﻿ 浅谈Matlab在理科教学上的应用 The Application of Matlab in Science Teach-ing

Computer Science and Application
Vol. 08  No. 10 ( 2018 ), Article ID: 27288 , 8 pages
10.12677/CSA.2018.810175

The Application of Matlab in Science Teaching

Zhuo Sun, Yang Lu, Xueqing Yang

School of Computer Science, Jilin Normal University, Siping Jilin

Received: Oct. 10th, 2018; accepted: Oct. 19th, 2018; published: Oct. 26th, 2018

ABSTRACT

With the development of science and technology, multimedia teaching has gained popularity in the classroom, and in the teaching of science, a lot of drawing and calculation are often required. In this way, the application of Matlab to teaching is the general trend of integrating calculation, visualization and programming. With the rapid development of computer application, the introduction of software assisted instruction into teaching process becomes a part of teaching reform. In this paper the Matlab application in mathematics teaching was reviewed for nearly ten years, as well as other science teaching present situation, the examples in the typical application of some subjects, and the future development of Matlab in the teaching application is predicted.

Keywords:Matlab, Mathematics Teaching, Science Teaching, Application and Expectation

1. Matlab简介

Matlab是MatrixLaboratory (意为矩阵实验室)的简称，由美国MathWorks公司出品。Matlab作为一款卓越的数学软件，将矩阵运算、信号处理、数值分析、绘图功能、系统仿真建模于一身，让用户在易学易用的环境中解决问题。因此，Matlab也被誉为“万能的草纸”。

Matlab作为三大数学软件之一，在数学类科技应用软件中的数值计算方面一马当先。矩阵运算、实现算法、绘制函数和数据图像、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等Matlab都可以进行，这些功能主要应用于工程计算、控制设计、图像处理、信号处理与通讯、信号检测、金融建模设计与分析等范畴。

2. Matlab在教学上的应用实例

2.1. Matlab在数学教学上的应用实例

Figure 1. The years distribution of literatures

Figure 2. Matlab in the chemical fields of the literature quantity distribution

2.1.1. Matlab在中学数学教学上的应用实例

2.1.2. Matlab在大学数学教学中的应用实例

Figure 3. The solution of the quadratic equation

Figure 4. The solution of the binary equation

(一) 在高等数学中利用Matlab求函数的极限。

(二) 在高等数学中利用Matlab绘制空间图形。

Figure 5. Function image of y = sin(x)/x

Figure 6. Use plot3 to draw a spiral

(三) 在高等数学中利用Matlab进行行列式计算。

(四) 在高等数学中利用Matlab解决算法问题。

(五) 在高等数学中利用Matlab进行概率统计。

2.2. Matlab在其他学科教学上的应用实例

2.2.1. Matlab在物理教学上的应用实例

Table 1. The data of x and y

Figure 7. The contrast of x and y

2.2.2. Matlab在化学教学上的应用实例

Figure 8. Force analysis of objects

Figure 9. Relations between F and α

3. 展望

Matlab软件体积较大，对电脑配置要求比较高，在发展不均衡的今天，不能保证每人电脑里都可以配备有Matlab软件。不过在共享时代的大背景下，我们可以尝试做出共享Matlab让更多的人都可以随时随地的使用这款软件。比如说利用HTML5的技术，将Matlab与网页结合起来，浏览器作为前台，是用户与Matlab交互的接口，服务器作为后台，计算用户输入的数据，存储用户个人信息等。这样打开浏览器，即可使用Matlab。同时，我们还可以开发出“量身定制”的APP软件，即用户选择自己常用到的算法和功能，将其组装成一个“个性精简版”的软件供用户在移动终端如智能手机上使用，让人人都能随时随地使用Matlab。

4. 结语

The Application of Matlab in Science Teach-ing[J]. 计算机科学与应用, 2018, 08(10): 1594-1601. https://doi.org/10.12677/CSA.2018.810175

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