论文部分内容阅读
【摘要】文章以MATLAB语言为对象，针对课堂教学设计、课堂教学改革等问题进行了讨论，期望从理论上提高对于MATLAB语言课堂教学水平的认知。阐述了MATLAB语言的对理论研究性教学、实践研究性教学和自我指导式教学等几个关系的处理方法，目的在于激发并培养学生学习兴趣，提高创新思维能力和独立解决问题的能力，从而使课堂教学质量得以提高。
【关键词】MATLAB语言；理论研究性教学；自我指导式教学
MATLAB语言[1]作为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等诸多课程的基本教学工具，并且在设计研究单位和工业部门也被广泛地用于研究和解决各种具体的工程问题。可以预见，MATLAB将在我国科学研究和工程应用中发挥越来越大的作用。因此MATLAB语言成为本科生必须掌握的基本技能。如何提高课堂教学质量和改善课堂教学文化具有重要的现实意义。2011年10月20日，教育部在沪召开高水平大学本科教学改革推进会议，探讨推动本科教学改革和提高人才培养质量的经验与做法，说明对本科教学的重视。本文以MATLAB语言课堂教学为对象，对课堂教学内涵、课堂教学改革以及若干教学方法关系处理等问题进行了深入的探讨。
1.课堂教学设计
在课堂教学过程中，指导老师会把自身的教和学生的学所组成的教育活动进行设计。通过长期以来对课堂教学设计的研究，不同的教学观产生不同的教学设计方法[2]。AECT在2005年发表的最新教育技术定义为：通过创造、使用和管理适当的技术性的过程和资源，以促进学习和提高绩效的研究与符合伦理道德的实践。由此，可看出其促进学习和改善绩效的双重目的，而教学设计则是对其两大目的的深入展开及应用。因此，教学的核心是教学设计，它是以一定控制下信息不断运行的过程，如图所示。
2.理论研究性教学
理论研究性教学是在教学的过程中营造一种类似于科学研究的氛围和途径，让学生在指导老师的教学引导下，用类似科学研究的方法主动去探索研究、发现和体验。同时，学会对信息进行收集，对现象进行分析和判断。通过获取总结知识，研究和解决问题，达到增强思考能力和创新能力，培养创新精神和实践能力的目的[3]。著名特级教师吴非在《致青年教师》中说，作为教师，你要善于向学生问出有意思的问题，学生有了学习探究的兴趣，就有可能释放出潜能，以一种超乎寻常的热情去主动学习。
作为MATLAB语言的指导老师，转变以往的教条主义教学模式，在尊重课堂教学安排和教学收敛度的前提下，拓展重点内容，提高难度，倾向实用性，注重联系实际，适当加入一定的发散性思考问题，多采用比喻、设问和反问的教学手法，调动学生大脑专注性。同时和多媒体教学技术相结合，充分发挥学生的主体地位，注意课堂上与学生的交流，让学生始终成为课堂的参与者，同时根据学生的具体情况，有选择性的制定学习内容进行授课。这就要求必须深入理解教学内容，并适当扩展，灵活掌握授课内容，并能够及时关注时代发展的新动向，吸收生活中鲜活的素材并及时整理，把它融合到教学中去。在讲完本节所学知识点和发散性问题后，以动画形式的表现手段来展示下节所讲的知识点，使抽象变的具体化，学生可以按照自己的真实想法和需要去进行选择性学习，不但提高了教学效率，而且也提高了学生的学习主动性和积极性，
3.实践研究性教学
通过理论研究性的教學，如何把理论教学中的知识理论在实践教学中凸显出来并赋予其新的内容，为此我们采用以上机实验为基础的实践研究性教学，主要分为两部分来进行：
第一部分：对上机实验内容进行重新定位并设计。通过课堂理论研究性教学和课前预习指导，学生对MATLAB语言已经有了一定的认识。针对每次理论课所需要的上机实验课，进行相关逻辑性整理，使其学习内容层层递进，结合现场指导老师的实践指导，使同学们由理论走向实践，对经典内容能够活学活用，举一反三。
第二部分：实验指导书的重新设计。针对MATLAB语言学习过程中的每一环节的语法和函数学习应用，同MATLAB在其它理论课程比如普通物理学、电工电子和信号与系统等中的应用相结合，并列到一本实验指导书中。参照相关课程内容同MATLAB语言相结合的知识结构来设计实验内容及要求。使同学们在掌握MATLAB语言的同时，充实其它理论性很强的课程，使抽象变具体，静态变动态，从而使实验课生动有趣，达到实践研究性教学的目的。
4.自我指导式教学
古希腊哲学家柏拉图在《理想国》中概括了以学生为本的真谛：教育是把一个人丛黑暗引向光明，从低谷引向高尚，从虚假引向真实。作为指导老师最根本是授之于渔，引导学生进入指导他们自我学习的领域，为学生提供小组协作的环境并让学生意识到所学课程目标和学习目标。为此，在实践研究性教学过程中引入自我指导式教学[4]。对于MATLAB语言的学习，如何进行自我指导式教学，本文主要从三个方面来进行。
4.1 创建学习环境和学习小组
不同的学生在进入学习环境时具有不同的能力，在上机实践中，通过以创建学习小组的形式来进行协作，不仅可以培养他们的团队合作精神，也可使先前经验资源最大化来解决新问题。在大的学习环境里面，各小组之间也可进行经验的交流和互动。
4.2 评价个人需要及建立学习契约
指导学生控制他们的学习目标，时刻保持目标明确，了解在学习过程中所处的位置，并让学生知道如何来实现阶段性目标。在学习过程中，建立个人文档来描述时间线、学习结果以及对这些学习结果的评价。
4.3 适当鼓励和积极反馈
学生在进行自我指导学习时，都可能产生恐惧心理，指导老师应积极地给予学生以鼓励。学生只有在一种开放的、积极的和自信的态度下，才能够更加相信自己的能力，敢于发现和探索新问题，面对成功和失败都能够保持积极的心态。通过阶段性学习，指导学生对自身学习过程、学习结果、期望和过去好的及坏的学习经验进行批判性思考和评价，从而来帮助他们发展在特殊学习领域的自动问题解决能力，通过不断的反馈来形成准确的评价，在解决问题中学习。
5.结论
如何有效地进行教学改革一直以来都是教育工作者讨论的重点。以上是作者通过在课堂教学过程中结合自己的想法所进行的教学改革的探讨，并运用于MATLAB课堂教学，在提高教学质量上有一定的进展，但仍需要不断地探索和实践，争取为培养出适应社会时代进步、基础扎实和具有创新意识的高素质人才做出更大的努力。
参考文献
[1]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010.
[2]尹俊美.教育技术导论[M].北京:北京师范大学出版社,1999.
[3]黄乡生.《信号与系统》重点建设课程群的若干问题探讨[J].东华理工学院学报,2007.
[4]周建军.自我指导式学习教学设计理论初探[J].医学教育探索,2010.
作者简介：薛亚许（1985—），男，硕士研究生，平顶山学院助教，研究方向：控制理论与控制工程。
【关键词】MATLAB语言；理论研究性教学；自我指导式教学
MATLAB语言[1]作为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等诸多课程的基本教学工具，并且在设计研究单位和工业部门也被广泛地用于研究和解决各种具体的工程问题。可以预见，MATLAB将在我国科学研究和工程应用中发挥越来越大的作用。因此MATLAB语言成为本科生必须掌握的基本技能。如何提高课堂教学质量和改善课堂教学文化具有重要的现实意义。2011年10月20日，教育部在沪召开高水平大学本科教学改革推进会议，探讨推动本科教学改革和提高人才培养质量的经验与做法，说明对本科教学的重视。本文以MATLAB语言课堂教学为对象，对课堂教学内涵、课堂教学改革以及若干教学方法关系处理等问题进行了深入的探讨。
1.课堂教学设计
在课堂教学过程中，指导老师会把自身的教和学生的学所组成的教育活动进行设计。通过长期以来对课堂教学设计的研究，不同的教学观产生不同的教学设计方法[2]。AECT在2005年发表的最新教育技术定义为：通过创造、使用和管理适当的技术性的过程和资源，以促进学习和提高绩效的研究与符合伦理道德的实践。由此，可看出其促进学习和改善绩效的双重目的，而教学设计则是对其两大目的的深入展开及应用。因此，教学的核心是教学设计，它是以一定控制下信息不断运行的过程，如图所示。
2.理论研究性教学
理论研究性教学是在教学的过程中营造一种类似于科学研究的氛围和途径，让学生在指导老师的教学引导下，用类似科学研究的方法主动去探索研究、发现和体验。同时，学会对信息进行收集，对现象进行分析和判断。通过获取总结知识，研究和解决问题，达到增强思考能力和创新能力，培养创新精神和实践能力的目的[3]。著名特级教师吴非在《致青年教师》中说，作为教师，你要善于向学生问出有意思的问题，学生有了学习探究的兴趣，就有可能释放出潜能，以一种超乎寻常的热情去主动学习。
作为MATLAB语言的指导老师，转变以往的教条主义教学模式，在尊重课堂教学安排和教学收敛度的前提下，拓展重点内容，提高难度，倾向实用性，注重联系实际，适当加入一定的发散性思考问题，多采用比喻、设问和反问的教学手法，调动学生大脑专注性。同时和多媒体教学技术相结合，充分发挥学生的主体地位，注意课堂上与学生的交流，让学生始终成为课堂的参与者，同时根据学生的具体情况，有选择性的制定学习内容进行授课。这就要求必须深入理解教学内容，并适当扩展，灵活掌握授课内容，并能够及时关注时代发展的新动向，吸收生活中鲜活的素材并及时整理，把它融合到教学中去。在讲完本节所学知识点和发散性问题后，以动画形式的表现手段来展示下节所讲的知识点，使抽象变的具体化，学生可以按照自己的真实想法和需要去进行选择性学习，不但提高了教学效率，而且也提高了学生的学习主动性和积极性，
3.实践研究性教学
通过理论研究性的教學，如何把理论教学中的知识理论在实践教学中凸显出来并赋予其新的内容，为此我们采用以上机实验为基础的实践研究性教学，主要分为两部分来进行：
第一部分：对上机实验内容进行重新定位并设计。通过课堂理论研究性教学和课前预习指导，学生对MATLAB语言已经有了一定的认识。针对每次理论课所需要的上机实验课，进行相关逻辑性整理，使其学习内容层层递进，结合现场指导老师的实践指导，使同学们由理论走向实践，对经典内容能够活学活用，举一反三。
第二部分：实验指导书的重新设计。针对MATLAB语言学习过程中的每一环节的语法和函数学习应用，同MATLAB在其它理论课程比如普通物理学、电工电子和信号与系统等中的应用相结合，并列到一本实验指导书中。参照相关课程内容同MATLAB语言相结合的知识结构来设计实验内容及要求。使同学们在掌握MATLAB语言的同时，充实其它理论性很强的课程，使抽象变具体，静态变动态，从而使实验课生动有趣，达到实践研究性教学的目的。
4.自我指导式教学
古希腊哲学家柏拉图在《理想国》中概括了以学生为本的真谛：教育是把一个人丛黑暗引向光明，从低谷引向高尚，从虚假引向真实。作为指导老师最根本是授之于渔，引导学生进入指导他们自我学习的领域，为学生提供小组协作的环境并让学生意识到所学课程目标和学习目标。为此，在实践研究性教学过程中引入自我指导式教学[4]。对于MATLAB语言的学习，如何进行自我指导式教学，本文主要从三个方面来进行。
4.1 创建学习环境和学习小组
不同的学生在进入学习环境时具有不同的能力，在上机实践中，通过以创建学习小组的形式来进行协作，不仅可以培养他们的团队合作精神，也可使先前经验资源最大化来解决新问题。在大的学习环境里面，各小组之间也可进行经验的交流和互动。
4.2 评价个人需要及建立学习契约
指导学生控制他们的学习目标，时刻保持目标明确，了解在学习过程中所处的位置，并让学生知道如何来实现阶段性目标。在学习过程中，建立个人文档来描述时间线、学习结果以及对这些学习结果的评价。
4.3 适当鼓励和积极反馈
学生在进行自我指导学习时，都可能产生恐惧心理，指导老师应积极地给予学生以鼓励。学生只有在一种开放的、积极的和自信的态度下，才能够更加相信自己的能力，敢于发现和探索新问题，面对成功和失败都能够保持积极的心态。通过阶段性学习，指导学生对自身学习过程、学习结果、期望和过去好的及坏的学习经验进行批判性思考和评价，从而来帮助他们发展在特殊学习领域的自动问题解决能力，通过不断的反馈来形成准确的评价，在解决问题中学习。
5.结论
如何有效地进行教学改革一直以来都是教育工作者讨论的重点。以上是作者通过在课堂教学过程中结合自己的想法所进行的教学改革的探讨，并运用于MATLAB课堂教学，在提高教学质量上有一定的进展，但仍需要不断地探索和实践，争取为培养出适应社会时代进步、基础扎实和具有创新意识的高素质人才做出更大的努力。
参考文献
[1]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010.
[2]尹俊美.教育技术导论[M].北京:北京师范大学出版社,1999.
[3]黄乡生.《信号与系统》重点建设课程群的若干问题探讨[J].东华理工学院学报,2007.
[4]周建军.自我指导式学习教学设计理论初探[J].医学教育探索,2010.
作者简介：薛亚许（1985—），男，硕士研究生，平顶山学院助教，研究方向：控制理论与控制工程。