André Knoesen博士和加州大学戴维斯分校的Marina Radulaski博士告诉MathWorks
在解决工程问题,加州大学戴维斯分校(UC Davis)的一年级工程学学生学习编程基础知识，并解决问题陈述只有部分定义的问题。当COVID-19大流行迫使我们转向在线学习时，我们发现自己在做一些创造性的解决问题的工作。当课程转移到网上时，我们如何让学生参与进来?
我们决定减少对考试和课堂评估的重视，把更多的时间和重点放在学生小组使用MATLAB的期末项目上®技能来构建他们选择的应用程序(图1)MATLAB移动™说什么™ 使学生能够从他们的移动设备捕获数据，并在不同地点与团队成员轻松互动。ThingSpeak还使学生能够构建自己能够促进远程交互的应用程序。尽管远程学习带来了困难，但课程结束后的调查和高质量的应用程序证实，学生们很喜欢这门课，并积极参与学习材料。
图1所示。MATLAB应用程序创建的学生解决工程问题。
图2。数组索引运动。图片来源:MATLAB zyBook简介。
在讲座中，我们回顾了阅读材料，并使用交互式MATLAB现场脚本通过示例。与住编辑器我们为课程中涉及的每个主题演示了简单的编码示例，包括数组处理、数据分析、流控制、过程和面向对象编程以及UI设计。
在本季度结束时，学生们将他们在课程中学到的东西应用到他们的期末项目中。这些项目包括使用App Designer创建应用程序。用户界面设计加强了面向对象编程的概念，因为图形元素都是作为对象编程控制的。它也让学生有机会在信息交流中表达他们的创造力。
使用ThingSpeak和MATLAB Mobile轻松过渡
zyBook和实时脚本简化了向在线学习的过渡，因为它们支持交互式、自定进度的学习。金宝app然而，我们知道，一些路线的改变是必要的。我们除了九名研究生助教外，还有两名最近修过这门课的本科生助教。在网上论坛上，本科生助教们分享了一些技巧，并根据他们的经验提供了指导。我们还提供了异步(记录)和同步(现场)讲座的组合，使用现场脚本来介绍和演示材料。
除了允许学生有更多的时间来设计和实现他们的应用程序，我们还希望让团队的体验变得有趣，即使社交距离要求阻止他们密切合作。我们在ThingSpeak和MATLAB Mobile中找到了解决方案。
ThingSpeak设计为物联网分析服务，为首次编程的程序员在云中存储和共享数据提供了方便且易于实施的机制。更重要的是，它使我们的学生能够在小组项目中远程互动。与此同时，MatlabMobile使团队能够从其移动设备中的内置传感器获取GPS和其他真实世界数据，如位置、速度和加速度。
学生可以选择他们的最终项目在三个类别:一个卡片游戏,一个骰子游戏,或传感器应用。卡和骰子游戏必须使用ThingSpeak球员之间交换信息,如西装和数量的牌或骰子滚的数量。学生们使用MATLAB Mobile从移动设备获取传感器数据，MATLAB Drive将传感器数据存储在云中，ThingSpeak存储和检索数据片段，实现基于网页的游戏。学生使用ThingSpeak渠道读写数据thingspeakread和thingspeakwrite功能。一些学生还使用ThingSpeak来触发诸如发送推文和创建可视化等行为。学生通过App Designer创建的互动应用程序与ThingSpeak进行交流。
除了开发应用程序，每个团队还必须制作一段视频来演示应用程序，并解释他们的代码是如何工作的。最近的项目包括Crazy eight纸牌游戏《Yahtzee》以及一款追踪用户位置、速度和加速度的应用(如图3所示)。这些应用和视频的创造性和复杂性让我们印象深刻。显然，学生们发现直接在现实应用中使用有形数据具有很强的激励作用。
图3。一个学生创建的MATLAB应用程序，捕捉和跟踪GPS传感器数据。
一个团队将地图可视化集成到他们的通道视图中，以显示来自真实数据的实时结果(图4，左)。该团队能够使用自己的个人数据，并立即看到处理后的结果。另一个团队使用了ThingSpeak频道上的数字显示小部件(图4，右)，使他们能够快速调试他们的共享游戏。
图4。ThingSpeak频道的观点来自学生期末项目视频报告。
准备返回亲自指导
作为全面重新开放的一步，坎特伯雷大学校园采用了课堂和在线学习相结合的混合模式，我们计划保留我们已经实施的许多课程改革。例如，我们将保留本科生助教课程，该课程深受当前学生的欢迎，并可能继续让学生使用MATLAB Mobile和ThingSpeak远程完成一些实验室工作和最终项目。有了这些技术，我们可以让学生在理论编程课程中接触硬件。这些工具在数百名学生的课堂上运行良好；由于学生可以在自己的设备中使用传感器，我们不必提供传感器硬件，而且由于这些工具不需要任何硬件设置，学生可以快速开始数据采集。与以往一样，我们的主要目标是继续培养学生的自信心，向他们展示，在短短10周内，他们就可以创建复杂的交互式应用程序，用于收集、交换和分析真实世界的数据。
来自本科生助教的评论
穆斯塔法·易卜拉欣和特奥多拉·佩特罗维奇担任大学助教解决工程问题．他们最近完成了课程，并创建了如图3所示的应用程序，他们通过制作视频来帮助同学，在视频中，他们解释了自己如何设计自己的应用程序，如何进行团队合作，他们在哪里遇到了困难，以及他们在哪里找到了技术问题的答案。(论坛上MATLAB中央，他们指出，这是非常有用的信息来源。)
Ibrahim和Petrovic继续运用他们在课程中学到的MATLAB技能，同时担任助教。易卜拉欣说:“作为加州大学戴维斯分校方程式赛车团队的一员，MATLAB的背景帮助了我，在那里我们使用MATLAB进行数据分析和可视化。”
Petrovic补充说:“确实，我们学到了很多关于MATLAB的知识，可以在俱乐部和其他课程中使用。我们还学会了如何寻找和找到答案——更重要的是，我们学会了在一些事情行不通时继续尝试，因为当你最终得到它时，它是非常令人满意的。”
1André Knoesen博士是合著者介绍MATLAB．
