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MATLAB在大学物理中的应用形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。
1984年由Little、Moler、Steve Bangert 合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。
到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。
布朗运动表述的是悬浮在流体中的微粒受到流体分子与粒子的碰撞而发生的不停息的随机运动，其运动的剧烈程度受温度影响．这一运动比较抽象，我们可以用MATLAB 仿真，将其可视化．模拟效果如图 1 所示．图1 布朗运动的模拟效果图部分程序如下：axes（handles．axes1）；global k；n = 50；x = rand（n，1）－0．5；y = rand（n，1）－0．5；h = plot（x，y，'．'）；axis（［－1 1 －1 1］）；axis square；grid off；set（h，'EraseMode'，'Xor'，'MarkerSize'，24）；if k ＞= 0；for i = linspace（1，10，10000）drawnowx = x + k /10000．* randn（n，1）；y = y + k /10000．* randn（n，1）；set（h，'xdata'，x，'ydata'，y）；endelseinput（'Error'）；end力学中的简谐振动和阻尼振动也可以用MATLAB 将其化为可视图形．如图 2 所示：2. 2 光学现象如干涉和衍射是光学中的重要物理现象，我们通过MATLAB 来实现衍射现象的可视化．单缝衍射程序：·40·李仲，董松，炊万年，沈武鹏：MATLAB 在大学物理课程及实验教学中的应用图2简谐振动规律和阻尼振动规律模拟效果图图3单缝衍射效果图functionpushbutton1_Callback（hObject，eventdata，handles）a = －2* pi：0．0001* pi：2* pi；P = （1 －sinc（a））．^2；plot（a，P）lgray = zeros（256，3）；for i = 0：255lgray（i + 1，：）= （255 －i）/255；endimagesc（P）colormap（lgray）可视化效果如图 3 所示．还可根据单缝宽度来获得不同的衍射图像．2. 3 电磁学现象等量异种电荷电场线的［x ，y ］= meshgrid （ － 2： 0. 1： 2，－ 2： 0. 1： 2） ； % 以 0. 1 为步长建立平面数据网格 z = 1. / sqrt （ （ x － 1） . ^2 + y. ^2 + 0. 01）－ 1. / sqrt （ （ x + 1） . ^2 + y. ^2 + 0. 01） ； % 写电势表达式 ［px ，py ］= gradient （ z ） ； % 求电势在 x ，y 方向的梯度即电场强度 contour （ x ，y ，z ，［－ 12，－ 8，－ 5，－ 3，－ 1，－ 0. 5，－ 0. 1，0. 1，0. 5，1，3，5，8，12］） % 画等势线·41·青海民族大学学报（教育科学版）hold on % 作图控制quiver（x，y，px，py，'k'）% 画出各点上电场的大小和方向等量异种电荷电势线描绘：［x，y］= meshgrid（－5：0. 2：5，－4：0. 2：4）；% 建立数据网格z = 1. / sqrt（（x －2）. ^2 + y. ^2 + 0. 01）－1. / sqrt（（x + 2）. ^2 + y. ^2 + 0. 01）；% 电势的表达式mesh（x，y，z）% 三维曲面绘图图4 等量异种电荷电场线及电势线描绘3 物理实验数据处理在物理实验中，通常对数据采用的是手工处理方法，常见的有列表法，作图法等，这些方法往往速度慢，效率低，而且过于繁琐．如最小二乘法是采用数理统计的方法来处理实验数据的，相比于图解法，用该方法处理实验数据更科学、更可信．但由于该方法复杂，计算量大，学生们很难顺利完成，而运用MATLAB 可以精确实现．它克服了最小二乘法计算量大的缺点，又简便易懂，很容易为学生所掌握，同时能拟合出较准确的曲线，轻松实现数据可视化．如在电阻的伏安特性曲线的绘制中，已知测得的电流、电压值分别为0. 662，0. 712，0. 782，0. 841，0. 931，0. 988A0. 1720，0. 1846，0. 2024，0. 2182，0. 2364，0. 2560V；可以用MATLAB 所提供的数据拟合多项式函数polyfit 和评估多项式函数polyval 来进行曲线拟合，并且可以计算误差平方和，方便的得到伏安特性曲线、电阻值和计算误差. 程序如下：x = ［0. 1720，0. 1846，0. 2024，0. 2182，0. 2364，0. 2560］；y = ［0. 662，0. 712，0. 782，0. 841，0. 931，0. 988］；·42·李仲，董松，炊万年，沈武鹏：MATLAB 在大学物理课程及实验教学中的应用p1 = polyfit（x，y，1）；% 一次多项式拟合p2 = polyfit（x，y，9）；% 九次多项式拟合q1 = polyval（p1，x）；q2 = polyval（p2，x）；s1 = sum（（y －q1）. ^2）；% 一次多项式误差平方和s2 = sum（（y －q2）. ^2）；% 九次多项式误差平方和plot（x，y，'* '）hold onplot（x，q1，'r'）hold onplot（x，q2，'b：o'）grid onp1，q1，s1，p2，q2，s2MATLAB 绘制的伏安特性曲线如图5 所示．拟合次数越高，曲线越精确，可以看出，一次拟合结果为：R = 3．9653 ±（2．5345e －004）Ω4 结语应用MATLAB 设计程序对物理现象规律进行模拟仿真，实现了物理现象、规律描述的可视化．通过物理实验数据处理程序的设计，可推动大学物理实验教学现代化的改革．这项实践活动不仅有助于增强学生对物理课程学习及MATLAB 软件应用开发的兴趣，还可实际应用于大学物理课程及实验教学的活动中．学以致用，是提高大学课程教学效果的有效途径和手段．参考文献：［1］苏金明，张莲花，刘波．MATLAB 工具箱应用［M］．北京：电子工业出版社，2002．［2］彭芳麟．数学物理方程的Matlab 解法与可视化［M］．北京：清华大学出版社，2004．［3］熊万杰．MATLAB 用于物理教学［J］．物理通报，2004，（2）16 －19．·43·感谢您试用AnyBizSoft PDF to Word。
探讨MATLAB在大学物理实验数据处理中的作用物理实验为大学阶段一门必不可少的基础课程，而实验数据为该门课程一个重要的内容。
在物理实验教学过程中合理应用MATLAB进行实验数据处理，对学生实验数据处理能力的提升具有重要意义。
标签：MATLAB 物理实验数据处理MATLAB为大学教学过程中应用较为普遍的一种高性能软件，其具有独特的功能和编程特点。
在大学物理实验教学过程中，应用MATLAB实施辅助性教学对学生科学素养的培养和实验能力的提高均发挥着重要作用[1]。
将MATLAB 应用于大学物理实验数据处理中可促进学生的数据计算和处理能力的有效提升，对大学物理实验教学质量的提高具有重要意义。
一、Matlab特点及其在物理实验中的应用体现Matlab为1984年期间MathW orks公司推出的一种计算软件，该种软件集符号运算、数值计算、数据拟合、程序语言设计、图形处理等为一体的一种功能强大的计算软件。
Matlab为现阶段应用较为普遍的一种科学计算语言之一。
与FORTRAN、C语言等相比，Matlab的特点主要表现为功能极为强大、界面更为友善、语言更为自然、开放性更强等。
目前，FORTRAN已经成为应用计算机辅助设计、分析、仿真已经教学活动中一种重要的基础软件，其作为一种具有通用性的数值仿真、科学计算、数据可视化工具得到越来越广发的应用，其在大学物理实验教学中也发挥着极为重要的作用[2]。
Matlab在应用过程中可提供极具灵活性的程序设计流程，强大的科学运算，高质量的界面设计和图形可视化设计，丰富多样的仿真集成环境等等。
目前，国外多数大学已经将Matlab应用到物理、数学、电子线路等理工科专业相关学科的教学中。
在我国的大学教学中，Matlab 还是一种新鲜事物，其应用还未能像国外那样普遍。
但是有部分高校也已经将Matlab作为本科教育中的一门必修课程。
应用Matlab对物理实验数据进行处理时，数据处理者无需掌握丰富的编程知识，只需要掌握一定的数学知识，懂得应用相关函数进行计算便可进行相关计算。
关于Matlab在大学物理教学中合理应用的研究报告（单位、姓名、学号等隐去）一、问题的提出：大学物理学是工科及数学、物理方面专业学生的一门必修课，由于大学物理学习中数学处理比较复杂，学生学习起来普遍感到困。
而随着科学技术的不断发展，各学科的分科越来越细，导致人们不得不花更多的时间在专业方向的深入学习上，从而不可能花大量的时间来深入学习并熟练应用相关数学知识。
另外，随着物理知识的深入和物理问题的复杂化，也很难通过书本上的几行字便在头脑中产生相应的物理情景，对物理问题的理解也变得更加困难。
因此，如何才能使得大学物理的学习变得更容易成为大学物理教学中的一个问题。
究其根本，物理教学过程中的大量数学知识要求成为问题的焦点。
如何才能让学生在学习的过程中摆脱繁冗的数学问题而更多地关注物理问题本身成为一个关键的问题。
由于现代电脑软件技术的发展，如Mathematica、Maple、Matlab、MathCAD 等数学软件在大学物理教学中的应用越来越广泛。
这些软件的引入为上述问题的解决提供了一种可能性。
Matlab以其杰出的图形及运算能力吸引了我的注意，那么Matlab如何在大学物理教学中进行应用？如何才能使得Matlab在大学物理教学过程中的促进作用最大化呢？这便是本课题要研究的。
二、选题的意义：Matlab在大学物理教学中的应用为解决大学物理学习难、教学难的问题提供了方向。
对于Matlab在教学过程中的应用的研究可以促使其在更多更广泛的物理学科及教学过程中内发挥作用，促进学生对大学物理知识的学习与理解，从而提高学生的学习效果，促进知识的深刻理解，培养物理学习的兴趣。
而针对Matlab 在大学物理教学过程中合理化运用问题的研究，将对今后大学物理教学效果的进一步提高有所帮助。
也为其他软件或高新技术在教学过程中的引入提供值得参考的资料。
三、对研究的理论界定：（一）名词解释：1、Matlab：Matlab为矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意，是美国Mathworks公司于20世纪80年代推出的一种简便的工程计算语言。
求知导刊2017年2月Feb.2017Journal of Seeking Knowledge Guide 课程与教学KeChengYuJiaoXue 102MATLAB 在大学物理课程中的应用实践教学研究彭小牛，朱家昆，周中汉1.MATLAB 在大学物理课程教学中的应用实践MATLAB 在大学物理课程教学中的应用实践很多，其中主要体现在建模和编程仿真中。
下文以电磁教学和光学教学为例，对其应用实践进行分析。
第一，电偶集子大电视和电场强度。
在教学的过程中实施实验课程建模处理，设电场点P 到+q 和-q 之间的距离分别为r +和r -，假定+q 和-q 为单独存在的电场点，在电场内P 点产生的电势： （公式1） （公式2）进一步根据物理电场电视叠加的原理对P 点的电势进行计算分析：最终得出P 点的场强为E =-▽V 。
针对上述计算的内容对其进行编程仿真处理，从而实现电势和电场强度可视模型构建。
编程程序为：a =1.5 b =0 q =2e -6 k =9e 9；x =-6*1.5；0.6；6*1.5；y =x ；[X ；Y ]=meshgrid（x ；y ）；rp =sqrt （（X -a ），2+（Y -b ），2）；rm =sqrt （（X +a ），2+（Y +b ），2）；V =q *k *（1，/rp -1，/rm ）；[Ex ；Ey ]=gradient（-V ）；AE =sqrt（Ex ，2+Ey ，2）；Ex =Ex ，/AE ；Ey =Ey ，/AE ；ev=linspace （min （min （V）），max （max（V）），49）；contourf（X ，Y ，V ，cy '，k -'）tjtle'（偶极子的电势和电场强度'），hold onqujver（X ，Y ，Ex ，Ey ，0，7）plot（a ，b '，wo '，a ，b '，w +'）plot（-a ，-b '，wo '，-a ，-b '，w -'）xlabel'（x '）；ylabel'（y '）；holdoff偶极子电势和电场强度可视模型：见图1。
Matlab数值模拟在大学物理探究式教学中的应用【摘要】本文探讨引入Matlab数值模拟的大学物理教学改革的意义，包括传统教学的问题、调研过程及内容（包括思路和方法方案、各高校的探索情况及典型教材等）、调研结果分析、后续展望等。
Matlab计算具有成本低、上手快、操作性强等特点，不仅为大学物理的课程教学提供了良好的辅助手段，而且有利于激发学生学习物理知识的兴趣，对培养学生科学观念、探索精神和创新精神、科学思维能力和智力方面都有着重要的实际意义。
【关键词】Matlab；大学物理教学改革；数值模拟1.将Matlab计算机软件引入大学物理教学的意义计算机数值计算是当今教学和科学研究的重要方法之一。
多媒体电子教案、数值软件等被广泛应用于课堂教学，使课堂教学变得更生动有效。
然而目前传统的大学物理教学中，学生往往只见最后结果，看不到计算机数值模拟背后解决物理学中的实际问题的过程，体会不到其中的乐趣。
而大学物理学作为工科学生的一门必修课，传统的教学方法已不能适应时代的新要求，计算机多媒体用于大学物理教学教学方法的大胆尝试和改革迫在眉睫。
Matlab就具有强大运算功能和作图功能而又十分易学易懂的应用软件。
它对于学习者的编程语言基础要求不高，库函数和编程语句丰富多样且简单易学，在数据可视化上也有独特的优势。
Matlab计算成本低、上手快、操作性强，不仅为大学物理的课程教学提供了良好的辅助手段，而且有利于激发学生学习物理知识的兴趣，对培养学生科学观念、探索精神和创新精神、科学思维能力和智力方面都有着重要的实际意义。
2.此改革能解决传统教学之问题将Matlab引入大学物理教学的大胆尝试，可以有力的进一步推进理工科公共基础课大学物理教学现代化改革，解决传统教学中存在的问题，主要有以下几方面：2.1消除学生对高等数学的恐惧用通常的数学方法不易解出解析结果，但用计算机编程的方法却能很方便地给出数值解答，并往往可以通过图片、视频等多媒体的方法可视化地展现出结果，将他们从抽象的数学公式泥潭中解放出来，直观的领略物理思想的奥妙。
Science &Technology Vision科技视界探讨MATLAB 编程在大学物理教学中的应用和重要意义刘慧强段颖妮樊孝喜马远新(新疆医科大学医学工程技术学院,新疆乌鲁木齐830054)【摘要】在大学物理教学中许多原理和概念复杂而抽象，数学推导也极为繁琐，尤其用傅立叶变换来分析和解决物理问题，采用传统的口授笔演、解析推导的教学方式，令许多学习理论物理的学生望而生畏、晦涩难懂。
随着传统教学和新型多媒体教学相结合的教学方式的普及，将基于MATLAB 编程的计算机模拟技术引入物理教学中，有助于把大量复杂公式反映的物理图景以可视化方式展现出来，形成鲜明丰富的物理表象及其变化过程，极大刺激学生对物理学兴趣，增强对物理现象的认识和理解。
【关键词】计算机模拟；MATLAB 编程；傅立叶变换；计算全息0引言数字模拟是伴随着计算机的出现和发展而逐步形成的一门学科，是集物理、数学和计算机三者相结合的产物，主要运用计算机对所要研究的复杂问题进行数值计算或模拟实验，一方面，便于我们深刻认识和理解物理现象，另一方面，帮助我们并从中探索和发现新的物理规律。
如今，自然科学和技术的发展的各个分支领域，大量物理问题的求解都离不开计算机的辅助，很多未知的科学问题都是通过数字模拟手段进行预测和可行性分析，其重要性已经不言而喻了[1]。
在高等教育中，大学物理已经成为一门普遍的公共基础课，要求本科生对基本物理原理和规律有正确和深刻的认识，从而形成辩证的思维方法和科学的世界观。
然而，很多物理学的概念和原理通常涉及到较为复杂的数学知识，如傅立叶变换、线性代数、偏微方程等。
在传统的教学方式中，教师必须通过口授笔演、解析推导的繁复过程来描述和解释复杂的物理过程，令许多学生感到晦涩难懂、枯燥乏味，渐渐失去对物理学的兴趣。
如今随着多媒体教学手段的介入和辅助授课，使得许多复杂和抽象的物理原理和实验可以通过计算机模拟或数字模拟的手段来帮助学生进行理解和掌握相关知识，同时极大地刺激本科生对物理学的广泛兴趣，对日后从事相关科研工作奠定一个良好的基础和技能。
Matlab软件在民办本科院校大学物理教学中的应用【摘要】本文主要探讨了Matlab软件在民办本科院校大学物理教学中的应用。
通过对Matlab在大学物理教学中的基本应用、具体实践、物理实验教学中的应用以及在学生学习和实践中的作用进行分析，揭示了Matlab在提高教学效果和学生学习动力方面的重要作用。
结合Matlab在物理教学中的未来发展趋势，总结了Matlab软件在民办本科院校大学物理教学中的应用，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，可以为民办本科院校大学物理教学提供借鉴和参考，推动Matlab在教学中的更广泛应用。
【关键词】Matlab软件、民办本科院校、大学物理教学、应用、实践、物理实验、学习、未来发展、总结、展望1. 引言1.1 研究背景民办本科院校在高等教育中扮演着重要的角色，其教学团队在教学方法的创新和实践方面具有一定的灵活性和空间。
将Matlab软件引入民办本科院校大学物理教学中，可以为教师提供新的教学工具和方法，帮助学生更好地理解物理概念，提高物理学习的效率和质量。
在实际应用过程中，如何充分利用Matlab软件的功能，将其与物理学科知识结合起来，让学生在实践中获得更好的学习体验，是当前需要深入研究和探讨的问题。
本研究将从Matlab在民办本科院校大学物理教学中的应用现状出发，探讨其在教学中的具体实践和未来发展方向。
1.2 研究目的研究目的是探讨在民办本科院校大学物理教学中应用Matlab软件的可行性和优势，以提高教学效果和促进学生学习兴趣。
通过对Matlab在大学物理教学中的基本应用和具体实践进行深入分析，揭示Matlab软件在物理教学中的重要作用和潜力。
通过研究Matlab在物理实验教学中的应用和在学生学习和实践中的作用，探讨如何利用Matlab软件优化教学内容和提高学生实验能力。
探讨Matlab在物理教学中的未来发展趋势，为民办本科院校大学物理教学提供科学的发展方向和建议。
谈matlab在物理教学中的应用摘要随着科学技术的发展，计算机技术在物理教学中的应用越来越广泛。
MATLAB是一个易于使用的编程语言，可以帮助教师进行实验和模拟各种物理系统或过程。
它具有高效、可靠、易用以及大量的函数库和工具箱，可以大大减少开发时间。
本文主要介绍Matlab在物理教学中的应用，从Matlab的特性出发，介绍Matlab 的优点，以及它在物理教学中的应用。
关键词：MATLAB；物理教学；应用1．引言随着科学技术的发展，计算机技术已经成为科技教育的重要组成部分。
计算机技术的引入大大推动了教学模式的改变，并且可以有效地支持物理教学。
MATLAB 是一种易于使用的编程语言，具有高效、可靠、易用以及大量函数库和工具箱，可以帮助教师进行实验和模拟各种物理系统或过程，以有效地支持物理教学。
Matlab在力学方面有着广泛的应用。
力学是物理学中的基础学科，涉及物体运动和力学原理。
Matlab可以用来模拟物体的运动轨迹，计算物体的动能和动量等。
例如，可以用Matlab模拟小球在重力场中的运动轨迹，并计算小球的动能和动量变化。
这对于学生理解物体运动和力学原理非常有帮助。
Matlab在电学方面也有着广泛的应用。
电学是物理学中的重要学科，涉及电路、电动势和电磁学等。
Matlab可以用来计算电路的电流、电动势等，并可以画出电路图。
例如，可以用Matlab模拟简单的电路，并计算电路中各元器件的电流和电动势。
这对于学生理解电学原理非常有帮助。
Matlab在热学方面也有着广泛的应用。
热学是物理学的重要学科，涉及热力学、热传导、热扩散等。
Matlab可以用来模拟热学中的各种现象，并可以画出热学中的温度分布图。
例如，可以用Matlab模拟物体热传导的过程，并画出物体的温度分布图，这对于学生理解热学原理非常有帮助。
2．Matlab的特性MATLAB是一种用于科学计算和开发应用程序的高级编程语言，具有多种优势和特性。
其中最重要的特性是，它可以使用类似于C语言的语法，支持多种编程风格，可以轻松地实现各种复杂的算法；另外，它还提供了大量的内置函数库，可以快速实现各种复杂的数学计算；此外，它还具有面向对象的编程特性，可以有效地管理和处理大量的数据；此外，它还提供了各种数据可视化工具，可以有效地分析和可视化数据。
关于Matlab在大学物理教学中合理应用的研究报告（单位、姓名、学号等隐去）一、问题的提出：大学物理学是工科及数学、物理方面专业学生的一门必修课，由于大学物理学习中数学处理比较复杂，学生学习起来普遍感到困。
而随着科学技术的不断发展，各学科的分科越来越细，导致人们不得不花更多的时间在专业方向的深入学习上，从而不可能花大量的时间来深入学习并熟练应用相关数学知识。
另外，随着物理知识的深入和物理问题的复杂化，也很难通过书本上的几行字便在头脑中产生相应的物理情景，对物理问题的理解也变得更加困难。
因此，如何才能使得大学物理的学习变得更容易成为大学物理教学中的一个问题。
究其根本，物理教学过程中的大量数学知识要求成为问题的焦点。
如何才能让学生在学习的过程中摆脱繁冗的数学问题而更多地关注物理问题本身成为一个关键的问题。
由于现代电脑软件技术的发展，如Mathematica、Maple、Matlab、MathCAD 等数学软件在大学物理教学中的应用越来越广泛。
这些软件的引入为上述问题的解决提供了一种可能性。
Matlab以其杰出的图形及运算能力吸引了我的注意，那么Matlab如何在大学物理教学中进行应用？如何才能使得Matlab在大学物理教学过程中的促进作用最大化呢？这便是本课题要研究的。
二、选题的意义：Matlab在大学物理教学中的应用为解决大学物理学习难、教学难的问题提供了方向。
对于Matlab在教学过程中的应用的研究可以促使其在更多更广泛的物理学科及教学过程中内发挥作用，促进学生对大学物理知识的学习与理解，从而提高学生的学习效果，促进知识的深刻理解，培养物理学习的兴趣。
而针对Matlab 在大学物理教学过程中合理化运用问题的研究，将对今后大学物理教学效果的进一步提高有所帮助。
也为其他软件或高新技术在教学过程中的引入提供值得参考的资料。
三、对研究的理论界定：（一）名词解释：1、Matlab：Matlab为矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意，是美国Mathworks公司于20世纪80年代推出的一种简便的工程计算语言。
它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，具备卓越的数值计算能力。
基于Matlab平台的Simulink还可提供动态系统建模，允许用户扩展仿真环境，并兼具实时控制等功能。
2、物理：本文中所涉及的物理一词专指本科理学物理课程的必修课程部分。
3、教学：本文中涉及的“教学”仅指代将有关知识以各种形式由教育者传播给学习者的过程。
主要涉及课堂教学及学生的课下学习方面。
（二）研究思路：本课题主要着眼于Matlab在大学物理教学中的合理应用。
通过对Matlab自身特点、学生学习知识的特点及大学物理自身特点的研究，结合现实教学过程中存在的问题，探索Matlab在大学物理教学中的应用，并力争提出一个合理应用Matlab，促进在此条件下的大学物理教学最优化的方案。
研究的思路如下：1、分析现在的大学物理教学情况2、分析存在的缺陷，那些可能通过Matlab的引入解决3、考虑Matlab如何在大学物理教学中进行应用4、探索Matlab的合理应用5、考虑相关问题并完善研究四、研究假设：1、在现有学习环境下，大学物理的学习是比较困难的2、Matlab在大学物理教学中的应用可以提高教学效果3、过分的依赖于Matlab不利于学生学习大学物理知识五、研究方法设计：基于研究条件所限，依照研究思路设计研究方法如下：（一）个例研究：1、描述性观察：基于研究目的仅对一些物理课程进行描述性观察，通过学生及老师的互动以及学生的反应等对学生现阶段的课堂学习效果进行分析。
鉴于研究时间及课程的开设时间的限制，选择电磁学及理论力学两门有一定差别的课程进行观察。
2、访谈：通过对学生及教师的访谈了解学生的学习状况及对提高学习效果的想法。
鉴于研究水平，选取一名物理系的学生及一名物理课程的教师为访谈对象。
内容涉及大学物理课程的学习、计算机辅助学习及学习效果的提高等。
基于现实的学习状况，选取一名成绩中上等的学生及一名平时较为熟识的教师作为访谈对象。
（二）综合分析：1、资料分析：首都师范大学物理系的相关课程没有涉及Matlab的应用，故仅通过对现有的关于Matlab在大学物理教学中的应用的文献、资料进行分析，了解Matlab在大学物理教学中的应用方案及应用实例，从而对其应用进行相关讨论。
2、进一步讨论：通过描述性观察、访谈、资料分析的结果对Matlab在大学物理教学中的合理应用进行探讨，分析应用不当可能造成的结果，并提出其合理应用的建议。
六、研究结果：下面通过采取两种研究方法后得出的材料和结论进行分析。
（一）、描述性观察：1、对理论力学课程的观察结果（见附录）及分析：a、观察环境：教室中前部几乎坐满了人（约90人），观察者以本课程的学习者的身份介入课堂，因此观察是在自然状态下进行的。
前面几排的座位是同学提前占好的。
经观察者观察，后排几乎看不清黑板上的内容。
b、分析：由于看不清黑板造成的学习困难并非与本课题内容相关，仅对中前部约50~60名学生及教师的行为进行了较具体的观察。
这是一节分析力学部分的课程，分析力学的特点在于几乎不用画一张图就能由物理规律及数学方程得到问题的结果。
果然，整整一节课，教师并未画过一张图，只是在黑板上对某一问题进行数学式子的演算和推导。
教师在每写完一个阶段的式子之后总会对学生强调黑板上的推到很简单，但学生往往会保持沉默或露出比较无奈的微笑，应该是认为黑板上的内容其实并不简单。
但在教师进行演算的过程中可以看到前排的同学大部分会奋笔疾书的记笔记，同时有一些同学会微微点头，应该是表示对老师所写的内容可以理解。
但在个别时候，同学会停下记笔记盯着教师的板书看，并且下面会有一些同学之间相互讨论的声音，显然是对老师所讲的内容不大理解。
在极个别情况下，有些同学会对一些问题向老师提问。
不过经过老师的进一步讲解及与同学之间两三次的交换信息，问题就得到解决了，老师继续进行讲授。
由此可以看出，在理论力学课程的课堂教学当中，对于那些愿意听课并有条件听课的同学来说确实存在一些理解上的问题，但基本上都可以在课堂上经过老师的讲解解决，而且不用通过形象的图像进行辅助。
2、对电磁学课程的观察结果（见附录）及分析：a、观察环境：教室中前部几乎坐满了人（约120人），且较集中于中间部分，阶梯教室，观察者进行非介入性观察，由于与授课教师较熟，故被教师注意到，但教师并未问及听课原因，可认为是在自然状态下的观察。
后排同样看不清黑板上的内容。
b、分析：这是一节磁学方面的课程，对全体学生及教师进行了较为具体的观察。
该教师为物理系有名的“名捕”之一，通过率较低，对课堂纪律及作业要求很严。
课上，每当同学有轻微的躁动时，教师便会提醒学生不要说话，并对同学讲述现在的就业形势，督促同学好好学习。
该教师的讲课非常细致、严谨，但从同学们的面部茫然表情可以看出，同学们的学习情况并不太好，对教师所讲内容不懂的居多，不过由于教师对纪律的要求，大多数同学都坚持听课。
教师在需要的时候会在黑板上做一些图像一边相关问题的讲授，但有些物理情景由于做图上的困难只能通过语言进行描述，经过反复讲解才有部分学生勉强的点点头，但从学生犹疑的表情来看，可能他们并不是真的明白了，而只是听得多了之后勉强先接受下来了。
由此可以看出，在电磁学的课堂教学当中，几乎所有的同学都遇到了较大的困难，而其中有一部分的原因是由于对物理情景的难以理解，而教师单纯的语言描述并不能解决这一问题。
（二）、访谈的结果及分析：1、对教师的访谈（见附录）：该教师（以下用A代称）为一名物理系专业必修课的教师，对学生比较负责。
访谈的内容主要涉及学生对其所教课程的学习情况，如何提高学生学习效果，计算机软件的应用对学习效果的影响等。
通过访谈，我了解到A对其所教课程学生的学习状况并不满意，很少人能够在课上认真听讲并将所教知识理解，作业也大都有抄袭现象，只有几种版本。
A 认为主要的原因是：学生内心浮躁及电脑游戏等使得学生不能安下心来学习；课程安排缩水，没有足够的课时来仔细探讨讲解问题；该课程的学习有较高的难度使得很多学生学不会、学不懂等。
在对学习有较高的难度使得很多学生学不会、学不懂这一原因的探讨时，A 说道该课程的知识与大多数大学物理课程一样具有相当的抽象性，与实际生活相去甚远，而且由于数学知识的要求比学生之前学习的课程更难学。
A认为Matlab在教学中的应用对学生对该课程的学习有所帮助。
对Matlab 这样能够进行微积分符号及数值运算、方程求解、数值计算、图形运算处理的软件，如果引入教学，将对学生形象地理解物理模型及知识有所帮助，也能够对学生从复杂的数学计算中摆脱出来而专心于物理情景的理解与物理知识的学习有所帮助。
但是一些基本的微积分运算等学生还是必须掌握的，有些东西要亲自算过才能真正理解，Matlab只能作为一种辅助的工具，不能代替学生主体的学习过程。
过分依赖于软件反而会使学生忘记了根本的东西，对以后的学习不利。
2、对学生的访谈（见附录）：该学生（以下用B代称）学习较为努力，成绩处于年级中上等。
访谈的内容主要涉及现阶段物理课程的学习感受，如何提高学习效果，计算机软件的应用对学习效果的影响等。
通过访谈，我了解到B对现有物理课程的学习感到有一些困难，感到很多专业课程的难度都较大，听老师讲完后还要反复的思考才能勉强理解，而且这也是其他很多人共同面临的问题。
B认为现在学的知识太抽象，不像初、高中时还与生活有一些密切的关系，大多是一些数学的式子来表示一些“看不见，摸不找”的东西的规律，数学的功底不好就没办法学好物理课程。
B对Matlab并不太了解，但了解到其具有微积分、矩阵运算、数值运算求解微分方程及图形处理功能后，他认为Matlab的应用将会对大学物理课程的学习有所帮助。
他认为Matlab的运算功能将能够帮助同学们从繁冗的微积分运算中摆脱出来，从而得出一些物理问题更一般、更实际的结果。
同时这也将为同学们节省出更多的时间进行物理知识的理解与消化。
而Matlab的图形处理将为同学们提供一些物理知识在形象上的理解。
但在其编程语言的学习上可能要花费一些时间。
3、分析：访谈的结果表明，物理系学生对大学物理课程的学习存在一定困难，原因有多方面，课程的抽象、难学及对数学知识的要求是原因之一。
针对这一原因，将Matlab引入教学可能会有一定的作用，它的形象性及强大的数据处理功能对解决这一原因造成的学习上的困难有所帮助。
但是学习物理课程的根本是对知识的理解与掌握，Matlab的应用不能代替学生的主体学习过程，因此其帮助的作用是有限的。
另外对于Matlab编程语言的学习也要花费一定的时间。
（三）资料分析：从对相关文献资料的分析中可以看出，Matlab在教学中的应用主要集中在光学、电磁学及实验方面的应用非常广泛，课后习题的处理方面也有个别。
