洛伦谈MATLAB的艺术

将想法转化为MATLAB

将基于实验室的课程转移到网上的提示

今天的嘉宾博客Div女子他是MathWorks的客户成功工程师。Div与大学合作,支持教师实现他们的教学和研究目标。金宝app在这篇文章中,他讨论了一些教育家已经采用的远程教授实验室课程的方法。

随着大学迅速向远程教育转移,看到教育工作者如何采用新颖的方法,令人印象深刻基于云计算的工具,并与同学合作,改善学生的学习体验。例如,这些课程允许学生通过网络浏览器访问交互式课堂内容,并立即收到作业的自动反馈。然而,远程学习对实验室课程提出了额外的挑战,因为它们包含多个教学目标,例如鼓励探索以建立概念理解,提供实验设置和数据收集的实践经验,以及交流结果和学习。通过远程学习重新创造学习体验以实现所有这些课程目标可能需要额外的准备。

一些机构已经为研究和教育开发了远程访问的高端基础设施。例如,乔治亚理工学院Robotarium 该项目提供了一个可远程访问的群机器人平台和宇宙这是一个试验台 用于无线通信的真实实验 罗格斯大学、哥伦比亚大学和纽约大学开发的技术。虽然这些项目需要长期规划,但在这篇文章中,我们将讨论一些现有的资源和方法,教师们正在使用这些资源和方法将基于实验室的课程过渡到远程学习。

你已经开始这样的转变了吗?你能运用下面的观点吗?请与我们分享您的想法、问题、经验和反馈远程学习社区支持你金宝app世界各地的同事。

目录

在学生无法使用实验室可用硬件的情况下,我如何调整实验室练习的用途?

在远程学习环境中,学生可能无法使用他们将在大学实验室使用的各种设备。另一种方法是使用模拟工具重新创建实验室练习的学习结果。金宝appStateflow为图形设计和真实模拟提供一个环境,该环境已用于为以下主题创建虚拟实验室课程:无线通信约翰霍普金斯大学和生理学中的动力系统匹兹堡大学下面的截图显示了一个文档示例可在涵盖积分、微分方程或力学等概念的课程中重新调整其用途。

图1所示。金宝appSimulink可以图形化地建模和仿真动态系统

此外模拟风景通过将基本组件组装到原理图中,提供对多域物理系统进行建模、模拟和可视化的选项。例如,物理系统,例如PWM控制直流电动机,皮带轮系统,或机器人机械臂可以通过连接电阻、运放、电机、接头、弹簧、水库、阀门、泵等现有组件来建模。

尽管模拟本身并不能完全替代涉及硬件的动手学习,但来自学习者的反馈表明,他们喜欢模拟,因为它可以实现独立学习和探索物理极限,而不会有损坏设备的风险。

我是否可以使用家中可访问的硬件来强化学习目标?

你的学生可能已经通过智能手机、平板电脑和笔记本电脑获得了传感器。有这种选择的教育工作者提出了使用现有传感器(相机、加速度计、磁力计等)的有趣的项目想法。学生使用MATLAB移动收集传感器数据从iOS或安卓设备,开发类似步进计数器或者一个家庭对象分类器. 我们的产品文档也是一个很好的资源,可以帮助您了解使用网络摄像头或麦克风进行项目的工作流程图像分类,人脸跟踪,时频分析

图2。利用MATLAB Mobile采集设备传感器数据

在其他情况下,大学向学生提供了基于项目的硬件,或使他们能够远程使用来自供应商的实验室设备,如国家文书泉泽.MATLAB接口与硬件产品通常用于学生项目使用硬件支持包金宝appArduino工程包包括用于教授控制、系统建模、图像处理和机器人技术等概念的所有硬件和学习材料。教育工作者在课程中重复使用这些项目,并根据需要扩展学习材料。

图3。Arduino工程套件中的组件(图片由Arduino.com提供)

为了获得额外的分数,学生可以通过与他人分享他们的项目的实时结果说话,一个利用MATLAB集成数据分析和可视化的物联网(Internet of Things)平台。

如何隐藏模拟模型的实现细节,以反映个人实验室的数据收集过程?

让我们考虑一个示例场景,您可能希望隐藏模型的实现细节。假设您为学生提供了一个机械系统,他们的目标是提供各种输入并从系统中收集输出,分析收集的数据,并确定系统的某些特征和关系。影响系统行为的一些特性可能包括摩擦和电感。在转换此类实验室练习时,应包括这些物理特性,以使仿真模型成为物理系统的真实表示。您希望学生通过实验确定的模型特征需要隐藏。

金宝appSimulink编码器允许您通过保护模型的选定部分来完成此操作。来自麻州大学Amitht的CIT教授分享了他用一种方法来转换一个高年级的实验课程的经验。远程学习社区

学生如何创建和提交引人注目的报告?

可执行的现场脚本,将代码、输出、可视化、交互控件,和格式化文本,可用于呈现项目的叙述。此外,使用任务Live脚本允许学生以交互方式执行数据预处理,并与教师交流解决问题的方法。代码可以隐藏以强调结果,同时仍然可以通过单击进行访问。要开始,你可以在住脚本画廊

一些教育工作者还鼓励他们的学生提交一个应用程序,展示他们的工作流程和结果,提取算法细节。应用程序设计师让学生通过拖放界面创建专业质量的应用程序。

学生创建的实时脚本、应用程序和模型可以使用MATLAB驱动. 学生也可以使用MATLAB和Simu金宝applink项目在提交之前组织团队的工作。

我如何补充Simulink的学习?金宝app

学生可以通过自学课程培养基本技能,如金宝app模拟输入匝道Stateflow斜坡弯道,并学习特定领域的基本概念技术会谈. 学生也可以从中学习例子录像带它展示了各种应用程序的完整技术工作流程。

你想在你的基于实验的课程中实现这些建议吗?通常,这些建议的组合可以应用于不同的实验练习。如果您想与MathWorks工程师讨论与课程相关的细节,请发送电子邮件至 education@mathworks.com。你也可以开始和你的同事讨论远程学习社区




与MATLAB®R2020a一起发布

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