曾15:MATLAB工程计算是加州大学圣地亚哥分校化学工程和纳米工程一年级新生的必修课。学生将学习使用计算方法解决工程问题，并熟练掌握他们在整个学习过程中需要的技能，如在MATLAB中构建问题陈述、开发算法和分析结果®．
当我创建这门课程的在线版本时，我的主要目标是改善学生的学习体验。目前，在线课程与课堂教学并行，已被证明是课程中受欢迎和成功的补充。参加该课程的学生在同等作业上的表现与他们的同龄人一样好，同时享受在任何时间和地点完成课程的灵活性，最适合他们的时间表。
从演讲厅到自我节奏，在线学习
曾15最初是以标准的讲座形式教授，学生被动地听教授在黑板上介绍新概念。我认为，如果学生能够对这些材料进行实验，他们可以更有效地学习编码概念。当我开始教授这门课的时候，我把它搬到了计算机实验室，让学生们在我讲解的时候用MATLAB尝试绘图、矢量分析、简单计算、脚本和其他任务和构造。
学生进入曾15拥有截然不同的知识水平；有些人知道MATLAB，有些人可以用另一种语言编写代码，还有一些人根本没有编程经验。他们背景的多样性使自学变得如此重要。自我调整可以让有经验的学生快速浏览材料，同时给其他人足够的时间掌握新概念。此外，那些长途通勤或在校外工作的学生可以在一天中的任何时间在家里学习和完成作业。
准备网络课程内容
网上的曾15是由创新学习技术计划(ILTI)资助的，该计划是由加州大学总统办公室建立的，旨在鼓励使用技术和开发高质量的在线课程。我还得到了一个由MathWorks内容开发工程师组成金宝app的团队的技术支持。我和这个团队一起制作教学材料，包括视频和互动学习模块。这些材料是基于课程的实验版本和MATLAB教程的课程计划和作业。
我们设计的课程材料是模块化的，以便内容可以根据具体项目的需要进行调整。最初的主题集包括导入和绘制数据、使用表格、编程结构、函数、统计方法、线性代数、非线性方程和常微分方程。视频和测验中使用的很多例子都是基于我的课堂笔记，使用MathWorks内容开发工程师提供的旁白。
基于模块的方法如何在线工作
学生按顺序完成模块，通常每周完成一到两个模块。我们没有给他们的进度设定上限，但我们会设定一个下限，以确保他们按时完成课程。
每个模块都以一个简短的视频开始，介绍主题并解释其重要性。根据主题的复杂性，学生要么观看另一个简短视频，要么跳入MATLAB中的指导示例。MATLAB示例为可能需要它们的学生提供即时反馈和提示（图1）。
图1所示。在MATLAB中索引向量的一个指导示例，学生的答案提供即时反馈。
在通过一个简短的、不评分的MATLAB测试来评估他们对材料的理解后，学生们开始更深入的编码示例。例如，在微分方程模块中，他们构建了一个脚本，一步一步地解决一个问题。首先，他们只需填写一些初始条件并运行提供的代码。后面的示例提供的代码更少，直到学生基本上从空白脚本开始。
一旦学生感到他们已经掌握了一个特定的主题,他们把一个分级测试使用加州大学圣地亚哥分校的学习管理系统,然后完成一个作业中应用的概念他们学会问题根据他们特定的工程学科,示例中,化学工程或纳米工程。
最后的项目
在课程结束时，每个学生完成一个项目，该项目旨在包含所有涵盖的材料。在去年的期末项目中，学生们用MATLAB开发了一个二维气体的模拟。他们必须写一个MATLAB脚本，显示圆形，代表粒子在一个正方形内部跳动，然后对模拟结果进行统计分析。
我设置了4个难度等级:铜、银、金和白金。学生可以选择在获得铜牌后停止学习，或者完成全部四门课程。在青铜的层面上，他们必须为一个移动的粒子编写代码，并在方形的两侧反弹。他们必须更新粒子的位置，确定它何时与墙相撞，然后根据我提供的规则切换它的速度矢量。在银水平上，他们模拟了81个粒子，然后绘制出每单位时间内壁面碰撞的数量，以获得盒子内压力的粗略近似。在黄金层，粒子可以相互碰撞，也可以与壁面碰撞。在最终的铂级，有两种不同的粒子，每一次碰撞，粒子都有可能发生化学反应(图2)。
图2。用MATLAB仿真一个二维气体，其中不同的粒子由黑色和白色的圆圈代表移动和碰撞彼此和他们的边界容器的线。
学生们对这个项目表现出了极大的热情，超过一半的学生选择超出要求，尝试金牌水平。有些人甚至完成了白金关卡。
比较课程版本和计划下一步
通过对各版本课程中学生提交的家庭作业的比较，可以看出在线课程中的学生对材料的理解与课堂上的学生一样好。
在课后的调查中，在线版本的每个学生要么是同意，要么是非常同意，在线MATLAB培训足以让他们完成作业。大约90%的人说他们会推荐这门课程，这比几年前有了很大的进步，当时大约65%的人说他们会推荐课堂教学。调查回复还显示，学生们对在线版本的灵活性表示赞赏。
虽然对教授们来说，在线课程是一种节省时间的方式，但我很早就决定了，要在在线课程上投入与课堂课程相同的时间。我原本会花在课堂上的时间，却被用在办公和提供反馈上。学生们注意到，他们的教授对他们的家庭作业非常关注，有几个学生通过这种额外的关注提高了学习成绩。其中一人说:“我在这门课上学到的东西比我想象的要多得多。我喜欢在办公时间做作业。”另一位评论道:“谢谢你对作业的详细反馈和评论。我从这门课上学到了很多东西。”
下一步是加入在线版本的曾15作为加州大学圣地亚哥分校其他工程系的核心课程，根据具体学科的需要增加或删除模块。在那之后，我们计划在整个加州大学系统的大学向学生提供该课程。
加州大学圣地亚哥分校是世界上提供MATLAB和Simulink全校范围访问的1300所大学之一。金宝app通过校园范围许可，研究人员、教师和学生可以访问最新版本的产品的公共配置，以便在教室、家中、实验室或现场的任何地方使用。下载188bet金宝搏
