《Matlab軟件應(yīng)用》課程教學(xué)淺析

趙春蘭

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，計(jì)算機(jī)軟件不斷的被應(yīng)用到各學(xué)習(xí)和工作領(lǐng)域，并發(fā)揮著不可替代的作用，MATLAB就是眾多軟件中的一個(gè)軟件。由于其強(qiáng)大功能，目前在高校受到越來(lái)越多師生的歡迎與關(guān)注，并且MATLAB已經(jīng)成為很多高校本科生和研究生的常規(guī)課程和需要掌握的工具軟件，極大的幫助了學(xué)生解決各領(lǐng)域中遇到的難題。該文作者根據(jù)課程教學(xué)中積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)醫(yī)學(xué)生物工程的MATLAB課程教學(xué)進(jìn)行了淺析，旨在交流MATLAB的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：MATLAB 軟件 教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（a）-0178-02

“Matlab software application” Teaching Analysis

Zhao Chunlan

（Department of Qiqihar Medical computer ， Qiqihar Heilongjiang，161006，China）

Abstract：With the development and popularization of computer technology， the computer software are constantly applied to each field of studying and working，and playing an irreplaceable role， matlab is one of the more computer software .Because of its powerful features， matlab was welcomed and attentated by more and more teachers and students in universities ， and MATLAB has become a regular courses and needing to master tool software of many undergraduate and graduate students in colleges and universities， greatly helped students to solve problems encountered in various fields. In this paper， the author according to the accumulated teaching experience，conclude the MATLAB curriculum teaching experience of medical bioengineering ，aiming to exchange the teaching experience of MATLAB.

Key words：MATLAB；Software；Teaching

1 MATLAB軟件介紹

MATLAB（矩陣實(shí)驗(yàn)室）是matrix laboratory的縮寫(xiě)，是一款由美國(guó)The MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件。MATLAB是一種用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。除了矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)/數(shù)據(jù)圖像等常用功能外，MATLAB還可以用來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)界面及與調(diào)用其它語(yǔ)言（包括C，C++和FORTRAN）編寫(xiě)的程序。

Matlab語(yǔ)言具有編程效率高、用戶(hù)使用方便、擴(kuò)充能力強(qiáng)、語(yǔ)句簡(jiǎn)單且方便作圖等有諸多優(yōu)點(diǎn)，且軟件自身具有高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算，目前國(guó)內(nèi)大學(xué)理工專(zhuān)業(yè)多開(kāi)設(shè)MATLAB課程，課程設(shè)置主要分為兩種。一種是將其作為專(zhuān)業(yè)課獨(dú)立開(kāi)設(shè)，另外一種是將MATLAB課程與其它課程進(jìn)行結(jié)合，利用MATLAB求解相關(guān)課程中的難題，使問(wèn)題以直觀形象的方式得以解決。

2 該院MATLAB課程設(shè)置情況

開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程。

軟件版本：MATLAB R2010a。

所用教材：《MATLAB實(shí)用教程（第3版）》電子工業(yè)出版社。

3 教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)

醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)課程《MATLAB軟件應(yīng)用》，共計(jì)42學(xué)時(shí)，采用理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式，如何在設(shè)定的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生很好的掌握MATLAB軟件應(yīng)用去解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，授課課程中筆者進(jìn)行了一些列的探索活動(dòng)，取得了較好的效果。

3.1 課程授課目標(biāo)

MATLAB是一種以數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示為主的計(jì)算機(jī)軟件，并包含適應(yīng)多個(gè)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)軟件包，以及完善程序開(kāi)發(fā)功能。本課程要求學(xué)生掌握MATLAB的數(shù)據(jù)類(lèi)型、矩陣輸入和操作方法、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、函數(shù)的使用以及二維、三維繪圖功能，并能夠熟練地將MATLAB應(yīng)用于學(xué)習(xí)中，解決相關(guān)課程中的復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題。進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，通過(guò)對(duì)M語(yǔ)言的編程方法、用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化、分析處理的基本步驟等內(nèi)容的講解，讓學(xué)生掌握如何利用MATLAB軟件解決本專(zhuān)業(yè)所遇到的問(wèn)題。

3.2 教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)

根據(jù)該課程設(shè)置的課程目標(biāo)及《MAT

LAB軟件應(yīng)用》課程本身注重實(shí)踐性，該課程授課采取以行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)橹饕卣鞯睦碚搶?shí)踐一體化教學(xué)模式，按照課程大綱的教學(xué)順序，將理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，課程講授在我院網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行，便于學(xué)生及時(shí)有效的掌握所學(xué)知識(shí)，綜合應(yīng)用實(shí)例，邊學(xué)邊練。課程的考核也同樣注重對(duì)所學(xué)知識(shí)的能力應(yīng)用。

4 課程教學(xué)淺析

4.1 根據(jù)MATLAB語(yǔ)言特點(diǎn)，注重細(xì)節(jié)教學(xué)

MATLAB是基于矩陣運(yùn)算的軟件，變量數(shù)據(jù)都是以矩陣形式存儲(chǔ)的，即使是常數(shù)也會(huì)以一行一列的形式存儲(chǔ)，掌握矩陣相關(guān)知識(shí)并熟練應(yīng)用是MATLAB軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)前提，因此需要細(xì)致講解，比如教學(xué)過(guò)程中對(duì)涉及到矩陣元素的提取。通過(guò)具體例題的講解使學(xué)生明白如何提取出相關(guān)的元素，提取標(biāo)識(shí)中涉及到的冒號(hào)、逗號(hào)、分號(hào)、end等代表的具體含義。如表1所示。

4.2 采取實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)MATLAB的理解

對(duì)于偏重操作的MATLAB軟件學(xué)習(xí)，輔以實(shí)例進(jìn)行演示，會(huì)令學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更加直觀明了，同時(shí)也更容易激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。比如在圖形用戶(hù)界面GUI的教學(xué)過(guò)程中，用圖1所示實(shí)例演示，不但鞏固了繪圖的知識(shí)，同時(shí)對(duì)圖形用戶(hù)界面也有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。

4.3 建立學(xué)習(xí)討論組，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)行課程學(xué)習(xí)交流

MATLAB的學(xué)習(xí)涉及到大量的函數(shù)的記憶和使用，必須通過(guò)大量的練習(xí)才能得以掌握，然而課上時(shí)間有限，不可能面面俱到的講解，因此可以建立學(xué)習(xí)討論組，每個(gè)人根據(jù)自己的學(xué)習(xí)上的問(wèn)題和收獲與其他的同學(xué)進(jìn)行溝通交流，提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率，合理利用課程外時(shí)間。

4.4 合理安排課堂授課和實(shí)踐

MATLAB是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此必須合理的安排好課堂授課與實(shí)踐課程。因此我院該課程的授課采用理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)方式，理論講授MATLAB相關(guān)知識(shí)及其使用方法，馬上利用軟件進(jìn)行練習(xí)，方便知識(shí)的鞏固，講練結(jié)合，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4.5 多鼓勵(lì)學(xué)生利用help函數(shù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)

MATLAB內(nèi)容繁雜知識(shí)點(diǎn)多，包含數(shù)量驚人的各類(lèi)函數(shù)，知識(shí)學(xué)習(xí)難度很大，MATLAB軟件考慮了不同用戶(hù)的需求，提供了完備的幫助系統(tǒng)，如圖2所示。除了可以通過(guò)命令調(diào)用幫助系統(tǒng)，剛剛接觸軟件的人還可以觀看MATLAB軟件的Demos演示系統(tǒng)更加便于理解。通過(guò)幫助系統(tǒng)學(xué)習(xí)軟件的應(yīng)用，因此教師可以鼓勵(lì)學(xué)生多注重幫助系統(tǒng)的使用，通過(guò)該種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，找到問(wèn)題的解決辦法。另外，網(wǎng)絡(luò)提供了豐富了學(xué)習(xí)資源和BBS論壇，非常方便MATLAB的學(xué)習(xí)交流，可以幫助學(xué)習(xí)者更好的掌握軟件的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

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