成果导向下的matlab教学研究——以工业机器人技术专业为例

鲍婕 鲍敏 黑龙江职业学院

很多高职的学生对于数学其实是既熟悉又陌生的，熟悉是因为高职数学的课程内容与初高中数学课程有所重叠，学生在学习之初是有一定的基础的；陌生是因为，高职院校的学生，大多对之前初高中所学的数学内容掌握度不高，且部分学生对数学有较强的抵触情绪。由此，如何重拾学生的学习信心，增强学生的学习兴趣是我们高职数学教师的首要任务。因此，以电气学院工业机器人专业为例，结合实际教学，探讨将数学软件matlab引入到高职数学教学中的若干优势与不足。

数学软件matlab具有直观性的优点，数学软件matlab界面简洁大方，命令语句与实际函数相似度高，如正弦函数y=sinx；余弦函数y=cosx；正切函数y=tanx；余切函数y=cotx,反正弦函数y=arcsinx；反余弦函数y=arccosx；反正切函数y=arctanx；反余切函数y=arccotx在matlab软件中分别表示为y=sin（x）、y=cos（x）、y=tan(x)、y=cot(x),y=asin（x）、y=acos（x）、y=atan(x)、y=acot(x),此外，软件中的极限命令limit、画图命令ezplot等其含义与实际单词含义相一致，学生实际操作所需的适应时间短。

数学软件matlab具有具象性的优点。如在讲授六种基本函数时，需要将六个函数：常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数的定义域、值域、单调性、有界性、周期性、奇偶性等一一在课堂上表现出来，此内容为我院高职数学的第一节课，对于帮助学生建立后续学习数学的信心至关重要，以电气学院工业机器人技术专业为例，在实际讲授此内容时，教师不仅费事费力而且教学效果一般、学生兴趣不高，原因有二：其一是由于知识点较多，学生注意力很难长时间集中；其二是内容抽象，学生的代入感不强。而若使用数学软件matlab讲授此内容时，就可以将ezplot画图命令引入，使学生将抽象的数学函数表达式变成具象的图形，其定义域、值域、单调性、有界性、周期性、奇偶性等性质，也可以很清晰明了的总结出来，学生的参与度明显提升，学生兴趣也大幅提高，为后续的高职数学课程的讲授开了一个好头；此外，在对函数的极限（两类重要极限其一）：讲授时，若在教学地点为教室，此内容只能作为定理进行讲授，其函数变化趋势虽可以通过表格形式帮助理解，但实际内容抽象，学生理解起来困难较大，而若使用数学软件matlab讲授此内容时，可以通过ezplot画图命令，将函数图像直观展示出来，从图像中可以引导学生观察随着自变量x不断向0点靠近，函数呈现什么样的变化趋势，从而归纳结论：，此过程与函数的极限求解过程思想一致，不仅可以帮助学生强化函数极限的求解步骤，更能帮助学生培养独立思考的数学能力。

数学软件matlab能够帮助学生提升逻辑思维能力。在实际上机过程中，若学生在编写命令时出现了如语句调用顺序混乱或命令编写错误的情况，在输入回车键后，错误命令行下会出现红色的提醒语句，对出现的错误进行简单的描述，需要学生对于错误命令行进行重新编写，直至编写正确才能继续编写命令。此过程是我在教学中觉得非常重要的一部分，由于高职学生大多没有养成良好的数学学习习惯，对所学内容不会归纳、总结，且对于学习过程中出现的错误也很少去进行分析、思考，这就是为什么学生常常课堂上会反映：为什么课上老师讲的知识点我都听得懂，而一到自己做的时候却手忙脚乱的原因。而数学软件matlab的出现就帮助学生明确问题的症结，且训练学生主动去分析问题，积极寻找解决问题的方法，在不断地尝试与总结的过程中，不断的修正自己的错误，提升自身分析问题和解决问题的能力。

最后，在评量方面，以电气学院工业机器人技术专业的学生为例，本学期将期中考试的形式定为上机考试的形式，一人一机、一人一卷，最大程度上避免学生出现抄袭等现象，期中所在分值比重为20%。在实际教学过程中教学效果显著，如：本学期工业机器人技术专业期中考试成绩无不及格现象，其中分数在90-100的人数占29%，分数在80-90之间的人数占36%；分数在70-80之间的人数占33%，分数在60-70之间的人数占2%，为学生提升数学兴趣，树立数学学习起到了积极的作用，但教学中仍存在对于数学软件matlab教学学时不够，学生意犹未尽的情况,后续教学内容比重问题仍需调整。