《Matlab应用基础》课程的教学探索与实践

邓垲镛　石碧莹

摘 要：《Matlab应用基础》属于理工科学生的专业基础课程，它注重锻炼学生的数理分析能力，课程的扩展性和实用性强。但是，在实际的教学过程中，教学环境、学生的学习积极性、教师的教法和内容编排等因素都会影响教学质量。针对以上几方面的因素，经过对该课程的教学探索和实践，总结出应对相关影响因素的措施，以期提高学生理解知识、学以致用的能力，并取得良好的教学效果。

关键词：Matlab；教学质量；教学探索；教学方法

中图分类号：TP319；G632.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.126

Matlab作为一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，内含多个学科适用的专业软件包，被广泛应用于数理分析、电路仿真、光学仿真和图像处理等方面。《Matlab应用基础》课程作为高等学校电子信息类专业学生的重要专业基础课程之一，注重锻炼学生的算法编写、数学建模和数理分析等能力，要求学生熟练运用Matlab解决数学问题，并将其拓展到专业课程的运用中。但是，在实际教学中，很多因素都会影响这门课程教学的质量，因此，笔者结合多年的教学经验，不断地探索和实践，为提高这门课程的教学质量提出了以下几点建议。

1 上机操作与板书讲授相结合

虽然《Matlab应用基础》是理论课，但是，往往要通过编程实现算法才能掌握相关的知识点。枯燥的板书讲授无法把烦琐的问题具体化，学生会逐渐丧失学习兴趣。因此，将这门课程安排在机房上，教师可以先按照程序执行的顺序讲授知识点、板书重点，然后在Matlab软件里键入程序，证明算法的作用，而学生也可以通过模仿键入程序得到亲身体验。模仿和体验的过程对于这门课的学习非常重要，因为程序编写的教学过程往往需要学生一步一步跟着做，从模仿中体会、从体会中领悟。

在学生的程序执行后，肯定会出现各种各样的问题需要检查，学生要自主寻找问题所在，矫正错误，得出最理想的结果，并总结经验，巩固知识。对于复杂的指令，更能体现出上机操作与板书讲授相结合的好处。教师在软件中每输出一步，都可以通过板书逐步解释指令的执行过程，将理论讲解与程序验证结果有机融合，能让学生更容易、透彻地理解复杂的数理问题。

2 教师教法与章节知识相匹配

《Matlab应用基础》课程大纲要求将教学内容分成基本语法、数学问题应用和专业课程运用3部分，章节不同，难点、重点页就各有差异。只有教师的教法与章节知识相互匹配，才能取得良好的效果。

基本语法作为基础内容，对所有学生的要求都是一致的。矩阵、元素群、逻辑判断、流程控制、绘图和函数文件等内容非常直观，教师可以先提出知识点，然后让学生跟着自己的思路，编程验证其功能。Matlab语言的扩展性强，类似用途的指令写法多样、灵活性大，因此，教师教了一个点，就可以提出不同的构思，让学生自己实践、总结出一个知识点可扩展的功能和写法，教师最后再围绕这个知识点将扩展点连成一个知识面。基本语法比较简单，但是，知识点是零散的，要想让学生牢固地掌握，就要靠教师带领学生，以点连线再组面地系统学习。

在数学问题应用方面，其目的是不仅要让学生学会高等数学、线性代数和复变函数等算术运算，还要解决生活中的数学问题，将基本语法语句组合成一个逻辑性强、功能复杂的大程序。这样，教师应让学生提前预习相关题目，课上先用算法图剖析解决问题的思路，然后用Matlab语言逐步翻译算法图，同时，让学生键入算法后将教师的答案与自己预习的程序作对比，从写法和效果上思考自己的问题所在。最后教师必须从功能到语法、整体到局部，分主次地总结这类问题的解决方法。之后，教师可以逐步提升题目的难度，让学生结合例题要点寻求答案。同时，在总结时，要突出两题的差异、解题结构和难点处理方法，从而培养学生熟能生巧、灵活变通地运用知识解决实际问题的能力。

在专业课程运用方面，其目的是引导学生将Matlab软件运用到多门专业课程上，进行知识迁移。教师要针对不同专业课的经典案例进行仿真，比如利用Simulink工具箱仿真电路；利用图像处理函数对图像进行均衡化处理；将圆孔衍射的光强分布函数通过Matlab的绘图功能展现出圆孔衍射的光强分布和二维图样、三维图样……学生运用Matlab的专业函数库、工具箱，可以呈现出可视化的图表数据信息，在体验到Matlab多领域功能的同时，又能激发他们对专业课程的求知欲，进而利用Matlab完成相关的实践验证。

3 内容编排与学生基础相适应

《Matlab应用基础》的教学内容多，学时安排紧，教师只有结合学生现有的知识体系，合理编排教学内容，才能让学生更好地适应、吸收和运用这门课的知识。该课程的面授对象是大二和大三的电子信息类学生，基础语法对于所有学生的要求都是一致的，但是，在应用方面，教师则要因材施教。对于大二的学生，他们专业课较少，因此，数学应用内容应占主要部分，要将重点放在高等数学、线性代数和数理分析等方面；对于大三的学生，他们专业课程多， Matlab的专业应用广，因此，专业课程的应用应占较大的比例。除此之外，教师除了要加强对电路的仿真教学外，还应满足学生的专业需要，做到有的放矢。对于电子系学生，应讲授物理光学、光纤传输等应用；对自动化系的学生，应讲授有关现代控制原理、DSP等应用；对于信工系学生，应讲解信号与系统、电磁波和图像处理等方面的应用。《Matlab应用基础》的教学内容编排必须与学生基础相适应，这样才能在短学时的课程里最大限度地发挥出这门课对其他专业内容的作用，使学生学有所用、学有所长。

4 结束语

《Matlab应用基础》被广泛应用于专业课程中，学生要努力掌握Matlab知识，为日后在其他领域的学习、研究提供可靠的数据分析和具体的模型展示。因此，教师应该从教学形式、教学方法和教学内容入手，做到以人为本、因材施教，从高校的教学研究和课堂实践中培养出高素质的应用型人才。

参考文献

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[3]王秋平，史冬琳，李波，等.Matlab及应用课程入门教学探讨[J].科教文汇，2014（294）：75-76.

作者简介：邓垲镛（1988—），女，广东珠海人，助教，主要从事电子科学与技术方面的研究。石碧莹（1982—），女，湖南涟源人，讲师，主要从事图像处理技术方面的研究。

〔编辑：白洁〕