《MATLAB与系统仿真课程设计》教学改革与探索

王燕青　葛春亮

摘要：本文针对独立学院自动化专业MATLAB与系统仿真课程设计教学中存在的各种问题，结合笔者的教学实践，从教学内容、教学手段和教学方法、考核方式等方面提出了一系列切实可行的改革措施。

关键词：MATLAB与系统仿真；教学探索；独立学院；自动化专业

1 教学改革的意义

近年来，随着仿真技术的飞速发展和在社会各行各业的广泛应用，人们越来越认识到仿真的巨大作用。MATLAB作为目前国内外最流行的仿真软件，已经广泛应用于自动控制、科学计算、信号分析、航空航天等领域，是工程技术人员和学者进行科学研究的强有力工具。

MATLAB及系统仿真课程设计是自动化专业的必修课，课程教学目的是使学生掌握MATLAB的计算、编程、绘图等基本功能和部分专业工具箱的使用，利用Simulink进行动态系统的仿真，为研究与解决本专业相关的问题打好基础。

目前的课程教学中，大多偏重于MATLAB软件的基础应用，如数值运算、符号运算、绘图功能、Simulink的基本应用等，普遍和本专业知识结合的不够紧密。这样，虽然学生也掌握了MATLAB的理论知识，但是不能将其熟练应用到其他专业课中解决实际问题，对自己专业的学习没有起到很好的促进作用。这种情况如何改善，值得我们认真思考。因此，MATLAB及系统仿真课程的教学改革是很有必要的，其主要方向应是加强和专业课程的联系，利用仿真解决一些专业课重点难点问题，提高学生兴趣，提升教学效果。

2教学中存在的问题

目前的课程教学中，普遍存在以下几个问题：

（1）大多偏重于MATLAB软件的基础应用，如数值运算、符号运算、绘图功能、Simulink的基本应用等，普遍和本专业知识结合的不够紧密。这样，虽然学生也掌握了MATLAB的理论知识，但是不能将其熟练应用到其他专业课中解决实际问题，对自己专业的学习没有起到很好的促进作用。

（2）要熟练掌握MATLAB软件，并且将其应用于解决实际问题，学习难度略大。对于独立学院的学生而言，难度更大，2周时间不足以学生熟练掌握这一工具。

（3）在进行设计时，学生是2-3个人一组，不能使每个学生得到充分的锻炼。

（4）学生成绩两级分化严重，特别是高年级的专业，任务布置上使用一刀切，不利于程度不同的学生有效的掌握，影响教学的有效性。

（5）实验报告抄袭现象严重。

3教学改革

（1）改革教学内容

改革《MATLAB与系统仿真课程设计》的教学内容，使学生在熟练掌握MATLAB的计算、编程、绘图等基本功能的基础上，学会利用Simulink进行动态系统的仿真，利用MATLAB软件进行控制系统数学建模，掌握时域、频域以及根轨迹的分析方法，从而对控制系统进行校正及PID参数整定，提高学生解决实际问题的能力。

（2）建立任务题库

改进任务书的布置方式，实行分级多任务的布置。针对不同学生的不同学习能力，分为简单任务题库和复杂任务题库。复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分，分等级分步骤台阶式的递进增长。

（3）改革教学方法与手段

针对本系学生特点，充分运用各种教学手段和教学资源，充分调动学生的积极主动性，活跃课堂氛围，提高教学质量和效果。课堂上可以通过演示使用MATLAB软件生成美图、动画、音乐等，让学生意识到MATLAB软件的强大功能，从而增强学习主动性，起到事半功倍的效果。

（4）改革考核方式

特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记，并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例。平时成绩的登记，是督促学生认真完成实验的重要手段。最后答辩成绩登记，是区别实验是否优秀的重要方法，杜绝实验报告抄袭的现象。

4结语

通过《MATLAB与系统仿真课程设计》培养学生利用MATLAB软件分析和解决控制系统的建模、仿真、分析、校正，使学生具备一定的分析问题、解决问题的能力。调动学生的学习主动性，逐步培养学生独立解决问题的能力。

参考文献：

[1]王正林，王胜开，陈国顺，王祺.MATLAB/Simulink与控制系统仿真（第3版）.北京：电子工业出版社，