Matlab軟件在大學(xué)物理課程教學(xué)中的輔助應(yīng)用

董成偉

［摘 ? ? ? ? ? 要］ ?隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與行業(yè)需求的驅(qū)動(dòng)，大學(xué)物理課程的教學(xué)要求不斷提高，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式已然無(wú)法滿足其相關(guān)要求。教育工作者需改進(jìn)教學(xué)理念，改革教學(xué)方法，適當(dāng)引入Matlab等信息技術(shù)軟件，以提升教學(xué)水平。簡(jiǎn)述Matlab軟件的概念，探究其運(yùn)用于大學(xué)物理課程教學(xué)中的必要性與可行性，并分析其在大學(xué)物理課程教學(xué)中的輔助應(yīng)用，以期為更多的教育工作者提供參考。

［關(guān) ? ?鍵 ? 詞］ ?Matlab軟件；大學(xué)物理；輔助應(yīng)用

［中圖分類(lèi)號(hào)］ ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號(hào)］ ?2096-0603（2023）19-0057-04

大學(xué)物理課程是理工科、醫(yī)學(xué)與農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，知識(shí)比較抽象，內(nèi)容覆蓋范圍廣泛。學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程時(shí)需具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如果沒(méi)有掌握足夠的數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)生是難以學(xué)好物理課程的。通常本科院校的物理課程在第一學(xué)年開(kāi)設(shè)。在學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的初期，學(xué)生處理物理問(wèn)題時(shí)常借助數(shù)學(xué)工具，例如極限、積分等，其為學(xué)生處理物理問(wèn)題提供一定便利的同時(shí)，也要求學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)素養(yǎng)[1]。大學(xué)物理知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯關(guān)聯(lián)性，該課程可有效鍛煉學(xué)生的思維方式，教師可借助一些信息技術(shù)軟件來(lái)輔助學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生克服數(shù)學(xué)方面的學(xué)習(xí)障礙，并將抽象的物理問(wèn)題變得更形象，使學(xué)生能夠把握住物理本質(zhì)，從而為學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程提供一定的助力[2]。當(dāng)前常見(jiàn)的信息技術(shù)軟件包括Matlab、Maple、Excel等。在這些信息技術(shù)軟件中，Matlab常被用于大學(xué)物理課程的教學(xué)過(guò)程中，該軟件有著相對(duì)健全的數(shù)學(xué)函數(shù)，易學(xué)，具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[3-4]。

一、Matlab軟件的基本概述

Matlab是指矩陣實(shí)驗(yàn)室，Matlab軟件是一種商業(yè)數(shù)學(xué)軟件。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，Matlab軟件的應(yīng)用范圍日益拓展[5-6]?，F(xiàn)如今，該軟件的身影逐漸出現(xiàn)在教育行業(yè)中，作為一種教學(xué)工具來(lái)使用，得到了許多教育工作者的重視。該軟件由MathWorks公司研發(fā)而成，隨著MathWorks公司不斷進(jìn)行改進(jìn)與完善，該軟件的功能越發(fā)強(qiáng)大。該軟件主要涵蓋Simulink與Matlab這兩部分，通過(guò)該軟件，人們可使用算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析等功能[7-8]。設(shè)計(jì)研究單位與工業(yè)部門(mén)時(shí)常研究并使用Matlab，該軟件可使編程人員暫時(shí)脫離繁雜的程序代碼，在一定程度上減輕編程人員的工作量，為其工作提供便利[9-10]。

二、在大學(xué)物理課程教學(xué)中引入Matlab的必要性與可行性

當(dāng)學(xué)生步入大學(xué)校園，其學(xué)習(xí)已然邁入了新的階段。對(duì)學(xué)生而言，大學(xué)物理與初高中物理有著極大的區(qū)別。大學(xué)物理關(guān)系到力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等，教師在開(kāi)展大學(xué)物理教學(xué)時(shí)，不僅要教授物理知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力與創(chuàng)新意識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按照步驟開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生養(yǎng)成并保持嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)術(shù)研究習(xí)慣[11]。當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)，其學(xué)習(xí)特點(diǎn)大致可概括為以下兩個(gè)方面：一是研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀況變化更為一般化。二是重視探究物理的本質(zhì)，要求學(xué)生可定量或是定性分析形成某種物理現(xiàn)象的原因。比起高中物理，學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)會(huì)感覺(jué)其概念更為抽象，在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要具備一定的學(xué)習(xí)能力與想象力，能夠進(jìn)行邏輯分析，具有空間思維[12-13]。在開(kāi)展大學(xué)物理教學(xué)時(shí)，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力與邏輯分析能力是教師重要的教學(xué)任務(wù)，同時(shí)空間思維能力與邏輯分析能力也是學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)面臨的兩大難題。作為科學(xué)研究的關(guān)鍵手段，科學(xué)計(jì)算模擬能夠在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮出計(jì)算機(jī)的透視，可為學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理提供一定的便利。理工科院校的大學(xué)生需要具備運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)程序代碼以完成專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的能力。因此，教師在大學(xué)物理課程教學(xué)中引入Matlab十分重要，可充分發(fā)揮其圖像與符號(hào)計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的困難[14-15]。

隨著我國(guó)教育行業(yè)改革進(jìn)程的不斷加快，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)越發(fā)普及，將該教學(xué)手段引入物理課程教學(xué)中，可幫助學(xué)生擺脫枯燥乏味的課本，促使學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率。將Matlab引入物理課程教學(xué)中，師生可使用該軟件的數(shù)值計(jì)算、數(shù)值模擬等多項(xiàng)功能，使原本抽象的物理現(xiàn)象變得可視化。教師不僅可通過(guò)該軟件激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可借助該軟件引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際中，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。Matlab軟件的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)難度較低，且有許多已被編好的程序塊，能夠直接進(jìn)行調(diào)用，可求解方程的解析解，若問(wèn)題不存在解析解，利用給定初值或是邊界條件，一樣能夠得到數(shù)值解。教師可按照知識(shí)點(diǎn)的不同尋找與之相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用模型，借助Matlab軟件的數(shù)值模擬系統(tǒng)可通過(guò)更為直觀的形式向?qū)W生展現(xiàn)物理規(guī)律，將難懂的直接講述轉(zhuǎn)變成具有一定趣味性的直觀感受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。與此同時(shí)，針對(duì)許多沒(méi)有解析解的非線性物理模型，教師可帶領(lǐng)學(xué)生利用輔助工具進(jìn)行求解數(shù)值解，并可對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

三、Matlab軟件在大學(xué)物理課程教學(xué)中的輔助應(yīng)用

（一）能夠處理數(shù)學(xué)問(wèn)題

大學(xué)物理課程中含有許多物理公式，學(xué)生學(xué)習(xí)這些關(guān)系式與推導(dǎo)過(guò)程具有一定難度。Matlab軟件中所包含的符號(hào)計(jì)算是借助符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，能夠應(yīng)用相關(guān)函數(shù)進(jìn)行絕大多數(shù)的符號(hào)運(yùn)算，因此學(xué)生在運(yùn)用Matlab軟件時(shí)能夠通過(guò)符號(hào)計(jì)算處理解決物理問(wèn)題，幫助學(xué)生擺脫煩瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算，更好地處理數(shù)學(xué)問(wèn)題。在學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律章節(jié)時(shí)，一些學(xué)生對(duì)于位移、速度與加速度間關(guān)系的理解仍然處于高中階段，在分析探究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，會(huì)不自覺(jué)地使用高中學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)及方法，其學(xué)習(xí)思維沒(méi)有變化，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用不夠靈活，這導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中感到吃力，感覺(jué)物理課程的學(xué)習(xí)難度不斷加大，從而慢慢失去學(xué)習(xí)興趣。該章節(jié)中所涵蓋的數(shù)學(xué)知識(shí)基本為極限、求導(dǎo)等，學(xué)生在學(xué)習(xí)該章節(jié)時(shí)如果能夠精準(zhǔn)把握章節(jié)內(nèi)容的數(shù)學(xué)與物理間的關(guān)系，可在一定程度上提升其學(xué)習(xí)效率。

教師在教授質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律章節(jié)時(shí)，可在教學(xué)過(guò)程中合理應(yīng)用Matlab軟件。在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中，極限的運(yùn)用基本展示在瞬時(shí)、平均二者間的關(guān)系方面，學(xué)生在求瞬時(shí)速度時(shí)，便是求取平均速度的時(shí)間的極限，用物理學(xué)科的視野看待該問(wèn)題，關(guān)鍵點(diǎn)在于時(shí)間段與時(shí)間點(diǎn)二者間的變化。教師在教授該課程時(shí)，運(yùn)用Matlab軟件取一個(gè)函數(shù)的極限可直接調(diào)動(dòng)limit（r，t，0）形式，r為位置矢量函數(shù)，t為時(shí)間參量，0為讓時(shí)間變量t無(wú)限接近于零。在大學(xué)物理中，運(yùn)用導(dǎo)數(shù)基本展現(xiàn)在考察兩變量間的相對(duì)關(guān)系上。學(xué)生學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)時(shí)常常碰到以下兩方面的問(wèn)題：其一，未能熟練掌握導(dǎo)數(shù)的基本公式，在運(yùn)用的過(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別應(yīng)當(dāng)使用什么公式。其二，學(xué)生可能難以理解矢量的求導(dǎo)。為了幫助學(xué)生深入了解矢量的求導(dǎo)，教師在教授該部分內(nèi)容時(shí)可通過(guò)極限的形式來(lái)表示導(dǎo)數(shù)。在教授大學(xué)物理課程的過(guò)程中，教師還要積極教授學(xué)生掌握并運(yùn)用Matlab軟件，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用Matlab軟件自行解決數(shù)學(xué)問(wèn)題[16]。

（二）物理問(wèn)題的圖形處理

Matlab軟件不僅可以直接調(diào)用函數(shù)，還可以用圖形展示出這些函數(shù)[17-18]。以電磁學(xué)章節(jié)為例，教師在教授該章節(jié)的電場(chǎng)與電勢(shì)的分布這一部分內(nèi)容時(shí)，學(xué)生僅僅借助點(diǎn)電荷的電勢(shì)公式與電場(chǎng)強(qiáng)度難以看出其具體的分布情況，也難以把握電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)間的關(guān)系。此時(shí)，教師可借助Matlab軟件來(lái)解決該問(wèn)題[19]。在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，許多學(xué)生覺(jué)得描繪多個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線有較大的難度，借助輔助計(jì)算可有效連接理論與實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考相關(guān)的物理問(wèn)題。

教師在教授光學(xué)的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，光波的疊加與干涉均是借助數(shù)學(xué)計(jì)算，而后分析相對(duì)應(yīng)的物理量，進(jìn)而探究光波的性質(zhì)。這時(shí)學(xué)生很容易感到困惑，教師可通過(guò)Matlab軟件來(lái)展開(kāi)光波的性質(zhì)研究。通過(guò)mesh來(lái)對(duì)相干波畫(huà)圖，從而直接了解空間各處的光矢量具體振動(dòng)情況，清晰顯示其亮條紋與暗條紋的位置[20]。教師采用Matlab軟件來(lái)表示相干波時(shí)，無(wú)須開(kāi)展復(fù)雜計(jì)算，可有效節(jié)約其時(shí)間與精力，有利于提升課堂教學(xué)效率，同時(shí)學(xué)生還能夠利用修改頻率、波長(zhǎng)等參量來(lái)探索研究不同情況下波的圖樣。教師在大學(xué)物理課程教學(xué)中應(yīng)用Matlab軟件，能夠借助該軟件物理問(wèn)題圖形處理的優(yōu)點(diǎn)減少計(jì)算。此種借助Matlab軟件圖形處理的優(yōu)勢(shì)來(lái)研究物理問(wèn)題的方式，能夠極大限度克服物理問(wèn)題抽象化對(duì)學(xué)生造成的困難，有助于鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力與思維能力。

一些物理規(guī)律如果僅僅通過(guò)公式的形式來(lái)表達(dá)，學(xué)生很難形成感觀認(rèn)知，但以圖像形式對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行直觀展示，可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理課程時(shí)，常常因?yàn)橄胂罅Σ蛔汶y以理解一些物理現(xiàn)象與物理過(guò)程，而Matlab軟件能夠提供多類(lèi)動(dòng)畫(huà)功能函數(shù)，借助動(dòng)畫(huà)技術(shù)來(lái)使物理過(guò)程變得動(dòng)態(tài)化，方便學(xué)生理解，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。Matlab軟件含有良好的圖形表達(dá)式功能，適合作物理課程的教學(xué)工具。借助圖形用戶界面上的GUI，Matlab軟件的使用者便可通過(guò)一些難度較低的編程把一些物理現(xiàn)象及物理規(guī)律轉(zhuǎn)變成可視化圖形，甚至可能讓學(xué)生想象出動(dòng)態(tài)物理圖像。例如，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)和熱學(xué)現(xiàn)象時(shí)會(huì)學(xué)習(xí)到布朗運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)是懸浮于流體內(nèi)的微粒因粒子和流體分子的相互碰撞而出現(xiàn)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)不會(huì)停息，且劇烈程度同溫度具有相關(guān)性，十分抽象，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)此內(nèi)容時(shí)很難想象該運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。若教師在課程教學(xué)中使用Matlab軟件，可將該運(yùn)動(dòng)進(jìn)行可視化，直接向?qū)W生展現(xiàn)模擬效果圖。除了布朗運(yùn)動(dòng)外，教師在教授阻尼振動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)等物理知識(shí)時(shí)，也可以通過(guò)Matlab軟件進(jìn)行可視化，同樣能夠取得良好的教學(xué)效果。有時(shí)大學(xué)物理教師開(kāi)展課程教學(xué)會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，而非簡(jiǎn)單教授物理知識(shí)。優(yōu)秀的物理學(xué)人才應(yīng)當(dāng)同時(shí)具備足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平、實(shí)踐操作能力及知識(shí)應(yīng)用能力。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員一般會(huì)通過(guò)作圖法、列表法等手工處理方法來(lái)處理數(shù)據(jù)，過(guò)程煩瑣、枯燥，實(shí)驗(yàn)人員需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，效率難以提升。有時(shí)實(shí)驗(yàn)人員會(huì)借助最小二乘法來(lái)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，此方法的可靠性與合理性要高于圖解法，但該方法的使用過(guò)程較為復(fù)雜，需面對(duì)很大的計(jì)算量，學(xué)生難以順利開(kāi)展。所以，大學(xué)物理教師以Matlab軟件為教學(xué)工具來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既可讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)使用方法，又可有效彌補(bǔ)最小二乘法的弊端，快速處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)擬合出實(shí)驗(yàn)曲線，完成數(shù)據(jù)可視化。例如，當(dāng)大學(xué)物理教師帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展電阻相關(guān)實(shí)驗(yàn)，繪制伏安特性曲線時(shí)，可通過(guò)Matlab軟件來(lái)完成曲線擬合，計(jì)算出精確的誤差平方和，直接得出計(jì)算誤差、電阻值及伏安特性曲線。在繪制伏安特性曲線的過(guò)程中，教師可指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多次擬合，次數(shù)越多，其所得曲線的精準(zhǔn)度便越高。

四、Matlab軟件運(yùn)用于大學(xué)物理課程教學(xué)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

Matlab軟件雖然在大學(xué)物理課程教學(xué)中具有十分明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但教師需重視其局限性，在開(kāi)展課程教學(xué)時(shí)不可過(guò)分依賴該軟件。教師應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)區(qū)分物理問(wèn)題與編程語(yǔ)言間的聯(lián)系與區(qū)別，合理應(yīng)用Matlab軟件。在借助Matlab軟件處理相關(guān)物理問(wèn)題時(shí)，教師需注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：其一，需明確Matlab語(yǔ)言同物理問(wèn)題間的對(duì)立關(guān)系。若是學(xué)生不能精準(zhǔn)利用Matlab語(yǔ)言來(lái)表達(dá)物理問(wèn)題，其所得的結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)偏差。對(duì)于抽象的物理問(wèn)題，在使用Matlab語(yǔ)言進(jìn)行描述時(shí)必須把握其問(wèn)題本質(zhì)，再進(jìn)行推敲驗(yàn)證，以保證所得結(jié)果的精確性。其二，解決物理問(wèn)題時(shí)不能過(guò)度依賴Matlab軟件。若是過(guò)度依賴，會(huì)限制學(xué)生的思維，不利于學(xué)生提升分析與解決問(wèn)題的能力。其三，處理問(wèn)題時(shí)需考量Matlab軟件的局限性。比如，借助Matlab軟件來(lái)表示物理問(wèn)題時(shí)是以點(diǎn)或是數(shù)的形式，但使用者不可取完全部的點(diǎn)，故而存在精準(zhǔn)度的問(wèn)題。

在高校中，Matlab常被用于計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)過(guò)程中，一些基礎(chǔ)課程教師對(duì)Matlab軟件的認(rèn)知度不足，尚未了解其實(shí)際用途，也暫未掌握其具體用法，故而不能將實(shí)踐教學(xué)同Matlab軟件的運(yùn)用進(jìn)行有效結(jié)合。同時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)Matlab軟件來(lái)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，需學(xué)生不斷提高自身的Matlab軟件運(yùn)用能力。教師在教授大學(xué)物理課程時(shí)將Matlab軟件作為一種教學(xué)手段，可為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一定的便利。然而，多數(shù)理工院校的基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容中很少通過(guò)科學(xué)計(jì)算來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的Matlab軟件操作技能，需加以改進(jìn)。高校是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的專(zhuān)業(yè)場(chǎng)所，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算的能力是其重要的教學(xué)目標(biāo)，故而在教學(xué)內(nèi)容中融入一種或是多種計(jì)算語(yǔ)言具有重要意義。若是具備充足的教學(xué)條件，高校還可針對(duì)怎樣培養(yǎng)并提升學(xué)生的科學(xué)計(jì)算能力建立一個(gè)專(zhuān)業(yè)的組織，制訂完善、可行的培養(yǎng)方案，在教學(xué)計(jì)劃中把科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言的相關(guān)課程納入必修課體系中。

將Matlab軟件應(yīng)用于大學(xué)物理課程教學(xué)中具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，可滿足教師的教學(xué)需求，提升學(xué)生的知識(shí)理解與應(yīng)用能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體的作用。在應(yīng)用過(guò)程中，教師還要幫助學(xué)生掌握Matlab軟件的相關(guān)知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用Matlab軟件。少數(shù)教師可能認(rèn)為只要將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講授一遍，就能夠滿足學(xué)生基本的應(yīng)用需求便可，這種想法太過(guò)片面。教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)Matlab軟件時(shí)，不僅要講授相關(guān)知識(shí)，還需依靠相關(guān)教材的練習(xí)題與例題讓學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐操作練習(xí)，幫助學(xué)生掌握理論知識(shí)與操作流程，同時(shí)有利于鍛煉學(xué)生分析并解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。在指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用Matlab軟件時(shí)，教師可根據(jù)該軟件的不同功能板塊進(jìn)行講解。同一功能板塊的知識(shí)點(diǎn)具有一定的關(guān)聯(lián)性，按照板塊內(nèi)容來(lái)制訂教學(xué)計(jì)劃能夠幫助學(xué)生更好地理解，有利于提升其學(xué)習(xí)效率。

五、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今，我國(guó)的本科教育改革進(jìn)程不斷加快，教育工作者需始終堅(jiān)持立德樹(shù)人的教育目標(biāo)，改進(jìn)自身的教學(xué)方式，在教學(xué)過(guò)程中合理采用信息技術(shù)軟件作為教學(xué)工具，如此方可切實(shí)提升教學(xué)效果。物理學(xué)是自然科學(xué)與工程技術(shù)科學(xué)的連接紐帶，大學(xué)物理是航空航天類(lèi)、人工智能類(lèi)、智能科學(xué)與技術(shù)類(lèi)等新工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)。對(duì)于工科類(lèi)的大學(xué)生而言，物理課程是其必修課，學(xué)好物理課程具有重要意義。在大學(xué)物理課程中，數(shù)學(xué)處理較為復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易感到困惑與枯燥，難以提起學(xué)習(xí)興趣。若是教師能夠?qū)ξ锢韴D像進(jìn)行可視化展示，以更為直觀的方式讓學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)公式，可有效縮短理論同實(shí)際之間的差距，加快學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。一直以來(lái)，大學(xué)物理課程教學(xué)采用單一的教師教授方式，已然難以滿足當(dāng)代教學(xué)要求。隨著信息技術(shù)水平的不斷提升與行業(yè)需求的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)，大學(xué)物理教師應(yīng)順應(yīng)教育行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，探索恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改革路徑，轉(zhuǎn)變以往的課程教學(xué)方式，以期提升自身教學(xué)水平。Matlab軟件有著良好的計(jì)算、作圖等功能，教師應(yīng)開(kāi)展課程改革，調(diào)整并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段等，在教學(xué)過(guò)程中合理應(yīng)用Matlab等軟件，以提高教學(xué)質(zhì)量，指導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程。

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◎編輯 栗國(guó)花