商科类专业“MATLAB数字实验”课程教学与改革探索

吕盛祥 王滔 朱文文 韩玺 闫泽斌

摘 要：将传统商科教育与现代新兴技术交叉融合是当前许多高校商科教学改革的方向之一。本文以面向商科专业开设的“MATLAB数字实验”课程为研究对象，梳理目前的课程教学情况，剖析课程教学存在的问题。结合商科专业学生知识结构与能力特点，从教学思维、教学模式、案例库建设，以及考核方式四个方面提出相应的课程教学改革建议。

关键词：MATLAB数字实验;商科专业;教学改革

当前，数字经济迅猛发展，大数据、互联网、人工智能等信息技术正在深刻地改变商业模式。新零售、智能制造、数字化管理等新模式的出现对商科教育提出了新的挑战。传统商科教育的创新发展势在必行，大学商科教育需要从培养职能性人才转向培养更适应数字经济时代的复合型人才。在此背景下，传统商科课程体系需要融入新技术、新方法、新理念，注重培养商科专业学生的商务数据分析和管理定量决策能力[12]。

MATLAB软件是一款集成的科学计算平台和多领域任务建模及求解工具，目前已被广泛应用于自动化、计算机、电子信息、金融、管理等众多学科课程教学之中[34]。作为一所财经特色高等院校，我校近年来紧密结合数字经济时代先进信息技术，面向工商管理、物流管理等商科类专业开设了“MATLAB数字实验”课程，基于MATLAB软件为学生提供定量化商务数据分析与管理决策优化技能培训。该课程的开设旨在培养学生对MATLAB软件的基本认识和基础使用能力，能够基于MATLAB软件进行常用科学计算、仿真和建模，同时具备借助MATLAB软件求解实际管理决策问题的能力，为今后在解决实际管理应用问题或未来从事科学研究工作提供必要的方法和工具训练。

1 “MATLAB数字实验”课程教学现状

“MATLAB数字实验”为本校近年新开设的面向物流管理、工商管理等商科专业学生的专业选修课程。目前该课程主要教学内容分为三大部分。第一部分介绍MATLAB软件的基本功能和基础使用方法，包括数据类型、数组运算、矩阵运算、统计分析、可视化操作等;第二部分介绍基于MATLAB语言的程序设计方法;第三部分介绍MATLAB在管理领域的应用，包括回归分析、最优化建模与求解等。作为现有商科专业课程体系中较为“另类”的一门新设课程，与传统的管理学类课程相比，“MATLAB数字实验”的实际学习门槛较高。学生需具备必要的微积分、数理统计、线性代数，运筹学理论基础，以及一定的计算机程序语言设计能力。若想灵活应用MATLAB解决现实中的管理决策问题，还需具备将现实案例准确转化为数学问题的模型抽象能力。

目前来看，面向商科专业学生的“MATLAB数字实验”教学设计仍旧停留在传统的程序语言设计类课程的教学模式之中，即以教师为中心且依照已有教材按部就班地向学生教授相关理论以及操作技巧，“老师讲，学生练”，教学过程很少考虑商科专业学生的知识结构和能力特点。作为一门专业选修课，以物流管理专业和工商管理专业为代表，每年大量商科专业学生都会选择该门课程。但根据作者在日常教学过程中的观察，在进入该门课程的学习阶段后，学生普遍存在学习进度缓慢、参与度不高以及畏难心理等问题。学生即使能够在课堂上“依葫芦画瓢”正确地模仿教师完成程序编写并成功执行指令，但往往“知其然不知其所以然”，无法理解程序语言背后蕴含的数理基础和执行逻辑，因而不能举一反三，独立自主地利用MATLAB解决现实中的管理问题，教学效果乏善可陈，教学目标难以实现。

通过与学生交流，以及学院教务部门得到的学生教学反馈，商科专业学生在学习“MATLAB数字实验”时普遍存在以下困惑：

（1）学习MATLAB需要大量的前期知识铺垫。大部分学生缺乏足够的程序设计基础，难以快速掌握MATLAB基础使用方法。对于学习过程中涉及的数理知识和定量分析理论，学生往往需要花费时间去复习回顾，因而导致学习进度缓慢。虽然在课堂上基本能够听懂，但由于课后练习不足，缺乏实操训练，经常出现学了后面忘了前面的现象。

（2）学生很难感受到学习MATLAB的实际作用。区别于其他传统的商科专业课程，“MATLAB数字实验”在授课阶段需要花费大量的时间讲解MATLAB的基础功能，因而相应会压缩案例教学时间。学生疲于记住各类语法规则，但很难在短时间内感受到学习MATLAB对自身带来的帮助，因而逐渐丧失学习兴趣。

（3）MATLAB课堂授课容易变得枯燥乏味。部分学生反映在“MATLAB数字实验”的课堂教学过程中被重复性灌输方法导向为主的软件使用基础性知识以及程序设计语法，缺少与现实企业管理应用相关的问题导向的教学环节。重复性的知识讲解导致课程容易变得枯燥。

2 “MATLAB数字实验”课程教学存在问题

基于上述对该课程教学现状的分析，目前，面向商科专业的“MATLAB数字实验”在开展课程教学时存在以下四个方面的问题。

2.1 课程体系安排存在不足

“MATLAB数字实验”前置课程较多，面向商科专业学生开设的该课程涉及数理科学、计算机科学，以及管理科学等学科的交叉融合，选修门槛较高。然而，一方面，大部分学生在选修该课程之前几乎没有任何的程序语言设计课程修读经历，同时部分外专业学生缺乏数学规划和管理定量分析的理论基础，这就导致在授课阶段教师需要花费大量时间帮助学生建立必要的理论和编程基础。另一方面，不同于传统的商科专业课程偏向问题理论化和案例分析，“MATLAB数字实验”是以方法论为导向的编程实践课程，这种课程属性的差异间接导致教学模式的变化，而习惯了传统管理学课程教学模式的学生便显得较难适应。总之，缺乏足够前置课程训练的学生在面对这样的“另类”课程时很容易产生畏难心理。

2.2 过程式教学方法效果较差

在面向商科专业学生授课时，“MATLAB数字实验”仍基本采用理工科专业课程教学中常见的过程式教学方法。教师向学生传授基本知识点，学生随之练习，最后采用随堂测验和期末考查的方式檢验学生的学习成果。在这种教学方式下，学生被灌输大量的基础知识并需要花费大量精力记住这些基础知识以应付测验或考试。这种过程式教学方法虽然能够让学生在课程周期内基本掌握MATLAB的使用，但是难以培养学生的自主学习能力，学生并没有学会如何从应用层面自主使用MATLAB解决现实中的管理问题。学生在课程周期内被灌输的基础知识会在课程结束后被遗忘，影响教学效果。另一方面，过程式教学模式容易让学生产生疲惫和厌倦心理。在课程前期，教师需要教授大量的基础性概念和理论，学生在教学过程中反复接收着与商科专业相关度并不是很高的知识内容。过程式教学模式导致学生对知识点不能消化，逐渐排斥课程学习。

2.3 教学内容缺乏相关案例支撑

案例教学是商科专业课程体系中常用且成熟的一种教学方式。案例教学能使课程内容贴近现实并凸显专业价值，激发学生兴趣，锻炼学生的实际问题解决能力。面向商科专业开设的“MATLAB数字实验”课程相对理论化，没有很好地与案例教学方式结合。在教学过程中，该课程过于强调基础概念和基础操作，很少考虑从实际管理问题出发构建面向现实应用的教学框架。目前，“MATLAB数字实验”大量采用模拟数据集来进行实例讲解，与现实情形有脱节。在教授基于MATLAB的管理应用等相关内容时，选用案例多取自现有教材，但这些案例相比传统商科课程中的案例显得抽象和泛化，真实性不高，应用性不强，学生感受不到学习MATLAB的实际价值，因而很难吸引学生兴趣。

2.4 课程考核方式短板明显

目前“MATLAB数字实验”课程考核方式主要包括阶段性课堂练习和期末实验报告两部分。阶段性课堂练习一般在完成一块完整的授课内容后开展，旨在检验学生对该部分内容的掌握程度，查漏补缺。期末实验报告旨在检验学生对MATLAB的综合运用能力，范围涵盖课程主要知识点。然而，这种考核方式只注重考查学生对MATLAB基本知识点的掌握程度，却疏于考查学生使用MATLAB解决现实问题的自主运用能力。这种机械式的考核方式会导致部分学生平时不需要专心听讲，而在考核前临时突击学习知识点便能通过考试，因而不利于发现学生真实的学习情况，让教师在考核甚至是在课堂教学上的努力付之东流。另外，商科专业学生普遍具有较强的逻辑思维能力，擅长从宏观层面进行实务和流程分析，但传统的基于离散知识点的考核方式实际上偏离了商科学生的这种能力优势。

3 “MATLAB数字实验”课程教学改革思路

众多理工科专业已将MATLAB及其应用作为一门基础课程，并且有了适应理工类专业特点且较为成熟的教学方式。基于前面分析的教学现状和存在问题，面向商科专业的“MATLAB数字实验”课程教学应从以下几个方面进行改革。

3.1 建立新商科教学思维

商科专业学生学习了大量管理学和经济学相关课程，而数理基础和计算机编程类课程学习不多，因而不宜直接将理工科教学思维套用在“MATLAB数字实验”课程教学之中。新商科教学思维强调将对数据思维和量化分析能力的培养融入商科教学之中，即在传统商科专业教学内容中融入定量数据分析、数据决策、信息技术使用等跨学科教学内容，并与实际管理应用问题、企业案例有机结合。基于新商科教学思维，“MATLAB数字实验”课程应定位于基于MATLAB的商业行为定量化分析、建模，和策略分析优化，同时将MATLAB软件定位为解决相应管理问题的工具。在教学过程中避免过度讲解MATLAB基础操作和数理基础知识，而是基于现实管理情景着重教授基于MATLAB的定量分析和优化流程。

3.2 优化现有教学模式

以项目或任务驱动的教学模式[5]代替传统的过程式教学，避免长篇大论地将大量课时用于零散知识点讲解。任务驱动型教学模式目的在于充分发挥商科专业学生探索欲高、逻辑分析能力强的优点，同时提升学生的学习兴趣，将传统的教师为课堂主体变为学生为课堂主体，激发学生的学习欲望。具体而言，项目驱动式教学模式将课程的整体教学内容整合为若干个商科研究型项目或应用型案例。在每个项目开始前，教师讲授必要的基础理论和操作知识点，但不涉及太过细致的实现细节。学生以个人或小组方式并以完成项目任务为目标展开自主学习。待项目完成后，以课堂展示的方式汇报学习结果，同时强化学生与学生、教师与学生间的交流，分享研究成果。

3.3 建设MATLAB管理应用案例库

将案例教学[6]的方式融入“MATLAB數字实验”课程，能够提高商科专业学生对程序设计和定量分析类课程的适应性。案例教学与“MATLAB数字实验”课程的有机结合依赖于建设专业的MATLAB管理应用案例库。建设MATLAB管理应用案例库既需要收集现实中的企业运作案例及相关运营数据，同时也要结合MATLAB得出优化的企业生产管理运作方案以供参考。MATLAB管理应用案例库中的案例设计需要体现出企业运营管理“问题提炼、数据分析、业务建模、方案优化”的整体流程，以最大程度还原真实情景，让学生体会到学习MATLAB的实际应用价值。

3.4 多样化课程考核方式

课程考核从单纯的以考查知识点掌握程度为主的单一化考核方式，转向知识点考查与实际管理问题解决能力考查并重的多样化考核方式。对基础知识点的考查可放在课堂练习之中，作为平时成绩的依据。对实际管理问题解决能力的考查应占据主要部分，借助任务驱动型教学方式和管理应用案例库，检验学生是否具备利用MATLAB解决企业运营决策问题的全流程分析、建模、求解能力。该部分课程考核可采用项目报告的形式予以开展。

结语

近年来，我校面向数字经济发展对复合型商科人才的新需求，开设了“MATLAB数字实验”课程，在商科教学中融合新技术新方法，提升学生数据化思维和管理定量优化决策能力。本文结合自身教学经历，分析了面向商科专业的“MATLAB数字实验”的教学现状和存在问题，并给出相应的课程教学改革建议：（1）建立新商科教学思维;（2）采用以学生为主体的任务驱动型教学模式;（3）建设MATLAB管理应用案例库;（4）多样化课程考核方式。

参考文献：

[1]郭照蕊，王诤诤.大数据时代传统商科教育存在的问题及应对策略[J].创新与创业教育，2018，9（01）：111114.

[2]周晶晶，宋超.“互联网+”背景下新商科人才培养路径[J].科技创业月刊，2021，34（12）：114117.

[3]周红标，赵环宇，刘晓洋，陈良海.以MATLAB及其应用课程为例的课程思政探索[J].高教学刊，2022，8（03）：179182.

[4]杨洋，王秀芹.基于工程教育的协同转动课堂探索——以“MATLAB仿真”课程为例[J].工业和信息化教育，2022（02）：2427.

[5]左欣.在线教学的任务驱动教学模式研究[J].吉林省教育学院学报，2022，38（01）：1922.

[6]唐登莉.浅析案例教学法在项目管理教学中存在的困境及改进对策[J].教育现代化，2019，6（A4）：235236.

作者简介：吕盛祥（1992— ），男，汉族，湖北襄阳人，博士，讲师，研究方向：商务智能;王滔（1989— ），男，汉族，江西高安人，博士，讲师，研究方向：企业管理;朱文文（1989— ），女，汉族，山东德州人，博士，讲师，研究方向：可持续供应链管理;韩玺（1984— ），男，汉族，河南南阳人，博士，讲师，研究方向：数字化营销;闫泽斌（1987—   ），男，汉族，河北邯郸人，博士，讲师，研究方向：企业管理。