趙立清++郭文婷++劉剛

摘 要：Matlab是一款被廣泛使用的數(shù)據(jù)處理與可視化軟件，對(duì)于海洋學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)學(xué)習(xí)，能處理和分析各種海洋調(diào)查和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)?！队?jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》是一門軟件類課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性與實(shí)用價(jià)值，如何通過(guò)有效的教學(xué)方法提高課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。該文通過(guò)對(duì)《計(jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》課程的教學(xué)實(shí)踐，探討了提高《計(jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》課程教學(xué)效果的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué)實(shí)踐 Matlab 教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（a）-0160-02

《計(jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》是一門軟件類課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理和可視化的能力。Matlab是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，是美國(guó)MathWorks公司推出的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，是用于算法開(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。在海洋科學(xué)學(xué)科中，主要利用其強(qiáng)大的計(jì)算和函數(shù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形繪制。通過(guò)該門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能具備編程繪圖的基礎(chǔ)應(yīng)用技能，為將來(lái)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與科研工作奠定基礎(chǔ)。文章將結(jié)合在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)該課程常存在的一些問(wèn)題，探討如何在《計(jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》課程中提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)生的編程能力，并將所學(xué)理論問(wèn)題與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生處理問(wèn)題的綜合能力。

1 《計(jì)算機(jī)繪圖軟件Matlab》課程內(nèi)容

Matlab軟件涵蓋了基本編程指令、數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化、各類專業(yè)工具箱、GUI等內(nèi)容[1]，短短32學(xué)時(shí)不可能全部涉及。考慮到筆者學(xué)院學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際情況，選取了數(shù)值數(shù)組及其運(yùn)算、字符串與元胞數(shù)組、M文件和基本語(yǔ)法規(guī)則、數(shù)據(jù)與函數(shù)的可視化以及物理海洋學(xué)函數(shù)庫(kù)等內(nèi)容分章講解，上課與上機(jī)穿插進(jìn)行。重點(diǎn)講解利用M文件編寫指定程序以及繪制圖形的內(nèi)容，使學(xué)生在了解Matlab軟件基本操作技巧的基礎(chǔ)上，切實(shí)地掌握用該軟件制圖的基本方法，初步具備編程繪圖的能力，為將來(lái)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與科研工作奠定基礎(chǔ)。

2 改善教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往采用“灌輸式”的教學(xué)方式，教師一直處于知識(shí)傳授的權(quán)威者的地位，忽略了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教學(xué)過(guò)程是教師與學(xué)生雙方配合，共同完成教學(xué)任務(wù)的過(guò)程，是教為主導(dǎo)和學(xué)為主體相結(jié)合的活動(dòng)[2]。只有符合學(xué)生需要和興趣的知識(shí)才能使他們愉快地學(xué)習(xí)，只有教師有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)才能使教學(xué)過(guò)程更加高效地進(jìn)行。文章在教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，通過(guò)改善傳統(tǒng)的教學(xué)模式來(lái)組織教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生真正成為教學(xué)活動(dòng)的主人，主動(dòng)參與進(jìn)教學(xué)活動(dòng)中，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、自主探究獲得知識(shí)。

2.1 聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

生活是學(xué)生知識(shí)來(lái)源的一部分，學(xué)生最熟悉的莫過(guò)于生活中親身感受和經(jīng)歷過(guò)的事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)時(shí)，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和現(xiàn)有水平，打破教材的條條框框，從學(xué)生熟悉的生活情境、感興趣的事等入手設(shè)計(jì)題目，提高學(xué)生興趣，從而促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地投入到教學(xué)活動(dòng)中[3]。比如在講解程序控制結(jié)構(gòu)中的選擇結(jié)構(gòu)時(shí)，聯(lián)系學(xué)生到商店或商場(chǎng)購(gòu)買打折商品的經(jīng)歷，引起課題，讓學(xué)生采用選擇結(jié)構(gòu)語(yǔ)句，根據(jù)商品價(jià)格（price），選取折扣范圍，計(jì)算實(shí)際銷售價(jià)格，標(biāo)準(zhǔn)如下：

商品打折是學(xué)生日常生活中熟悉不過(guò)的事情了，學(xué)生口算可能就能給出實(shí)際的銷售價(jià)格，但是如何通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)模擬大腦的選擇計(jì)算過(guò)程，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生好奇心，帶著這份好奇和期盼的心情，很快投入到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中。

2.2 引入討論式教學(xué)方法

討論式教學(xué)方法[4]以啟發(fā)教學(xué)思想為基礎(chǔ)，在教師的提示和引導(dǎo)下啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地思考問(wèn)題，并在同學(xué)之間、師生之間進(jìn)行相互交流和互動(dòng)式思考學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生掌握教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。引入討論式教學(xué)方法，在學(xué)生容易出現(xiàn)問(wèn)題的知識(shí)點(diǎn)上，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)對(duì)不同觀點(diǎn)的討論，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深入探究能力。

比如在講解利用linspace（a，b，n）函數(shù)建立行向量的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用中容易出現(xiàn)問(wèn)題。這里，linspace函數(shù)能生成一個(gè)由n個(gè)元素組成的行向量，其中：a為第一個(gè)元素，b為最后一個(gè)元素，n為元素個(gè)數(shù)。課堂上，針對(duì)實(shí)例x=linspace（1，101，5），請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出生成的行向量中相鄰兩個(gè)元素之間的間隔，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種答案，（101-1）/5和（101-1）/4，我們知道（101-1）/4是正確的，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因是沒(méi)搞清楚n個(gè)元素之間應(yīng)有n-1個(gè)間隔。

2.3 課上提問(wèn)與隨堂練習(xí)

為了更好地督促學(xué)生平時(shí)上課認(rèn)真學(xué)習(xí)，同時(shí)較好地檢驗(yàn)教學(xué)效果，根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行課上提問(wèn)與隨堂練習(xí)。這種教學(xué)形式給學(xué)生課堂學(xué)習(xí)施加了一定的壓力，明顯提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情。比如課堂上講解完函數(shù)文件時(shí)，讓學(xué)生寫一個(gè)函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入?yún)?shù)a和b數(shù)值的互換。函數(shù)文件大致如下：

function [a，b]=Exch（a，b）

t=a；

a=b；

b=t；

end

這里，以function開(kāi)頭的一行為引導(dǎo)行，出現(xiàn)問(wèn)題最多的也是這一行。有的學(xué)生忘記寫關(guān)鍵詞function，有的學(xué)生“[ ]”和“（ ）”使用錯(cuò)誤，有的學(xué)生函數(shù)文件名直接以數(shù)字開(kāi)頭（Matlab中變量、函數(shù)名的命名必須以字母開(kāi)頭），等等。隨堂練習(xí)能及時(shí)反饋學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，是學(xué)生鞏固知識(shí)的必要環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段。對(duì)隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的代表性問(wèn)題，教師也不急于講解，可以通過(guò)學(xué)生互相批改的方式來(lái)解決?；ハ嗯囊彩菍W(xué)生的一個(gè)復(fù)習(xí)鞏固的過(guò)程。學(xué)生以對(duì)方為參照物來(lái)對(duì)照自己，不僅借鑒了別人的長(zhǎng)處，還能反省自己的短處。

2.4 鼓勵(lì)學(xué)生合理利用多平臺(tái)自助學(xué)習(xí)

在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生搜集并有選擇地利用網(wǎng)絡(luò)論壇、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻解決碰到的問(wèn)題。利用多種平臺(tái)自助學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生自行分析問(wèn)題的能力以及多種方式解決問(wèn)題的能力。近年來(lái)，大規(guī)模在線開(kāi)放課程（“慕課”）[5]和學(xué)習(xí)平臺(tái)在世界范圍內(nèi)迅速興起，慕課是一種基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方法，同樣也是一種以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式。在慕課學(xué)習(xí)中，除了提供給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)視頻和課件外，還提供交流社區(qū)供學(xué)習(xí)者相互討論，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者自定步調(diào)地學(xué)習(xí)自己感興趣的任何內(nèi)容。合理地選擇相關(guān)慕課或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)供學(xué)生課下參考學(xué)習(xí)，不僅能拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。

3 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)《計(jì)算機(jī)繪圖Matlab》課程從選擇授課內(nèi)容和改善教學(xué)方法兩方面進(jìn)行了探討。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、討論交流和隨堂練習(xí)等教學(xué)方法提高了學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，進(jìn)而提升學(xué)生運(yùn)用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和可視化的實(shí)踐技能，具有較好的教學(xué)效果。鼓勵(lì)學(xué)生多平臺(tái)互動(dòng)學(xué)習(xí)拓展了學(xué)生課下學(xué)習(xí)的渠道，提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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