Matlab程序設(shè)計(jì)教改實(shí)踐

白育堃

摘 要：本文對(duì)Matlab程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從教材、教學(xué)工具、教學(xué)方法等方面提出改進(jìn)措施。課程考核和教學(xué)評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，實(shí)行教改實(shí)踐頗有成效。由于不同語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)是相通的，教改的方法和舉措對(duì)于其他程序設(shè)計(jì)課程也具有一定的影響和參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：Matlab程序設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)即使不是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才，也應(yīng)該具有較高的編程水平，甚至要具備軟件研發(fā)等多個(gè)方面的能力，這樣才能滿(mǎn)足社會(huì)的需求。因此，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程在高校信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系中占有相當(dāng)大的比重。

Matlab是一個(gè)擁有數(shù)值計(jì)算分析、可視化的圖形、處理文字以及分析符號(hào)等功能的集成化軟件。目前，科學(xué)理論的仿真分析、工程技術(shù)、數(shù)據(jù)整合計(jì)算、實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)搭建等各方面都離不開(kāi)Matlab這個(gè)強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算仿真平臺(tái)。因?yàn)槠渚哂蟹浅Ｖ庇^、高效、便捷的良好性能，這門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言在普通高等教育的理工科院校中成為必修學(xué)科，也是理工科學(xué)生必須掌握的基本技能。因此，如何讓學(xué)生更輕松地學(xué)好Matlab程序設(shè)計(jì)課程，是教師值得思考的問(wèn)題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

Matlab程序設(shè)計(jì)課程所涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣泛，新知識(shí)比較多，而且內(nèi)容抽象、乏味，教學(xué)課時(shí)少。這就導(dǎo)致教師的教學(xué)任務(wù)重，課程安排緊湊；學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化不透，學(xué)習(xí)吃力，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)成果十分不理想，較優(yōu)秀的學(xué)生也只能勉強(qiáng)讀懂十分簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)句，并不會(huì)利用Matlab語(yǔ)言進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

1.學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，基礎(chǔ)薄弱

學(xué)好Matlab軟件，不但要求學(xué)生具備英語(yǔ)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的基本知識(shí)和良好的邏輯思維能力，還要求學(xué)生有一定的設(shè)計(jì)程序基本理念。但是對(duì)于非重點(diǎn)高校，大多數(shù)學(xué)生的數(shù)學(xué)和英語(yǔ)基礎(chǔ)較為薄弱，給編程學(xué)習(xí)帶來(lái)困難；編程相關(guān)知識(shí)抽象程度高，對(duì)于數(shù)學(xué)邏輯思維相對(duì)較差的學(xué)生，很難順利地運(yùn)用編程語(yǔ)言；學(xué)生普遍喜歡理論比較簡(jiǎn)單、可以動(dòng)手操作的課程，這就使對(duì)Matlab課程的學(xué)習(xí)比較吃力，學(xué)習(xí)興趣下降，上課不認(rèn)真聽(tīng)講，甚至產(chǎn)生放棄學(xué)習(xí)該課程的想法，逃避程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程。因此，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的枯燥結(jié)構(gòu)搭建和語(yǔ)句分析往往讓初學(xué)者表現(xiàn)出學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、學(xué)習(xí)興趣不高等問(wèn)題。

2.現(xiàn)有教材不能滿(mǎn)足教學(xué)要求

現(xiàn)有的教材過(guò)多地停留在數(shù)學(xué)問(wèn)題上，使學(xué)生感到枯燥乏味。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，但是教材卻更新緩慢，現(xiàn)在使用的教材版本較低，不能涵蓋Matlab軟件的實(shí)現(xiàn)功能，導(dǎo)致學(xué)生不能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)較好地與實(shí)踐課相結(jié)合，產(chǎn)生厭學(xué)的消極情緒。

3.教學(xué)方法陳舊

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是“填鴨式”教學(xué)，就是由教師為主體給學(xué)生灌輸書(shū)本上的內(nèi)容。雖然教師希望能在有限的時(shí)間里給學(xué)生傳授更多的知識(shí)，但是這樣的教學(xué)方法會(huì)導(dǎo)致師生間的互動(dòng)、交流減少，學(xué)生一直處在被動(dòng)、機(jī)械的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生沒(méi)有自主思考，學(xué)習(xí)的積極性和主導(dǎo)性都會(huì)降低。久而久之，學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力非但不能提高，反而喪失了學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣，甚至對(duì)其他的程序設(shè)計(jì)課程也產(chǎn)生反感、抵觸情緒。

4.教學(xué)手段單一

雖然由“黑板+粉筆”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝?jì)算機(jī)+大屏幕”，節(jié)省了大量板書(shū)的時(shí)間，提高了教學(xué)效率，但是教學(xué)效果并未得到明顯提高。因?yàn)榻處煹慕虒W(xué)觀念并沒(méi)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(xué)方式給學(xué)生傳授課程知識(shí)，信息量大，學(xué)生缺乏思考和消化知識(shí)的時(shí)間，對(duì)知識(shí)的理解不夠透徹。

二、課程教學(xué)改革與實(shí)踐

1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

學(xué)生長(zhǎng)期堅(jiān)持學(xué)習(xí)的重要條件是興趣，所以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。首先，講課之前，可以通過(guò)列舉生活中應(yīng)用Matlab的現(xiàn)實(shí)例子告知學(xué)生這門(mén)課程的實(shí)用性和重要性，學(xué)生才會(huì)知道該課程與實(shí)際生活是有聯(lián)系的，是有用的。其次，讓學(xué)生明白這門(mén)課程哪個(gè)部分好學(xué)，哪個(gè)部分難學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候有心理準(zhǔn)備，合理分配時(shí)間。這樣，在學(xué)習(xí)難的部分時(shí)學(xué)生會(huì)深入鉆研，發(fā)現(xiàn)自己的不足，自覺(jué)利用課余時(shí)間給自己“充電”。最后，教師應(yīng)適當(dāng)?shù)卦谡n堂上引入該年齡段學(xué)生關(guān)注的事情活躍課堂氣氛，讓學(xué)生愛(ài)上課堂，喜歡聽(tīng)課。

2.精心組織教學(xué)內(nèi)容

教材內(nèi)容不僅要符合學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃、課程的教學(xué)大綱要求和學(xué)時(shí)安排，而且要明確在課程的教授過(guò)程中，注重講解該課程的分析方法和在實(shí)際中的應(yīng)用。Matlab程序設(shè)計(jì)課程可以分為三個(gè)階段：第一階段是基礎(chǔ)知識(shí)講解，重點(diǎn)是算法分析和設(shè)計(jì)；第二階段是簡(jiǎn)單的編程及應(yīng)用；第三階段是減少理論，增加案例，注重實(shí)踐。

3.改進(jìn)教學(xué)方法

近年來(lái)，迅猛發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不但為現(xiàn)代教育事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，而且對(duì)以往的教學(xué)方法產(chǎn)生影響。第一，教師通過(guò)多媒體課件引入問(wèn)題，可以給學(xué)生演示開(kāi)發(fā)成功的軟件成果，讓學(xué)生感受這門(mén)課程的神奇與強(qiáng)大，培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探索知識(shí)的欲望。第二，改變傳統(tǒng)的教法，讓學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間在課堂上可以相互討論，讓學(xué)生多思考、多提出問(wèn)題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師不用對(duì)學(xué)生的提問(wèn)給出直接回答，可以稍加引導(dǎo)，讓學(xué)生多獨(dú)立思考，提出解決問(wèn)題的方法和設(shè)想。最后，教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程加以評(píng)價(jià)，讓學(xué)生注意自己的思考誤區(qū)，在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思想。另外，安排課后的上機(jī)操作作業(yè)，可以使學(xué)生對(duì)知識(shí)有進(jìn)一步的鞏固。

4.在教學(xué)中引入多媒體和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，微信、微博等在學(xué)生生活中已經(jīng)成為不可或缺的部分。因此，借助這些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以突破傳統(tǒng)教學(xué)存在的時(shí)間和空間的限制；學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間安排，自由選擇使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)間；學(xué)生在聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)授課時(shí)，如有不懂的地方，可以暫?；蛘呋胤?，這就提供給學(xué)生獨(dú)立思考以及深入學(xué)習(xí)的便利。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)和教師、同學(xué)相互交流，探討問(wèn)題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，感受到了知識(shí)的博大精深，還體會(huì)到了學(xué)習(xí)的快樂(lè)?？偠灾?，在教學(xué)中引入多媒體和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段勢(shì)在必行。

三、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)Matlab程序設(shè)計(jì)課程，簡(jiǎn)要地介紹了該課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，提出了一些對(duì)該課程的教改對(duì)策。教師要注重理論和實(shí)踐的結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，通過(guò)使用微信、微博等教學(xué)平臺(tái)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)性及積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際操作技能，拓展學(xué)生的思維方式，使學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)、解決問(wèn)題。

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