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摘 要： 基于机制专业MATLAB软件课程的学时少、学习理论算法与实践性较强，学生在学习过程中感觉枯燥乏味、导致授课效果差的问题，提出以项目驱动的MATLAB教学方法。首先按照学生的兴趣，每一章或者两章内容设置课程项目，将要学习的知识点融入项目；然后对项目所用的理论知识进行简要说明，用项目带动学生的学习兴趣；最后，在项目的实施过程中注重互动和疑难解答，教学质量得到进一步提高。本文以四连杆机构曲柄摇杆机构为例进行实践，以取得很好的教学效果。
关键词： 项目式教学 教学方法 MATLAB教学项目 教学研究
1.引言
随着数学科学和计算机技术的飞速发展，综合利用数学知识建立数学模型，进行科学计算，研究和揭示自然科学中的变化规律，解决工程领域中的实际问题已成为科学研究的一种重要的方法。数学作为基础学科，遍及科学研究和工程应用的各个领域。对于新时期的大学生来说，在学习数学理论知识的同时，学习探索方法，解决实际问题，将理论知识跟实际应用结合起来，培养科学研究的意识，掌握科学的方法，逐渐形成自主解决实际问题的能力，开启创新思维，是目前非常重要和迫切的事情。
2.项目式教学的特点
所谓项目式教学就是以项目为依托，把所要学习的知识点融入项目，通过完成项目实现教学过程的一种教学方法，是一种能激发学生学习能动性和培养学生创新能力的有效手段[2]。将学习的知识点融入项目中，教师主导项目任务分解和分派，需要按照教学大纲的要求设计各个知识点的项目和模块，然后将项目分派给学生，不再是项目执行的主宰，学生是项目实施的和完成的对象。在学生实施项目的过程中引导学生分析，不断地探索，也可以适当地进行问题的解答。随着项目的逐步推进和完成，学生累积课程相关知识，同时实现知识点的延伸和更新，并最终在课程的末阶段完成一个综合性项目的总体设计[3]。项目式驱动教学法主要是针对传统“教师讲学生听，教师演示学生看”的教学模式的学生积极性不够，参与性较差的缺点，积极发挥学生在教学中的主体作用，让学生首先明确学习的目的和用处，并通过在课堂上或课间的自主探索和互动协作，主动完成学习任务，掌握相关的知识，并在项目设计的过程中体验乐趣，达到真正学活学懂、触类旁通的效果。
知识点及教学要求：学生必须课前复习平面四连杆机构类型的确定、运动参数的确定。本项目为综合应用项目，学习和运用的知识点有数值计算，矩阵的定义和使用，逻辑运算，编程中的循环应用，函数的定义与使用，非线性方程求解指令求解以上超越方程组，MATLAB绘图知识，电影动画的绘制等包含所有的MATLAB基础知识，培养学生对所学习的MATLAB知识在具体问题中的应用。学生按照不同的组，完成不同功能函数的编写，然后一起讨论形成本组一个完整的项目结果，选派代表给大家讲解通过什么方式实现这样的功能。
项目任务分解：四杆机构类型判定；构件运动参数偏角的确定；构件运动参数角速度的确定；节点位置的确定；最后组合程序完成运动仿真，绘制出四杆机构包络线图形，以下是一种实现的方式。
3.1平面四杆机构的基本参数
3.2四杆机构类型判定
根据平面四杆机构中，曲柄存在条件[4]，编制M文件在MATLAB中判定机构类型：创建函数Jglxsb，用它识别机构类型。
评价实践结果及总结延伸与拓展：该项目为MATLAB所有知识点的融合化大项目，要求学生对算法能够转换成MATLAB语言，同时对基础知识要相对比较熟练才能够完成该项目，对数值计算，矩阵的定义和使用，逻辑运算，编程中的循环应用，函数的定义与使用，非线性方程求解指令求解以上超越方程组，MATLAB绘图知识，电影动画的绘制等包含所有的MATLAB基础知识的考查非常到位。同时学生可以实现其他机构双摇杆机构，双曲柄机构等机构的仿真，最终的结果有该组学生自己讨论进行程序编写与分析。采用四连杆机构曲柄摇杆机构为例进行MATLAB基础知识综合实践，取得很好的教学效果。
4.结语
在项目驱动教学中，项目的选择应该符合学生的专业方向，由简单到复杂，并有利于培养创新能力。本文以整本书的MATLAB基础知识的一个实例介绍了本文的项目式教学方法，该项目完成需要组内同学讨论，在确定机构类型的前提下，按照项目分解进行逐步分析设计。实现平面四连杆机构仿真的过程。另外，通过项目的分解和逐步实现，提高了学生从实际出发，结合课程内容进行合理的分析问题、解决问题的能力。为了进一步改进方法，提高教学质量，在项目式教学法实施过程中教师要不断尝试和创新，并对项目内容进行外延和总结，互动和疑难解答。可将此方法推广应用到机制专业其他课程的学习中，对于提高学习的积极主动性有很大的作用。
参考文献：
[1]张志涌.MATLAB教程R2012a[M].北京航空航天大学出版社，2012.
[2]伍秀娟，项荣健.以协作项目为驱动的教学实践与应用[J].中国电化教育，2011（5）：92-96.
[3]张静亚.基于项目驱动的MATLAB教学方法研究[J].科技教育，2014（36）：147.
[4]王俊峰，田丽萍.Matlab运动仿真在机械原理课程设计中的应用.机电产品开发与创新，2009，22（4）：187-188.
[5]沈孝通.基于MATLAB的平面连杆机构运动分析[J].制造业信息化，2011（7）：76-79.
基金项目：陕西省教育厅科学研究计划项目（15JK2170）；西京学院教学改革研究项目（JGYB1505 ）；西京学院基金项目（XJ150110 ）。
关键词： 项目式教学 教学方法 MATLAB教学项目 教学研究
1.引言
随着数学科学和计算机技术的飞速发展，综合利用数学知识建立数学模型，进行科学计算，研究和揭示自然科学中的变化规律，解决工程领域中的实际问题已成为科学研究的一种重要的方法。数学作为基础学科，遍及科学研究和工程应用的各个领域。对于新时期的大学生来说，在学习数学理论知识的同时，学习探索方法，解决实际问题，将理论知识跟实际应用结合起来，培养科学研究的意识，掌握科学的方法，逐渐形成自主解决实际问题的能力，开启创新思维，是目前非常重要和迫切的事情。
2.项目式教学的特点
所谓项目式教学就是以项目为依托，把所要学习的知识点融入项目，通过完成项目实现教学过程的一种教学方法，是一种能激发学生学习能动性和培养学生创新能力的有效手段[2]。将学习的知识点融入项目中，教师主导项目任务分解和分派，需要按照教学大纲的要求设计各个知识点的项目和模块，然后将项目分派给学生，不再是项目执行的主宰，学生是项目实施的和完成的对象。在学生实施项目的过程中引导学生分析，不断地探索，也可以适当地进行问题的解答。随着项目的逐步推进和完成，学生累积课程相关知识，同时实现知识点的延伸和更新，并最终在课程的末阶段完成一个综合性项目的总体设计[3]。项目式驱动教学法主要是针对传统“教师讲学生听，教师演示学生看”的教学模式的学生积极性不够，参与性较差的缺点，积极发挥学生在教学中的主体作用，让学生首先明确学习的目的和用处，并通过在课堂上或课间的自主探索和互动协作，主动完成学习任务，掌握相关的知识，并在项目设计的过程中体验乐趣，达到真正学活学懂、触类旁通的效果。
知识点及教学要求：学生必须课前复习平面四连杆机构类型的确定、运动参数的确定。本项目为综合应用项目，学习和运用的知识点有数值计算，矩阵的定义和使用，逻辑运算，编程中的循环应用，函数的定义与使用，非线性方程求解指令求解以上超越方程组，MATLAB绘图知识，电影动画的绘制等包含所有的MATLAB基础知识，培养学生对所学习的MATLAB知识在具体问题中的应用。学生按照不同的组，完成不同功能函数的编写，然后一起讨论形成本组一个完整的项目结果，选派代表给大家讲解通过什么方式实现这样的功能。
项目任务分解：四杆机构类型判定；构件运动参数偏角的确定；构件运动参数角速度的确定；节点位置的确定；最后组合程序完成运动仿真，绘制出四杆机构包络线图形，以下是一种实现的方式。
3.1平面四杆机构的基本参数
3.2四杆机构类型判定
根据平面四杆机构中，曲柄存在条件[4]，编制M文件在MATLAB中判定机构类型：创建函数Jglxsb，用它识别机构类型。
评价实践结果及总结延伸与拓展：该项目为MATLAB所有知识点的融合化大项目，要求学生对算法能够转换成MATLAB语言，同时对基础知识要相对比较熟练才能够完成该项目，对数值计算，矩阵的定义和使用，逻辑运算，编程中的循环应用，函数的定义与使用，非线性方程求解指令求解以上超越方程组，MATLAB绘图知识，电影动画的绘制等包含所有的MATLAB基础知识的考查非常到位。同时学生可以实现其他机构双摇杆机构，双曲柄机构等机构的仿真，最终的结果有该组学生自己讨论进行程序编写与分析。采用四连杆机构曲柄摇杆机构为例进行MATLAB基础知识综合实践，取得很好的教学效果。
4.结语
在项目驱动教学中，项目的选择应该符合学生的专业方向，由简单到复杂，并有利于培养创新能力。本文以整本书的MATLAB基础知识的一个实例介绍了本文的项目式教学方法，该项目完成需要组内同学讨论，在确定机构类型的前提下，按照项目分解进行逐步分析设计。实现平面四连杆机构仿真的过程。另外，通过项目的分解和逐步实现，提高了学生从实际出发，结合课程内容进行合理的分析问题、解决问题的能力。为了进一步改进方法，提高教学质量，在项目式教学法实施过程中教师要不断尝试和创新，并对项目内容进行外延和总结，互动和疑难解答。可将此方法推广应用到机制专业其他课程的学习中，对于提高学习的积极主动性有很大的作用。
参考文献：
[1]张志涌.MATLAB教程R2012a[M].北京航空航天大学出版社，2012.
[2]伍秀娟，项荣健.以协作项目为驱动的教学实践与应用[J].中国电化教育，2011（5）：92-96.
[3]张静亚.基于项目驱动的MATLAB教学方法研究[J].科技教育，2014（36）：147.
[4]王俊峰，田丽萍.Matlab运动仿真在机械原理课程设计中的应用.机电产品开发与创新，2009，22（4）：187-188.
[5]沈孝通.基于MATLAB的平面连杆机构运动分析[J].制造业信息化，2011（7）：76-79.
基金项目：陕西省教育厅科学研究计划项目（15JK2170）；西京学院教学改革研究项目（JGYB1505 ）；西京学院基金项目（XJ150110 ）。