高了学生学习的积极性，老师讲解的重点和难点也更容易接受。

2.2 对象式培养

不同的学科对于MATLAB课程的要求不同，例如：这门课对于电气控制专业属于必修课，而信息科学相关的专业属于选修课。由此，在管理两专业的同学时，就要考虑学生存在的个体差异，及实践需求差异，采取不同的指导方式。对于必修课的同学，他们的学习主要目标是今后可以利用MATLAB进行专业设计及应用。因此，在MATLAB课程设计时，老师可以对其严格要求。

2.3 互动式教学

在目前高校的教学中，一般都是老师占主导地位，学生处于被动的听课状态，在MATLAB课程设计过程中，老师可以让学生参与整个教学过程，根据同学的反馈，调整课程的讲解内容。对于有创新思维的同学无论成功失败，都要给予鼓励，帮助他从失败中找到原因，不要一味的批评。

2.4 实践式训练

MATLAB课程设计是实践性十分强的一门课程，老师要考虑当代大学生理论与实践不匹配的特点，主动培养学生的动手和独立思考问题的能力。在课程设计立题阶段，可以让学生共同参与，可以根据学生自己的兴趣调整自己的题目。再确定问题的解决思路、程序设计方法、实验步骤、性能指标，制定详尽的方案，最后撰写报告、结题[3]。

2.5 深度式学习

学习不仅要学会书本的知识，还要学会举一反三。要深刻理解书本所蕴含的知识，已有的知识要学会利用，帮助解决问题，禁止学生读死书，不会利用的现象。例如MATLAB课程设计中，老师要引导同学不仅注重知识的横向联系，还要注意到知识的纵向延伸。要真正理解MATLAB的本质，学以致用。深度使得学习可以让学生体会到成功的喜悦，促进学生学习的积极性。

3 结论

为了引起学生的兴趣和求知的欲望，教师在教学过程中可以采取实例式学习；为了增加学生的参与感，可以让学生参与课程设计的立题；为了培养学生的积极性，可以采取互动式的教学；为了培养学生的创新意识和思维反应能力，可以对学生进行实践式的训练；为了培养学生的举一反三能力，就要求学生对书本内容的深度式学习。当代大学生只有理论与实践相结合，才会成为当今社会所要求的复合人才，由此，课程设计的改革刻不容缓。

[1]王波，王军.MATLAB课程的教学改革思考[J].课程教材改革,2012,28：55-55.

[2][4]邓巍，丁为民，张浩.MATLAB在图像处理和分析中的应用[J].农机化研究,2006,6：195-195.

[3]周怡琳，姚燕，吕美玉.[J].测控专业精密机械课程设计的改革与实践探索[J].实验室科学,2011,14(2)：65-65.