Matlab软件在民办本科院校大学物理教学中的应用

【摘要】大学物理作为民办本科院校的基础课程，本身有一定的难度，再者民办本科生源基础较差，要想学好大学物理更是难上加难，引入Matlab数值计算软件，将复杂的数学公式，结果及现象，用可视化的图像展示出来，便于学生的理解，提高学生的学习兴趣。

【关键词】Matlab软件 大学物理 民办本科

【基金项目】吉林省教育厅2014年“十二五”科学技术研究项目《项目名称》（批准文号623）。吉林省高等教育学会2015年高教科研课题（JGJX2015C104）。

【中图分类号】O4-4；G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）19-0011-01

1 序言

大学物理作为民办本科院校的基础课程，本身有一定的难度，再者民办本科生源基础较差，要想学好大学物理更是难上加难，学生普遍反映公式枯燥乏味，计算过程较难，不容易理解，因此如何适应民办本科院校的时代发展，对大学物理课程提出了较高的要求。随着科技的进步，计算机的发展，现代化教学已经深入课堂，引入Matlab数值计算软件，采用计算机计算的方法，将复杂的数学公式，结果及现象，用可视化的图像展示出来，便于学生的理解。

Matlab软件具有数学计算，数据采集，系统建模和仿真，数据分析和可视化等多种应用模块，是一种交互式的软件运行系统，可以解决工程上的多种技术问题，运用科学思维方式和数学表达来书写程序，将数据进行可视化，绘制二维和三维的数据图像。

2 将Matlab数值计算软件引入民办本科大学物理教学当中的必要性

将Matlab数值计算软件应用于民办本科大学物理教学当中，充分发挥现代化教学的手段，将计算机的科学计算能力发挥出来，使基础较差的学生也能听明白，能理解复杂的物理过程和基本理论，为民办本科院校的物理教学改革提供了基础保障，让学生学习一种新的学习模式，从狭隘的理论学习中解脱出来，提供一种新的思维方式与解题方式，培养民办本科学生解决问题的能力，从传统的教学中解脱出来，增强学生的创新能力，使之能独立思考问题和解决问题。

虽然多媒体课件已经广泛的应用在了物理教学中，但是应用数学软件解决物理问题还是不多，特别是民办本科院校，应用起来还是有一定的难度。首先对教师的素质要求更高了，教师首先掌握这一科学方法，还需掌握如何将这一科学计算方法融入大学物理教学中。其次学生也是主要因素，从高中升入大学后学习方法的不适应，大部分学生局限于高中的学习思维，对大学的学习方法还不是很入门。这样讲Matlab数值计算方法引入大学课堂还是有一定的难度的。

3 实例分析

本文采用实例来分析如何将Matlab软件应用于大学物理课堂教学

在质点运动学部分，我们讨论斜上抛运动时，应用牛顿第二定律，在x轴方向，，在y轴方向上，，初速度和质点质量分别为。

clear

axis（[0 12 0 3]）；

g=9.8；v0=20；m=1；a=pi/4；k1=0.2；

k2=0.5；k3=1；k4=1.2；

x=0：0.1：10.25；

y=tan（a）*x-x.^2*g/（2*v0^2*cos（a）^2）；

y1=（tan（a）+m*g/（k1*v0*cos（a）））*x+m^2*g/k1^2*log（（1-k1/（m*v0*cos（a））*x））；

y2=（tan（a）+m*g/（k2*v0*cos（a）））*x+m^2*g/k2^2*log（（1-k2/（m*v0*cos（a））*x））；

y3=（tan（a）+m*g/（k3*v0*cos（a）））*x+m^2*g/k3^2*log（（1-k3/（m*v0*cos（a））*x））；

y4=（tan（a）+m*g/（k4*v0*cos（a）））*x+m^2*g/k4^2*log（（1-k4/（m*v0*cos（a））*x））；

plot（x，y，o，x，y1，*，x，y2，p，x，y3，d，x，y4，h）；

legend（‘k=0，k=0.2，k=0.4，k=1，k=1.2）；

用Matlab软件命令来模拟不同阻力系数和速度下的图像，清晰明了，学生很容易理解物理现象与过程。

4 结论

将Matlab软件引用大学物理课堂教学，使教学过程不再单一，富有多样性，增加了学生的学习兴趣，激发了学生的学习动力，提高了教学效果，减小了学生对大学物理学习的抵触心理，对现代化教学改革具有现实意义。

参考文献：

[1]高慧昀，王晓丽.Matlab在大学物理教学中的应用探索[J].山东工业技术.2013（7）：108

[2]罗志荣，卢成健.Matlab在大学物理教学中的应用实例[J].玉林师范学院学报.2014（5）：29-32

作者简介：

姓名：周丽（出生年1981-），性别：女，民族：汉，籍贯：黑龙江，职称：讲师，学位：硕士。主要研究方向：物理教育。