车辆工程专业matlab课程教学探索和实践

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1、车辆工程专业MATLAB课程教学探索和实践　　摘要：针对车辆工程专业培养方案，根据多年教学经验，对MATLAB课程教学做了一些有益的探索。将MATLAB的教学内容与专业课程进行有效整合，采取开放互动的教学方式，转变传统考试观念，引导学生主动地、创造性地学习。通过这些措施，将MATLAB软件的应用贯穿到整个车辆专业课程学习的全过程，让学生充分体会到MATLAB软件在系统仿真、性能分析等方面的强大功能，既能增强学生的学习兴趣，又可以促进学生综合能力的培养。关键词：MATLAB；教学内容整合；开放式教学；考试改革作者简介：周胜灵（1981-），

2、女，黑龙江齐齐哈尔人，西南大学工程技术学院，讲师；祝诗平（1969-），男，四川巴中人，西南大学工程技术学院，教授。（重庆400175）基金项目：本文系2012西南大学本科实验教学改革行动计划、西南大学教育教学改革研究项目（项目编号：2012JY013）的研究成果。中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）25-0105-028MATLAB软件是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境，且对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱，适合多学科、多种工作平台。目前，在各行业和学术机构中，

3、有一百多万工程师和科学家使用MATLAB这一技术计算语言。[1]国外很多高等院校也将MATLAB软件作为线性代数、数学建模、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具和实验仿真工具，因此MATLAB软件操作也成为大学生必须掌握的基本技能之一。目前，国内大学的理工科专业都将MATLAB设为专业课程，如何让学生在本课程的学习中提高兴趣，掌握MATLAB在本专业领域的应用，并将其贯穿到整个大学专业课程学习的全过程，是本课程教学中的一个重要问题。本文结合笔者MATLAB课程多年的教学经验，针对车辆专业培养方案，对该门课

4、程的教学内容、教学方式及考核方法进行了一系列有益的探索和改进。一、融合专业课程，调整教学内容8在传统的MATLAB课程教学中，将其作为专门的学习对象，过分强调课程的基本技能和基本工具的使用。不少任课教师在课堂上常通过展示MATLAB的强大功能，或者结合多种实例为学生展示MATLAB在解决具体数学问题上的便捷性等方式，以期调动学生学习积极性。无可否认，这样的教学方式会在最初激起学生的兴趣，但是以车辆专业教学为例，笔者在实际教学过程中发现，随着教学内容的深入，很多学生都会产生这样的困惑：MATLAB是很强大，但跟新学专业有什么关系？产生这一现

5、象的主要原因在于没有将MATLAB的教学内容与学科特点进行有效整合，课程教学内容不能体现学科领域的教学特点。[2]针对这一问题，需从两个方面进行改进：第一，在有限的课时内，对不同专业的学生，有针对性地选择教学内容和演示例题。例如，在讲MATLAB程序设计和Simulink建模仿真这两部分内容时，以前期课程“汽车理论”中涉及的汽车动力性及制动性问题为例，对“汽车理论”中复杂的过程进行计算和仿真分析，并通过MATLAB提供的可视化手段，将计算和仿真结果呈现给学生，[3，4]实践证明，这样的例题不仅有助于清晰地阐释汽车理论抽象的概念，而且极大地

6、提高学生学习MATLAB的兴趣和积极性。第二，对车辆专业MATLAB课程实验内容进行改革，将实验内容分为三个层次：基础篇、应用篇、综合设计篇，具体内容如图1所示。8基础篇主要练习MATLAB的基本技能和基本工具的使用。应用篇是将MATLAB与其他专业课程进行融合，练习的目的是突出MATLAB的实用性，使不同专业的学生在学习MATLAB时更有针对性。综合设计篇对学生的要求较高，重点培养学生的工程综合应用能力；这类实验在实验项目的设置上，不必追求太多的实验项目，但必须能给学生一个广阔的思考空间和发挥余地，充分发挥他们的思维，锻炼他们的创新意识

7、和综合应用能力；这类实验作为拓展训练，鼓励有能力的同学尝试。二、开放互动的教学方式教育学研究表明，学习方式是多种多样的，教师对学生学习过程的有效控制非常重要。激发学习者的学习主动性将会带来很好的学习效果，但是如何提高学生的主动性却是个很大的难题。[8]近些年来，为了提高学生的综合素质，很多高校都调整教学计划和课程门类，优化课程体系，拓展学生知识结构以适应社会对人才的需求。课程门类的增加必然会减少教学学时，以西南大学（以下简称“我校”）车辆工程专业为例，MATLAB课程被压缩为36课时，其中实验课为18课时。在传统8MATLAB教学中，任课

8、教师为了在有限的学时中尽可能多地讲授内容，通常采用“满堂灌”的教学方式。但这种方式往往导致学生注意力分散，抓不住重点，失去学习的兴趣。因此，为了保证培养目标的有效实现，必须对现有的教学方式进行