成果導(dǎo)向下的matlab教學(xué)研究
——以工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)為例

鮑婕 鮑敏 黑龍江職業(yè)學(xué)院

很多高職的學(xué)生對于數(shù)學(xué)其實是既熟悉又陌生的，熟悉是因為高職數(shù)學(xué)的課程內(nèi)容與初高中數(shù)學(xué)課程有所重疊，學(xué)生在學(xué)習(xí)之初是有一定的基礎(chǔ)的；陌生是因為，高職院校的學(xué)生，大多對之前初高中所學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容掌握度不高，且部分學(xué)生對數(shù)學(xué)有較強的抵觸情緒。由此，如何重拾學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是我們高職數(shù)學(xué)教師的首要任務(wù)。因此，以電氣學(xué)院工業(yè)機器人專業(yè)為例，結(jié)合實際教學(xué)，探討將數(shù)學(xué)軟件matlab引入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的若干優(yōu)勢與不足。

數(shù)學(xué)軟件matlab具有直觀性的優(yōu)點，數(shù)學(xué)軟件matlab界面簡潔大方，命令語句與實際函數(shù)相似度高，如正弦函數(shù)y=sinx；余弦函數(shù)y=cosx；正切函數(shù)y=tanx；余切函數(shù)y=cotx,反正弦函數(shù)y=arcsinx；反余弦函數(shù)y=arccosx；反正切函數(shù)y=arctanx；反余切函數(shù)y=arccotx在matlab軟件中分別表示為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，軟件中的極限命令limit、畫圖命令ezplot等其含義與實際單詞含義相一致，學(xué)生實際操作所需的適應(yīng)時間短。

數(shù)學(xué)軟件matlab具有具象性的優(yōu)點。如在講授六種基本函數(shù)時，需要將六個函數(shù)：常數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、有界性、周期性、奇偶性等一一在課堂上表現(xiàn)出來，此內(nèi)容為我院高職數(shù)學(xué)的第一節(jié)課，對于幫助學(xué)生建立后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心至關(guān)重要，以電氣學(xué)院工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)為例，在實際講授此內(nèi)容時，教師不僅費事費力而且教學(xué)效果一般、學(xué)生興趣不高，原因有二：其一是由于知識點較多，學(xué)生注意力很難長時間集中；其二是內(nèi)容抽象，學(xué)生的代入感不強。而若使用數(shù)學(xué)軟件matlab講授此內(nèi)容時，就可以將ezplot畫圖命令引入，使學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式變成具象的圖形，其定義域、值域、單調(diào)性、有界性、周期性、奇偶性等性質(zhì)，也可以很清晰明了的總結(jié)出來，學(xué)生的參與度明顯提升，學(xué)生興趣也大幅提高，為后續(xù)的高職數(shù)學(xué)課程的講授開了一個好頭；此外，在對函數(shù)的極限（兩類重要極限其一）：講授時，若在教學(xué)地點為教室，此內(nèi)容只能作為定理進行講授，其函數(shù)變化趨勢雖可以通過表格形式幫助理解，但實際內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來困難較大，而若使用數(shù)學(xué)軟件matlab講授此內(nèi)容時，可以通過ezplot畫圖命令，將函數(shù)圖像直觀展示出來，從圖像中可以引導(dǎo)學(xué)生觀察隨著自變量x不斷向0點靠近，函數(shù)呈現(xiàn)什么樣的變化趨勢，從而歸納結(jié)論：，此過程與函數(shù)的極限求解過程思想一致，不僅可以幫助學(xué)生強化函數(shù)極限的求解步驟，更能幫助學(xué)生培養(yǎng)獨立思考的數(shù)學(xué)能力。

數(shù)學(xué)軟件matlab能夠幫助學(xué)生提升邏輯思維能力。在實際上機過程中，若學(xué)生在編寫命令時出現(xiàn)了如語句調(diào)用順序混亂或命令編寫錯誤的情況，在輸入回車鍵后，錯誤命令行下會出現(xiàn)紅色的提醒語句，對出現(xiàn)的錯誤進行簡單的描述，需要學(xué)生對于錯誤命令行進行重新編寫，直至編寫正確才能繼續(xù)編寫命令。此過程是我在教學(xué)中覺得非常重要的一部分，由于高職學(xué)生大多沒有養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，對所學(xué)內(nèi)容不會歸納、總結(jié)，且對于學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的錯誤也很少去進行分析、思考，這就是為什么學(xué)生常常課堂上會反映：為什么課上老師講的知識點我都聽得懂，而一到自己做的時候卻手忙腳亂的原因。而數(shù)學(xué)軟件matlab的出現(xiàn)就幫助學(xué)生明確問題的癥結(jié)，且訓(xùn)練學(xué)生主動去分析問題，積極尋找解決問題的方法，在不斷地嘗試與總結(jié)的過程中，不斷的修正自己的錯誤，提升自身分析問題和解決問題的能力。

最后，在評量方面，以電氣學(xué)院工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的學(xué)生為例，本學(xué)期將期中考試的形式定為上機考試的形式，一人一機、一人一卷，最大程度上避免學(xué)生出現(xiàn)抄襲等現(xiàn)象，期中所在分值比重為20%。在實際教學(xué)過程中教學(xué)效果顯著，如：本學(xué)期工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)期中考試成績無不及格現(xiàn)象，其中分?jǐn)?shù)在90-100的人數(shù)占29%，分?jǐn)?shù)在80-90之間的人數(shù)占36%；分?jǐn)?shù)在70-80之間的人數(shù)占33%，分?jǐn)?shù)在60-70之間的人數(shù)占2%，為學(xué)生提升數(shù)學(xué)興趣，樹立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)起到了積極的作用，但教學(xué)中仍存在對于數(shù)學(xué)軟件matlab教學(xué)學(xué)時不夠，學(xué)生意猶未盡的情況,后續(xù)教學(xué)內(nèi)容比重問題仍需調(diào)整。