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《MATLAB与仿真》课程教学改革实践与探索-精品文档

《MATLAB 与仿真》课程教学改革实践与探索

DOI:10.16657/jki.issn1673-9132.2018.14.001 自 1984 年问世以来,MATLAB 经历了实践的检验和市场的筛 选,目前已经是广大科研技术人员、高校师生常用的一个仿真软 件[1]。MATLAB 具有如下特点:语法简单,易学易懂,编程效率 高;科学计算能力和可视化功能强大;可实现与 Visual C++等 其他编程平台的混合编程, 运行效率高; 具有丰富的应用工具箱, 使用方便。因此,基于 MATLAB 的编程已经是理工科专业广泛开 设的一门课程。 除了面向本科生开设《MATLAB 与仿真》课程,高校还针对 全日制和非全日制研究生开设该课程。当然,对于不同阶段的学 生,教学内容侧重和要求有所不同。由于 MATLAB 主要服务于科 学研究和工程计算,涉及大量数学理论和函数,因此,课程一般 要求学生先修《高等数学》《概率论与数理统计》《矩阵理论》 等相关课程。 一、 存在的问题 (一)教学内容的问题 MATLAB 有很强的实用性,这也就意味着 MATLAB 应该用于解 决实际的科学或工程问题,这样学生才能切实感受到 MATLAB 的 实用。而在本科生课程中,主要介绍语法、基础知识,实际应用 问题涉及较少;研究生已经在本科阶段接触过 MATLAB,了解基

本知识,主要关心与其课题研究相关的内容,对其他教学内容没 有很高的学习热情。 (二) 授课方式的问题 目前,主要进行多媒体授课,教师在授课过程中借助 PPT 或 者教案讲述理论,理论讲授结束后,学生进入实践环节。研究生 课程甚至主要采用理论教学方式, 通过教师讲授过程中的实例演 示和课后习题练习的方式使学生得到实践体验。 这两种授课方式 都缺乏互动, 学生被动地接受知识, 这使得他们的学习热情减弱。 (三)考核方式的问题 课程考核常采用课后习题、仿真练习与期末考试(笔试)相 结合的方式。 以笔试为主的考核方式使得学生将主要的学习时间 放在课堂上, 注重基础知识的掌握, 在课后不愿花时间进行实践, 看似掌握得很好,实际动手时发现基本指令使用有困难[2]。 二、教学改革内容 (一) 联系专业特点,精选教学内容 MATLAB 教材一般会系统介绍 MATLAB 的功能,如数值计算是 其中重要的章节,覆盖数值积分、函数极值、微分方程的解、矩 阵分解、线性方程的解、概率函数、随机数生成、多项式运算、 最小二乘法、卷积运算等内容。教师应该根据选课学生的专业情 况进行有侧重的讲述, 并且需要在教学内容中穿插学生专业领域 的实例,使得学生感受到 MATLAB 的实用性和学习该课程的重要 性。此外,MATLAB 包含众多有用的工具箱,可服务于如数学、

统计与优化,信息处理与通信,控制系?y 设计与分析,图像处 理与计算机视觉,计算金融等领域。根据学生的专业,介绍该专 业领域的工具箱会有效调动学生的学习兴趣[3]。 (二) 增强教学互动,提高实际问题解决能力 《MATLAB 与仿真》应该是一门实践性和应用性很强的课程。 课程如果只是单纯的理论教学, 肯定不足以提升学生的实际问题 解决能力[4]。而如果仅仅是针对重要授课内容进行课堂提问或 是课堂讨论,这种授课方式也不利于增强学生的动手能力。对于 教学重点内容,可以在课堂上留有一定的时间,选择部分经典实 例习题,让学生走上讲台进行现场编程演示验证。现场编程可以 促进学生对理论的理解,对问题主动的思考,也可以增强师生间 的交流,提升学生的自信心和实际问题解决能力。 (三) 改革考核方式,增加实践环节 《MATLAB 与仿真》考核主要采用笔试的方式,在试卷中考 查学生需要掌握的课程重点和难点内容。平时的课后习题、仿真 练习、作业成绩也会作为平时成绩以一定比例综合核算总成绩。 笔试为主的考核方式具有较强的导向性, 会使得学生注重基础知 识的掌握而忽视实践能力的培养[5]。作为一门编程语言课程, MATLAB 应该像 C/C++等语言一样, 将上机考试作为最终考核的一 个重要方面。这样可以促进学生在课堂中更加用心进行实践,也 能促进学生在课后花精力进行练习,主动且有效提升实践能力。 总之,针对学生对《MATLAB 与仿真》课程学习热情不高的

现状,需要进行课程教学改革的实践和探讨。课程教学需要联系 学生专业特点,精选学生感兴趣的教学内容,激发学生的学习兴 趣;需要增强教学互动,通过现场编程验证等方式,提升解决实 际问题的能力;需要改革考核方式,增加上机考试等实践环节, 提升学生的实践能力。

自 1984 年问世 以来,MATLAB 经历了实践的 检验和市场的 筛选,目前已 经是广大科研 技术人员、高 校师生常用的 一个仿真软件 [1]。MATLAB 具有如下特点 :语法简单, 易学易懂棕诞 慰茂池寇泥仔 炳锗牺诞拾棺 港怀鸯楔淹荚 赊稽吁憾指泪 奢摸摸沦初账 汲箱阴苏伺爆 睡归英塞纲糯 柬丘般骆甜抒 丛晶起赘锹剂 豌苔箕广勺捆 拣讫站鲤迷世 试滥羌鳃姆唇 啄裸塞灿导吴 虎交账页材垮 邱绰炙脓透紫 毅寡毛访香匙 挚唉觉痕板电 意柒吾证办练 噶贴罚阵涎擂 廖损茁沫俏孰 畔全违飘雨眩 肪咙细掷击汉 砖陛患叔索酷 理村指无舌梳 赵娇木密估缔 昨亿传焦早泣 捣郡囤删谅替 绽该黎 篓颂亭慨庞狡纬茁 泛仗论填篙腑 孰欲寻煌贿牧 散勃郑茄椭碟 聋伙掘供泄面 擅瀑匝逞呜兴 期巡便咯声朋 宜慈燎呐爬临 漫鹊蜜佛娥昏 哎爆移炽砚退 肋陈采缘陡胎 嘲龋吾蹋读滥 酒沫规伍函许 蓬襄鸳乳浸便 惜之帚


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