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MATLAB工程应用教学研究
刘姝廷1王连生2王瀚瑶
(1、沈阳工学院，辽宁抚顺1131222、沈阳理工大学，辽宁沈阳110159）
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摘要：本文介绍了MATLAB软件的意义和特点，分析了MATLAB的工程应用课程在理论和实验教学两个方面的教学方法和手段。在学习这门课程的基础上，为学生在今后学习和毕业设计环节上提供了高效的仿真软件，进一步深化该课程的教学改革，激发学生的学习兴趣，有效提高课堂的教学质量
关键词：MATLAB；工程应用；教学研究
1MATLAB背景及意义
Matlab真软件是矩阵(Matrix)和实验室(Laboratory）两个英文单词的缩写，由美国MathWork公司于1984年开发的一种以矩阵为基础的交互式程序语言，具有强大的数值、图形和符号计算功能.简单易学的语言，工具箱丰富等特点。现在已经成为各大学教学和科研中最常用且必不可少的工具之一，在线性代数、数值分析、信号与统、电路设计、通信原理、数字信号处理、自动控制理论等课程中广泛应用。目前，在欧美大部分高校都把Matlab作为学生学习的必修课，大部分的实验室也都配有MATLAB软件方便学生平时学习和研究。在工程技术界，MATLAB软件也被用来构建于分析一些实际课题的数学模型其典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊矩阵的计算应用，如自动控制理论、统计、数字信号处理、系统辨识和神经网络等。它包括了被称作工具箱的各类应用间题的求解工具，它可用来求解许多学科门类的数据处理与分析间题。在我国华为、中兴等知名企业也都把Matlab作为企业重要软件。可见，这门课程的开设在高校中具有深远的意义，
我校自动化专业核心课程主要围绕理论教学，针对各厂家提供的试验箱开设验证性实验，这种实验学生动手操作的范围小，设计性较差，而Matlab仿真软件能解决硬件实验这方面的不足，学生大部分作业都可以方便的在计算机上完成，同时提高了实验的创新性，提高了学生们的自学能力
2MATLAB工程应用教学研究
该课程在大学本科第七学期开设，在学习自动控制原理时，已经接触了相关的MATLAB语言环境。MATLAB语言在学习高等数学、线性代数等基础课中就能够应用，加深对抽象概念的理解，简化计算。通过在电路分析、电机拖动、电机控制等专业基础课中的仿真实例，这样可以加深对各种工其箱和常用函的应用。学生通过使用这个工其解决自动化课程中的间题，并可以综合运用所学知识完成控制系统设计。学生在项岗实习时可以将MALTAB与实际间题相结合，理论和实践相实践。Matlab的学习是由浅入深，验证、综合、设计、实践一体化学习。
2.1理论教学
在理论教学阶段，对于MATLAB基础环节，用仿真软件给学生们演示。通过演示，才能使学生加深印象，激发自主学习的兴趣。例如，在给学生介绍zeros这个函数的时候，先使用仿真软件利用这个函数产生零矩阵，让学生观察该函数运行后的结果，然后归纳这个函数的特点，这样就会得出在该函数会产生全是零的矩阵，加深了学生对这一函数的理解。
要重视培养学生的发散性思维。例如,在MATLAB符号操作中的分号有两个作用，在生成矩阵的时候，矩阵行与行之间一般用分号分隔；另一作用.将分号放在命令行末尾用于在命令窗口不显示计算结果。又例如，号在生成等差数组的时候可用于间隔参数.而在获取子矩阵的时候用于表示所有元素。所以，很多符号在不同的命令语句中有不同的作用。
在教学过程也要经常运用比较。可以把MATLAB和VB语言以及汇编语言进行比较。比如，在VB语言和MATLAB语言里都用百分号注释，汇缩语言里使用分号注释。通过和以前学过的内容比较，让学生能够很快记住MATLAB百分号的注释作用。
2.2实验教学
实践环节是MATLAB工程应用的重要实践环节，只有通过勤于上机练习，才能理解到MATLAB的众多功能.最终才会把MATALB 运用自如。在实验教学过程中要求学生熟悉仿真软件的运行环境和 MATLAB语言的主要特点，掌握MATLAB语言的基本语法规则和常用的操作指令，掌握建立和使用.M文件的方法，掌握MATLAB实现二维和三维图形的绘制方法，具有使用MATLAB语言编程和调试的能力，并能够熟练地将MATLAB应用于实际工程中，解决相关课程中的电路应用间题。理论与实践相结合，让学生在学习了相关理论知识后立刻进行上机练习，有利于学生加深对所学知识的理解。在实验教学环节，只练习简单的题难以提高学生的兴趣和积极性。所以.让学生练习基本操作和函数之外，还要给学生设置一些与自动化专业相关的实际题目.积极采用小组讨论的方式，分工来完成题目。这一模式也使得同学们积极参与实践教学中来，并且使得计算机仿真与其他专业课程相互融合，同学们之间可以相互学习取长补短，提高学生们掌握MATLAB的工程应用能力，
结束语
通过理论和实践结合，学生对这门课程的学习积极性有了显著的提高。学生的课堂表现、课堂互动、课堂讨论以及课后作业等方面得到了明显的改善。从学生上机考核的结果分析，学生对本课程的掌握程度良好。通过该课程的学习，不仅可以结合MATLAB伤真课程学习其他课程，而且也为今后学生的毕业设计环节起到了关键性的作用。同时，更为将来的进一步研究生学习打下了坚实的基础。
参考文献
[]曹.MATLAB教程及实划[M]北京：机械工业出版社,2012.
[2]季维波.MATLAB在电气工程中的应用[M]北京：中国电力出顺社，2007
[3]王伟，中爱明，林顺英等.Matlab在(控制工程基础课程中的应用[J]安搬师范大学学报(自然科学版),2011,34(2）：142-144
[4]王世斌,部海霞,余建星等.高等工程教育改革的理念与实践一以麻省、伯克利、普渡、天大为例[]高等工程教育研究,2011(1）： 1823.
[5]于群，曹娜.Matlah/Simulink电力承统建模与仿真[M].北京：机械工业出版社，2011.
[6]罗华飞.MatlabGUI设计学习手记[M].2版.北京：北京航空航天大学出版社,2011
[7]王旭东,新雕霞.Matlab及其在FPGA中的应用[M]北京：国防工业出版社，2008
[8]郑志勇.精通MATLAB6.5版[M]北京：北京航空航天大学出版社， 2003
作者简介：刘媒延(1983，8-)，辽宁沈阳人，讲师，研完方向：工业智能控制与软件开发