当我开始教书的时候最优控制和动态规划用MATLAB®在埃因霍温理工大学(TU/e)，我预计班级规模约为40人。令我惊讶的是，有150名学生报名。起初我很高兴，但我很快意识到这门课的受欢迎带来了一个严重的问题:我只有两个助教。那个学期，一位助理几乎把所有时间都花在了评分上;他花了三天时间测试学生们的MATLAB代码，并记录了单个作业的成绩。
下次我教这门课时，我们使用Cody Coursework™自动评分作业。这种方法显著提高了学习效果。它使助教能够花更多的时间直接与学生一起工作，通过对学生的工作提供即时反馈来激励学生，并向我展示学生学习得好的概念和他们需要帮助的地方。
MATLAB教学最优控制与动态规划
一些教师在教授最优控制和动态规划时，非常强调数学，特别是庞特里亚金的极大值原理。另一些人则绕过数学，直接进入应用程序。我试图找到一个平衡，但我更喜欢后一种方法，因为TU/e是一所技术大学，我们的学生通常更喜欢实际应用而不是抽象的理论。
Matlab使我能够在理论和实践之间取得平衡。学生学习讲座的概念，然后在Matlab实施和测试。例如，他们了解如何在Matlab中使用数字方法解决双点边值问题来应用Pontryagin的最大原理。学生需要的许多其他功能都建立在Matlab中;例如，当他们想要使用线性二次调节器（LQR）或卡尔曼滤波器时，它们可以简单地从脚本中调用它而不是必须自己实施。动态编程和决策问题，例如生成销售资产的最佳策略，在Matlab中很容易编码。
虽然我的学生来自广泛的背景，但大多数进入课堂已经熟悉MATLAB。少数不懂MATLAB的转校生随着课程的进行也轻松的学会了MATLAB;他们缺乏以往的经验从来不是一个障碍。
自动评分作业与科迪课程作业
向课程引入Cody课程是简单的。我为学生提供了一些关于如何提交解决方案的提示;金宝搏官方网站不需要冗长的培训课程。
对于三个课程作业中的每一个，学生都要编写MATLAB函数来解决具体问题。当学生认为他们写的函数是正确的，他们提交给Cody Coursework进行评分。Cody Coursework使用我和我的助教创建的测试套件自动为作业评分，然后对解决方案的正确性提供即时反馈。学生可以自由地重新提交解决方案，直到他们对自己的成绩感到满意金宝搏官方网站为止。
第一个任务，关于离散优化，证明相对容易。第二个是关于近似动态规划的，因为没有最优解，所以更具挑战性。这意味着学生必须尝试一些次优策略，包括模型预测控制、推出和确定性等效控制。对于这项作业，学生们开始意识到即时评分的价值。如果他们提交了一个不正确的解决方案，他们可以回到他们的代码中寻找改进的方法，而不必等着咨询我或助教。
对于最终作业，要求学生调整LQR控制器的矩阵以满足特定的一组约束。再次，他们使用Cody课程立即检查他们的解决方案并继续炼制它们，直到他们达到要求。金宝搏官方网站教学助理和我依靠Cody课程筹集分配并提供了我们用于监控进展的结果的摘要（图1）。
图1所示。科迪课程第二项作业中问题的结果总结。
自动分级的意外好处
我使用Cody课程的主要目标是最大限度地减少教学助理花费分配的时间。我发现Cody课程作业有其他好处。
关于作业的即时反馈被证明是一个重要的动机。看到一个人的同学成功完成了一项任务，表明它可以完成，并激励努力坚持不懈的学生。在频谱的另一端，掌握了物质的学生更容易互相竞争，成为第一个找到正确解决方案的学生。
我和我的助教监控了Cody Coursework的结果，以跟踪正确和不正确的答案，答案提交的时间，以及提交的数量，金宝搏官方网站用代码行数来衡量(图2)。我们使用这些信息来识别学生觉得困难的概念，以便稍后在课堂上复习这些概念。
图2. Cody课程解决方案地图显示正确和不正确提交的学生解决方案，以及其尺寸和抵达顺序。金宝搏官方网站
我们设计了Cody Coursework所使用的测试，以逐步检查学生作业的更复杂方面。例如，在包含成本函数的问题上，我们创建了一个没有终端成本的测试和一个有终端成本的测试。考虑到终端成本的金宝搏官方网站学生解决方案将通过两个测试，而那些没有通过的只通过第一个测试。我们还使用了可见测试(其中显示了对测试的正确输出)和隐藏测试(其中测试只显示代码是正确的还是错误的)。这种水平的粒度提供了一种更公平的方式来分配分数，并帮助我们更好地了解学生对材料的吸收程度。
扩大科迪课程的使用
对于该课程的未来版本，我正在考虑使用Cody Coursework自动化考试评分。我也愿意让课程更具互动性。例如，如果学生没有掌握一个特定的概念，我可能会增加一个额外的、事先没有计划的作业。如果没有自动评分系统，像这样匆忙增加另一项作业是不可能的，因为这会给助教带来时间上的要求。
与此同时，我正在倡导在TU / E的扩展使用Cody课程。由于我的一些同事已经发现，对于使用MATLAB的任何课程，Cody课程是一个高效的工具，节省了时间和工作，并完全从事课程任务中的学生。
注意：Cody课程在2018年7月成为Matlab Grader。
学生的反馈
学生对Cody Coursework的反馈非常积极。以下是我们收到的回应样本:
“你可以在一个相当复杂的代码上获得直接反馈（或确认）的事实真的很整洁，而且没有它，调试自己的代码真的是一团糟。它还激励我在所有Matlab作业中获得100％的分数。“Joost P.
“Cody Coursework是一个很棒的平台。这让我对自己的解决方案更有信心，而不是等待指导员的评价。“Manoj P。
”我在Cody Coursework的经历非常积极。绿色复选框是获得高分的额外动力。”柯恩B。
“Cody课程的最有用的特点是能够检查我们解决各种测试用例的解决方案，这有助于调试我们的代码并以更广泛的方式制定它。”金宝搏官方网站Amrith V.
“我喜欢你立即收到反馈，这使得在代码中找到问题更容易......我在相对短期内从Matlab作业学到了很多东西。“ruud s.
