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摘 要: Matlab作为一款功能强大的高级工程计算语言,被广泛应用于工程科学领域的分析与决策中,是工科学生必修的一门课程。本文提出matlab教学过程中的新型教学模式——任务教学法,分析任务教学法在matlab学习中的重要性,并将任务教学法分为任务设计、分析及完成几个层面进行深入分析,为提高学生的科学素养提供理论依据和实践指导。
关键词: matlab 工学 计算 任务教学法
1.引言
Matlab作为一款功能强大的高级工程计算语言,被广泛使用,同时是高校工科学生的一门必修课。Matlab作为当前科技和工程界最流行的四大数学软件之一,可用于算法设计、数据可视化、数据分析及数值计算等应用。应用范围十分广泛,如信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、仿真、财务建模和分析及计算生物学等众多领域。在计算方面,matlab更倾向于向量及矩阵运算,比传统的C,C 语言实现起来容易得多。这些计算式工程和科学基础,计算起来非常便捷。
正因为Matlab在工程领域有着巨大的计算能力,因此在工科院校中,matlab成为一门必修课程。本文提出matlab的任务教学法,分析任务教学法在matlab学习中的重要性,并将任务教学法分为任务设计、提出、完成及评价几个层面进行深入分析。
2.关于Matlab教学任务的设计
任务设计是任务驱动式教学法的核心,要求体现任务的层次性的同时,对知识点进行包容。教师在课程规划伊始,可以依据课程深入程度,按单元型和开放型两种类型进行任务归纳,单元型为教学中必须完成的基本任务,开放型为自主性强的设计任务。教师可以在教学中传授任务的基础知识及基本要求,让学生在课余时间完成任务,主要发展学生自主创新意识,深入领会任务的核心内容,督促其自主提出相应任务。
教师在Matlab课程教学中,可以尝试性地设计三个单元型任务,单个任务含一章或两章教学内容,单个单元型任务包含多个子任务,子任务对应章节中相应知识点。除单元型任务教学之外,还可以设计两个开放型设计任务,对课堂知识进行温故知新,通过实践操作深化对概念的理解。在开放型任务中,促进学生用创新性思维及方法解决、分析问题。
另外,在Matlab教学中,因其内容非常复杂,应与学科教学内容相结合,对课程群的设立创建统一的指导原则。比如,在控制系统设计与分析课程的任务中,让学生利用Matlab工具对控制系统进行仿真,加深对控制系统的直观理解。
3.Matlab教学中任务分析与完成
教学中,任务的分析与完成是师生互动的过程,教学任务的展开可以具备多样化形式,我们在教学及实践中对学生进行适当指导、示范,最终目标是让学生具备自主构建知识体系及创新能力。具体有如下几种教学方式促进学生培养这种能力。
(1)在教学中进行引导,促进学生多元化思维、探索性思维的形成。比如:在对subplot()函数的应用进行教学时,可以让学生通过help subplot命令对subplot的概念有所了解,运用其绘制多个均匀分布的子图;然后提出新要求,就不均匀分布子图的产生对学生进行启发,引导其通过多种途径解决问题。一是通过其他函数调用方式解决此任务;二是使用图形窗口中的轴控件工具对多个图轴进行定制。
(2)在教学中多举示例,使学生快速掌握任务中的解题方法和细节问题。比如,在绘制三维曲线图的教学中,可以先展示一组三维动画,对三维绘图的构成任务通过分解的示例程序进行展示,让学生体会到三维绘图的基本方法。
(3)引入讨论交流方式,学生通过对不同观点的讨论,培养对知识点的深入探究能力。比如,在信号发生器的编写任务中,通过多种方式产生信号,教师引导学生进行讨论流,对每种信号产生方式的优缺点进行分析。
(4)利用多种平台引导学生深入分析问题的能力,多种方式解决问题的能力。在学生完成开放型任务时,教师在课余增加答疑时间,利用教学平台进行师生在线互动,利用微信等通讯工具对学生进行即时指导,鼓励学生利用网络论坛与校外专业人士进行交流。
(5)通过分组合作模式完成大难度系数任务。小组成员间进行充分研讨及交流,有助于学生团队协作能力及创新科研能力的培养。在实践中,可以根据学生的差异化需求,由任务小组成员协商提出任务,教师认证任务方案,并在学生实施任务的过程中充当辅助角色,适当提高任务难度,培养学生以工程观点、全局观分析任务,增强学生创新思维能力,为以后学习及工程实践培养良好的思维能力。
4.结语
本文在matlab教学过程中使用任务教学法,通过对教学任务的设计、分析和完成对任务教学法进行深入分析。
参考文献:
[1]胡居荣,曹宁.基于Matlab的数字信号处理研究型教学的探索[J].中国电力教育,2008(18).
[2]姜钦扬.MATLAB软件在高校教学中的应用[J].沈阳教育学院学报,2008(03).
[3]胡新荣.基于任务驱动式教学的计算机专业人才培养模式[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2008(01).
[4]王韦刚,周井泉.应用Matlab对相量分析法的探讨[J].电气电子教学学报,2010(02).
[5]柏均,闫红梅,张鸣.Matlab在“数字图像处理”课程教学中的利弊分析[J].电气电子教学学报,2010(02).
[6]郭建涛.“数字信号处理”课程的Matlab教学研究[J].电气电子教学学报,2010(03).
关键词: matlab 工学 计算 任务教学法
1.引言
Matlab作为一款功能强大的高级工程计算语言,被广泛使用,同时是高校工科学生的一门必修课。Matlab作为当前科技和工程界最流行的四大数学软件之一,可用于算法设计、数据可视化、数据分析及数值计算等应用。应用范围十分广泛,如信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、仿真、财务建模和分析及计算生物学等众多领域。在计算方面,matlab更倾向于向量及矩阵运算,比传统的C,C 语言实现起来容易得多。这些计算式工程和科学基础,计算起来非常便捷。
正因为Matlab在工程领域有着巨大的计算能力,因此在工科院校中,matlab成为一门必修课程。本文提出matlab的任务教学法,分析任务教学法在matlab学习中的重要性,并将任务教学法分为任务设计、提出、完成及评价几个层面进行深入分析。
2.关于Matlab教学任务的设计
任务设计是任务驱动式教学法的核心,要求体现任务的层次性的同时,对知识点进行包容。教师在课程规划伊始,可以依据课程深入程度,按单元型和开放型两种类型进行任务归纳,单元型为教学中必须完成的基本任务,开放型为自主性强的设计任务。教师可以在教学中传授任务的基础知识及基本要求,让学生在课余时间完成任务,主要发展学生自主创新意识,深入领会任务的核心内容,督促其自主提出相应任务。
教师在Matlab课程教学中,可以尝试性地设计三个单元型任务,单个任务含一章或两章教学内容,单个单元型任务包含多个子任务,子任务对应章节中相应知识点。除单元型任务教学之外,还可以设计两个开放型设计任务,对课堂知识进行温故知新,通过实践操作深化对概念的理解。在开放型任务中,促进学生用创新性思维及方法解决、分析问题。
另外,在Matlab教学中,因其内容非常复杂,应与学科教学内容相结合,对课程群的设立创建统一的指导原则。比如,在控制系统设计与分析课程的任务中,让学生利用Matlab工具对控制系统进行仿真,加深对控制系统的直观理解。
3.Matlab教学中任务分析与完成
教学中,任务的分析与完成是师生互动的过程,教学任务的展开可以具备多样化形式,我们在教学及实践中对学生进行适当指导、示范,最终目标是让学生具备自主构建知识体系及创新能力。具体有如下几种教学方式促进学生培养这种能力。
(1)在教学中进行引导,促进学生多元化思维、探索性思维的形成。比如:在对subplot()函数的应用进行教学时,可以让学生通过help subplot命令对subplot的概念有所了解,运用其绘制多个均匀分布的子图;然后提出新要求,就不均匀分布子图的产生对学生进行启发,引导其通过多种途径解决问题。一是通过其他函数调用方式解决此任务;二是使用图形窗口中的轴控件工具对多个图轴进行定制。
(2)在教学中多举示例,使学生快速掌握任务中的解题方法和细节问题。比如,在绘制三维曲线图的教学中,可以先展示一组三维动画,对三维绘图的构成任务通过分解的示例程序进行展示,让学生体会到三维绘图的基本方法。
(3)引入讨论交流方式,学生通过对不同观点的讨论,培养对知识点的深入探究能力。比如,在信号发生器的编写任务中,通过多种方式产生信号,教师引导学生进行讨论流,对每种信号产生方式的优缺点进行分析。
(4)利用多种平台引导学生深入分析问题的能力,多种方式解决问题的能力。在学生完成开放型任务时,教师在课余增加答疑时间,利用教学平台进行师生在线互动,利用微信等通讯工具对学生进行即时指导,鼓励学生利用网络论坛与校外专业人士进行交流。
(5)通过分组合作模式完成大难度系数任务。小组成员间进行充分研讨及交流,有助于学生团队协作能力及创新科研能力的培养。在实践中,可以根据学生的差异化需求,由任务小组成员协商提出任务,教师认证任务方案,并在学生实施任务的过程中充当辅助角色,适当提高任务难度,培养学生以工程观点、全局观分析任务,增强学生创新思维能力,为以后学习及工程实践培养良好的思维能力。
4.结语
本文在matlab教学过程中使用任务教学法,通过对教学任务的设计、分析和完成对任务教学法进行深入分析。
参考文献:
[1]胡居荣,曹宁.基于Matlab的数字信号处理研究型教学的探索[J].中国电力教育,2008(18).
[2]姜钦扬.MATLAB软件在高校教学中的应用[J].沈阳教育学院学报,2008(03).
[3]胡新荣.基于任务驱动式教学的计算机专业人才培养模式[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2008(01).
[4]王韦刚,周井泉.应用Matlab对相量分析法的探讨[J].电气电子教学学报,2010(02).
[5]柏均,闫红梅,张鸣.Matlab在“数字图像处理”课程教学中的利弊分析[J].电气电子教学学报,2010(02).
[6]郭建涛.“数字信号处理”课程的Matlab教学研究[J].电气电子教学学报,2010(03).