商科類專業(yè)“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學與改革探索

呂盛祥 王滔 朱文文 韓璽 閆澤斌

摘?要：將傳統(tǒng)商科教育與現(xiàn)代新興技術(shù)交叉融合是當前許多高校商科教學改革的方向之一。本文以面向商科專業(yè)開設(shè)的“MATLAB數(shù)字實驗”課程為研究對象，梳理目前的課程教學情況，剖析課程教學存在的問題。結(jié)合商科專業(yè)學生知識結(jié)構(gòu)與能力特點，從教學思維、教學模式、案例庫建設(shè)，以及考核方式四個方面提出相應的課程教學改革建議。

關(guān)鍵詞：MATLAB數(shù)字實驗;商科專業(yè);教學改革

當前，數(shù)字經(jīng)濟迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)正在深刻地改變商業(yè)模式。新零售、智能制造、數(shù)字化管理等新模式的出現(xiàn)對商科教育提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)商科教育的創(chuàng)新發(fā)展勢在必行，大學商科教育需要從培養(yǎng)職能性人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)更適應數(shù)字經(jīng)濟時代的復合型人才。在此背景下，傳統(tǒng)商科課程體系需要融入新技術(shù)、新方法、新理念，注重培養(yǎng)商科專業(yè)學生的商務(wù)數(shù)據(jù)分析和管理定量決策能力[12]。

MATLAB軟件是一款集成的科學計算平臺和多領(lǐng)域任務(wù)建模及求解工具，目前已被廣泛應用于自動化、計算機、電子信息、金融、管理等眾多學科課程教學之中[34]。作為一所財經(jīng)特色高等院校，我校近年來緊密結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟時代先進信息技術(shù)，面向工商管理、物流管理等商科類專業(yè)開設(shè)了“MATLAB數(shù)字實驗”課程，基于MATLAB軟件為學生提供定量化商務(wù)數(shù)據(jù)分析與管理決策優(yōu)化技能培訓。該課程的開設(shè)旨在培養(yǎng)學生對MATLAB軟件的基本認識和基礎(chǔ)使用能力，能夠基于MATLAB軟件進行常用科學計算、仿真和建模，同時具備借助MATLAB軟件求解實際管理決策問題的能力，為今后在解決實際管理應用問題或未來從事科學研究工作提供必要的方法和工具訓練。

1?“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學現(xiàn)狀

“MATLAB數(shù)字實驗”為本校近年新開設(shè)的面向物流管理、工商管理等商科專業(yè)學生的專業(yè)選修課程。目前該課程主要教學內(nèi)容分為三大部分。第一部分介紹MATLAB軟件的基本功能和基礎(chǔ)使用方法，包括數(shù)據(jù)類型、數(shù)組運算、矩陣運算、統(tǒng)計分析、可視化操作等;第二部分介紹基于MATLAB語言的程序設(shè)計方法;第三部分介紹MATLAB在管理領(lǐng)域的應用，包括回歸分析、最優(yōu)化建模與求解等。作為現(xiàn)有商科專業(yè)課程體系中較為“另類”的一門新設(shè)課程，與傳統(tǒng)的管理學類課程相比，“MATLAB數(shù)字實驗”的實際學習門檻較高。學生需具備必要的微積分、數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)，運籌學理論基礎(chǔ)，以及一定的計算機程序語言設(shè)計能力。若想靈活應用MATLAB解決現(xiàn)實中的管理決策問題，還需具備將現(xiàn)實案例準確轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題的模型抽象能力。

目前來看，面向商科專業(yè)學生的“MATLAB數(shù)字實驗”教學設(shè)計仍舊停留在傳統(tǒng)的程序語言設(shè)計類課程的教學模式之中，即以教師為中心且依照已有教材按部就班地向?qū)W生教授相關(guān)理論以及操作技巧，“老師講，學生練”，教學過程很少考慮商科專業(yè)學生的知識結(jié)構(gòu)和能力特點。作為一門專業(yè)選修課，以物流管理專業(yè)和工商管理專業(yè)為代表，每年大量商科專業(yè)學生都會選擇該門課程。但根據(jù)作者在日常教學過程中的觀察，在進入該門課程的學習階段后，學生普遍存在學習進度緩慢、參與度不高以及畏難心理等問題。學生即使能夠在課堂上“依葫蘆畫瓢”正確地模仿教師完成程序編寫并成功執(zhí)行指令，但往往“知其然不知其所以然”，無法理解程序語言背后蘊含的數(shù)理基礎(chǔ)和執(zhí)行邏輯，因而不能舉一反三，獨立自主地利用MATLAB解決現(xiàn)實中的管理問題，教學效果乏善可陳，教學目標難以實現(xiàn)。

通過與學生交流，以及學院教務(wù)部門得到的學生教學反饋，商科專業(yè)學生在學習“MATLAB數(shù)字實驗”時普遍存在以下困惑：

（1）學習MATLAB需要大量的前期知識鋪墊。大部分學生缺乏足夠的程序設(shè)計基礎(chǔ)，難以快速掌握MATLAB基礎(chǔ)使用方法。對于學習過程中涉及的數(shù)理知識和定量分析理論，學生往往需要花費時間去復習回顧，因而導致學習進度緩慢。雖然在課堂上基本能夠聽懂，但由于課后練習不足，缺乏實操訓練，經(jīng)常出現(xiàn)學了后面忘了前面的現(xiàn)象。

（2）學生很難感受到學習MATLAB的實際作用。區(qū)別于其他傳統(tǒng)的商科專業(yè)課程，“MATLAB數(shù)字實驗”在授課階段需要花費大量的時間講解MATLAB的基礎(chǔ)功能，因而相應會壓縮案例教學時間。學生疲于記住各類語法規(guī)則，但很難在短時間內(nèi)感受到學習MATLAB對自身帶來的幫助，因而逐漸喪失學習興趣。

（3）MATLAB課堂授課容易變得枯燥乏味。部分學生反映在“MATLAB數(shù)字實驗”的課堂教學過程中被重復性灌輸方法導向為主的軟件使用基礎(chǔ)性知識以及程序設(shè)計語法，缺少與現(xiàn)實企業(yè)管理應用相關(guān)的問題導向的教學環(huán)節(jié)。重復性的知識講解導致課程容易變得枯燥。

2?“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學存在問題

基于上述對該課程教學現(xiàn)狀的分析，目前，面向商科專業(yè)的“MATLAB數(shù)字實驗”在開展課程教學時存在以下四個方面的問題。

2.1?課程體系安排存在不足

“MATLAB數(shù)字實驗”前置課程較多，面向商科專業(yè)學生開設(shè)的該課程涉及數(shù)理科學、計算機科學，以及管理科學等學科的交叉融合，選修門檻較高。然而，一方面，大部分學生在選修該課程之前幾乎沒有任何的程序語言設(shè)計課程修讀經(jīng)歷，同時部分外專業(yè)學生缺乏數(shù)學規(guī)劃和管理定量分析的理論基礎(chǔ)，這就導致在授課階段教師需要花費大量時間幫助學生建立必要的理論和編程基礎(chǔ)。另一方面，不同于傳統(tǒng)的商科專業(yè)課程偏向問題理論化和案例分析，“MATLAB數(shù)字實驗”是以方法論為導向的編程實踐課程，這種課程屬性的差異間接導致教學模式的變化，而習慣了傳統(tǒng)管理學課程教學模式的學生便顯得較難適應?？傊狈ψ銐蚯爸谜n程訓練的學生在面對這樣的“另類”課程時很容易產(chǎn)生畏難心理。

2.2?過程式教學方法效果較差

在面向商科專業(yè)學生授課時，“MATLAB數(shù)字實驗”仍基本采用理工科專業(yè)課程教學中常見的過程式教學方法。教師向?qū)W生傳授基本知識點，學生隨之練習，最后采用隨堂測驗和期末考查的方式檢驗學生的學習成果。在這種教學方式下，學生被灌輸大量的基礎(chǔ)知識并需要花費大量精力記住這些基礎(chǔ)知識以應付測驗或考試。這種過程式教學方法雖然能夠讓學生在課程周期內(nèi)基本掌握MATLAB的使用，但是難以培養(yǎng)學生的自主學習能力，學生并沒有學會如何從應用層面自主使用MATLAB解決現(xiàn)實中的管理問題。學生在課程周期內(nèi)被灌輸?shù)幕A(chǔ)知識會在課程結(jié)束后被遺忘，影響教學效果。另一方面，過程式教學模式容易讓學生產(chǎn)生疲憊和厭倦心理。在課程前期，教師需要教授大量的基礎(chǔ)性概念和理論，學生在教學過程中反復接收著與商科專業(yè)相關(guān)度并不是很高的知識內(nèi)容。過程式教學模式導致學生對知識點不能消化，逐漸排斥課程學習。

2.3?教學內(nèi)容缺乏相關(guān)案例支撐

案例教學是商科專業(yè)課程體系中常用且成熟的一種教學方式。案例教學能使課程內(nèi)容貼近現(xiàn)實并凸顯專業(yè)價值，激發(fā)學生興趣，鍛煉學生的實際問題解決能力。面向商科專業(yè)開設(shè)的“MATLAB數(shù)字實驗”課程相對理論化，沒有很好地與案例教學方式結(jié)合。在教學過程中，該課程過于強調(diào)基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)操作，很少考慮從實際管理問題出發(fā)構(gòu)建面向現(xiàn)實應用的教學框架。目前，“MATLAB數(shù)字實驗”大量采用模擬數(shù)據(jù)集來進行實例講解，與現(xiàn)實情形有脫節(jié)。在教授基于MATLAB的管理應用等相關(guān)內(nèi)容時，選用案例多取自現(xiàn)有教材，但這些案例相比傳統(tǒng)商科課程中的案例顯得抽象和泛化，真實性不高，應用性不強，學生感受不到學習MATLAB的實際價值，因而很難吸引學生興趣。

2.4?課程考核方式短板明顯

目前“MATLAB數(shù)字實驗”課程考核方式主要包括階段性課堂練習和期末實驗報告兩部分。階段性課堂練習一般在完成一塊完整的授課內(nèi)容后開展，旨在檢驗學生對該部分內(nèi)容的掌握程度，查漏補缺。期末實驗報告旨在檢驗學生對MATLAB的綜合運用能力，范圍涵蓋課程主要知識點。然而，這種考核方式只注重考查學生對MATLAB基本知識點的掌握程度，卻疏于考查學生使用MATLAB解決現(xiàn)實問題的自主運用能力。這種機械式的考核方式會導致部分學生平時不需要專心聽講，而在考核前臨時突擊學習知識點便能通過考試，因而不利于發(fā)現(xiàn)學生真實的學習情況，讓教師在考核甚至是在課堂教學上的努力付之東流。另外，商科專業(yè)學生普遍具有較強的邏輯思維能力，擅長從宏觀層面進行實務(wù)和流程分析，但傳統(tǒng)的基于離散知識點的考核方式實際上偏離了商科學生的這種能力優(yōu)勢。

3?“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學改革思路

眾多理工科專業(yè)已將MATLAB及其應用作為一門基礎(chǔ)課程，并且有了適應理工類專業(yè)特點且較為成熟的教學方式?；谇懊娣治龅慕虒W現(xiàn)狀和存在問題，面向商科專業(yè)的“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學應從以下幾個方面進行改革。

3.1?建立新商科教學思維

商科專業(yè)學生學習了大量管理學和經(jīng)濟學相關(guān)課程，而數(shù)理基礎(chǔ)和計算機編程類課程學習不多，因而不宜直接將理工科教學思維套用在“MATLAB數(shù)字實驗”課程教學之中。新商科教學思維強調(diào)將對數(shù)據(jù)思維和量化分析能力的培養(yǎng)融入商科教學之中，即在傳統(tǒng)商科專業(yè)教學內(nèi)容中融入定量數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)決策、信息技術(shù)使用等跨學科教學內(nèi)容，并與實際管理應用問題、企業(yè)案例有機結(jié)合?；谛律炭平虒W思維，“MATLAB數(shù)字實驗”課程應定位于基于MATLAB的商業(yè)行為定量化分析、建模，和策略分析優(yōu)化，同時將MATLAB軟件定位為解決相應管理問題的工具。在教學過程中避免過度講解MATLAB基礎(chǔ)操作和數(shù)理基礎(chǔ)知識，而是基于現(xiàn)實管理情景著重教授基于MATLAB的定量分析和優(yōu)化流程。

3.2?優(yōu)化現(xiàn)有教學模式

以項目或任務(wù)驅(qū)動的教學模式[5]代替?zhèn)鹘y(tǒng)的過程式教學，避免長篇大論地將大量課時用于零散知識點講解。任務(wù)驅(qū)動型教學模式目的在于充分發(fā)揮商科專業(yè)學生探索欲高、邏輯分析能力強的優(yōu)點，同時提升學生的學習興趣，將傳統(tǒng)的教師為課堂主體變?yōu)閷W生為課堂主體，激發(fā)學生的學習欲望。具體而言，項目驅(qū)動式教學模式將課程的整體教學內(nèi)容整合為若干個商科研究型項目或應用型案例。在每個項目開始前，教師講授必要的基礎(chǔ)理論和操作知識點，但不涉及太過細致的實現(xiàn)細節(jié)。學生以個人或小組方式并以完成項目任務(wù)為目標展開自主學習。待項目完成后，以課堂展示的方式匯報學習結(jié)果，同時強化學生與學生、教師與學生間的交流，分享研究成果。

3.3?建設(shè)MATLAB管理應用案例庫

將案例教學[6]的方式融入“MATLAB數(shù)字實驗”課程，能夠提高商科專業(yè)學生對程序設(shè)計和定量分析類課程的適應性。案例教學與“MATLAB數(shù)字實驗”課程的有機結(jié)合依賴于建設(shè)專業(yè)的MATLAB管理應用案例庫。建設(shè)MATLAB管理應用案例庫既需要收集現(xiàn)實中的企業(yè)運作案例及相關(guān)運營數(shù)據(jù)，同時也要結(jié)合MATLAB得出優(yōu)化的企業(yè)生產(chǎn)管理運作方案以供參考。MATLAB管理應用案例庫中的案例設(shè)計需要體現(xiàn)出企業(yè)運營管理“問題提煉、數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)建模、方案優(yōu)化”的整體流程，以最大程度還原真實情景，讓學生體會到學習MATLAB的實際應用價值。

3.4?多樣化課程考核方式

課程考核從單純的以考查知識點掌握程度為主的單一化考核方式，轉(zhuǎn)向知識點考查與實際管理問題解決能力考查并重的多樣化考核方式。對基礎(chǔ)知識點的考查可放在課堂練習之中，作為平時成績的依據(jù)。對實際管理問題解決能力的考查應占據(jù)主要部分，借助任務(wù)驅(qū)動型教學方式和管理應用案例庫，檢驗學生是否具備利用MATLAB解決企業(yè)運營決策問題的全流程分析、建模、求解能力。該部分課程考核可采用項目報告的形式予以開展。

結(jié)語

近年來，我校面向數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對復合型商科人才的新需求，開設(shè)了“MATLAB數(shù)字實驗”課程，在商科教學中融合新技術(shù)新方法，提升學生數(shù)據(jù)化思維和管理定量優(yōu)化決策能力。本文結(jié)合自身教學經(jīng)歷，分析了面向商科專業(yè)的“MATLAB數(shù)字實驗”的教學現(xiàn)狀和存在問題，并給出相應的課程教學改革建議：（1）建立新商科教學思維;（2）采用以學生為主體的任務(wù)驅(qū)動型教學模式;（3）建設(shè)MATLAB管理應用案例庫;（4）多樣化課程考核方式。

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作者簡介：呂盛祥（1992—?），男，漢族，湖北襄陽人，博士，講師，研究方向：商務(wù)智能;王滔（1989—?），男，漢族，江西高安人，博士，講師，研究方向：企業(yè)管理;朱文文（1989—?），女，漢族，山東德州人，博士，講師，研究方向：可持續(xù)供應鏈管理;韓璽（1984—?），男，漢族，河南南陽人，博士，講師，研究方向：數(shù)字化營銷;閆澤斌（1987—???），男，漢族，河北邯鄲人，博士，講師，研究方向：企業(yè)管理。