matlab物理学课程论文（共11篇）
1.matlab物理学课程论文 篇一
课程设计名称：Matlab应用课程设计
课程设计题目：题目（如：Matlab运算与受控源电阻电路分析）
初始条件：
1.Matlab7.0以上版本软件；
2.课程设计辅导资料：“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应用”、线性代
数及相关书籍等；
3.先修课程：高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
1.课程设计时间：1.5周，分散；
2.课程设计内容：根据指导老师给定的7套题目，按规定选择其中1套完成；
3.本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具体设
计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括：
① 初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作；
② MATLAB的数值计算：创建矩阵、矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计；
③ 基本绘图函数：plot, plot3, mesh, surf等，要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单
颜色设定等；
④ 使用文本编辑器编辑m文件，函数调用；
⑤ 能完成简单的电路Matlab编程分析；
⑥ 按要求参加课程设计实验演示和答辩等。
4.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括：
① 目录；
② 与设计题目相关的理论分析、归纳和总结；
③ 与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析；
④ 程序设计框图、程序代码（含注释）、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结；
⑤ 课程设计的心得体会（至少500字）；
⑥ 参考文献（不少于5篇）；
⑦ 其它必要内容等。
时间安排：1.5周（分散进行）
指导老师：电信1104李景松祝立华
电信1105祝立华阙大顺
电信1106阙大顺李景松
2.matlab物理学课程论文 篇二
1 非线性方程问题
1.1 实例
将1 kmol氮气压缩贮于容积为0.04636 m3、压力为101.33 MPa 的钢瓶内,利用SRK方程,计算此时温度。实验值为273.15 K[3]。
真实气体SRK方程为:
1.2 传统方法
单变量非线性方程的数值解法主要有二分法(bisection)、不动点迭代法、牛顿(Newton)迭代法、割线法(secant)和Muller迭代法等,但采用这些方法求解非线性方程需要较高的数值计算基础。
1.3 MATLAB方法
用MATLAB中fzero命令可以求解单变量非线性方程,该函数结合使用二分法、割线法和可逆二次内插法进行求解[4],其用法为:
x=fzero(@func,x0)
x=fzero(@func,x0,options,p1,p2…)
式中:func——自定义函数
x0——设定的迭代初值
P1、P2——额外输入的变量
首先编写目标函数M文件:
function f=objfunc(T)
Tc=126.2;Pc=3.394e6;omig=0.04;R=8.314;
v=4.636e-5;P=101.33e6;Tr=T/Tc;
m=0.48+1.574*omig-0.176*omig^2; alpha=(1+m*(1-Tr^0.5))^2;
b=0.08664*R*Tc/Pc; a=0.42748*R^2*Tc^2/Pc*alpha;
f=R*T/P./(v-b)-a/P./v./(v+b)-1
在命令窗口输入:
>>T=fzero(@objfunc,T0)
其中T0为迭代初值,取T0=PVm/R。
结果输出:T=288.75。
通过SRK状态方程计算得到此时的温度为288.75 K,与实验值的误差为5.71%。
2 实验数据的处理
2.1 实例
用最大气泡法测定乙醇水溶液的表面张力,在气泡形成过程中,由于表面张力的存在,会产生一个附加压力,当气泡半径等于毛细管半径时,附加压力最大,即[5,6,7,8]:
σ=ΔPmaxr/2 (2)
得到溶液中乙醇浓度与溶液的表面张力的数据如表1所示。
对上述数据进行多项式拟合,多项式的阶数为2,以此来描述乙醇浓度与溶液表面张力之间的关系。
2.2 传统方法[9]
在科学研究与工程实践中,用最小二乘法来拟合实验数据是非常合适的。假设乙醇溶液浓度C与溶液表面张力σ之间的关系为:
σ=aC2+bC+c (3)
首先求不同溶液浓度下实验值与计算值之间差的平方和,即:
为保证M取得最小值,需满足函数对参数a、b、c的偏导数为零,由此可以求得a、b、c的值。
2.2 MATLAB方法
利用polyfit命令,可以实现最小二乘曲线拟合,其调用格式为[3]:
p=polyfit(x,y,n)
[p,s]=polysit(x,y,n)
式中:n——多项式阶数
p——输出参数,拟合生成的多项式的系数向量
s——结构参数,供函数polyval调用以获得误差估计值
在命令窗口输入:
>>c=[0 1.36 2.24 3.26 4.48 5.27 6.55 7.21 8.95];
>>sigma=[0.072 0.0557 0.0489 0.0434 0.0377 0.0357 0.0326 0.0311 0.0292];
>>p=polyfit(c,sigma,2);
得到结果:
p=6.283×10-4,-1.001×10-2,6.990×10-2
通过MATLAB拟合得到的二次多项式为:
σ=(6.283C2-100.2C+699.0)×10-4
拟合结果与实验数据比较如图1所示。
3 常微分方程组问题
3.1 实例
2,3-4,6二丙酮左罗糖酸A在酸性溶液中水解生成抗坏血酸B的反应是一级串联反应,
3.2 传统方法
根据A、B组分的物料恒算,得到:
将第一个常微分方程积分,得到:
CA=CA0exp(-k1t) (6)
将式(6)代入第二个微分方程,并积分得到:
为求得B组分的最大浓度,对式(7)进行求导,并令其为零:
求解式(8),得到CB浓度最大时的时间t=1279.2min,此时CB的浓度为0.9747mol/L,最大产率为97.47%。
3.3 MATLAB方法
采用MATLAB中ode45命令对常微分方程组进行求解。ode45命令采用四五阶Runge-Kutta法对微分方程进常行求解,其应用格式为[3]:
[t,y]=ode45(@odefunc,tspan,y0)
[t,y]=ode45(@odefunc,tspan,y0,options,p1,p2…)
odefunc为自定义函数的函数名,tspan为t的取值范围,y0为状态变量的初始条件,p1、p2为额外输入的变量。
编写程序文件odes.M:
function [tmax,CBmax]=odes
global k1 k2
k1=0.42e-2;k2=0.2e-4;CA0=1;CB0=0;
y0=[CA0;CB0];tspan=[0,2000];
[t,y]=ode45(@odefun,tspan,y0)
CA=y(:,1);CB=y(:,2);CBmax=max(CB);tmax=interp1(CB,t,CBmax)
plot(t,y)
function dy=odefun(t,y)
global k1 k2
f1=-k1*y(1);f2=k1*y(1)-k2*y(2);
dy=[f1;f2];
在命令窗口输入:
>>[tmax,CBmax]=odes
输出结果:
tmax=1280.5,CBmax=0.9747
得到最适宜的反应时间为1280.5 min,此时B的收率为97.47%。组分A、B浓度随时间的变化如图2所示。
4 结 论
本文对物理化学中经常出现的三类问题分别采用传统方法和MATLAB方法进行处理。与传统方法相比,MATLAB方法可以解决复杂的非线性方程、实验数据处理以及复杂常微分方程组的求解问题,具有快速、简捷、准确的优点。
参考文献
[1]郑宏兴,姚纪欢,张成.MATLAB5.X工具箱使用技巧与实例[M].武昌:华中科技大学出版社,2001:1-3.
[2]许波,刘征.Matlab工程数学应用[M].北京:清华大学出版社,2000:5-6.
[3]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2001:9-10.
[4]黄江华.实用化工计算机模拟-MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004:63-65.
[5]钱惠,王锡森.MATLAB在物理化学实验数据处理中的应用[J].铁道师院学报,2002,19(1):61-64.
[6]黄允中.将MATLAB语言引入物理化学实验教学[J].成都教育学院学报,2002,16(6):37-38.
[7]杨涛.MATLAB在物理化学实验数据处理中的应用[J].高等函授学报:自然科学版,2010,23(1):67-69.
[8]靖宇,王旭珍.应用Matlab处理物理化学实验数据[J].大学化学,2011,26(4):54-58.
[9]同济大学数学教研室.高等数学(下)[M].北京:高等教育出版社,1996:78-84.
3.matlab物理学课程论文 篇三
关键词：matlab；普通物理学；理论教学；实验教学
中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21763-02
The Application of Matlab Language in General Physics Teaching
YANG Min
(Department of Physics, Yangtze Normal University, Fuling 408003, China)
Abstract: Through introducing matlab language into general physics theory teaching and experiment teaching, it can drive to the modernization of general physics teaching manner and improve student' study interesting and effct.
Key words: matlab; general physics; theory teaching; experiment teaching
1 引言
Matlab是当今国际上公认的在科技领域方面最为优秀的应用软件和开发环境。从1984年正式版本的推出到现在，它已成为国际上最流行的一种科学与工程计算的软件工具，它的特点是集通用科学计算、绘图、系统建模和程序语言软件设计为一体，是功能极为强大的计算软件[1-3]。而将它运用于普通物理教学中，能显示复杂的物理现象，而且能让学生对问题有一个科学而清晰的了解，同时还能激发学生的学习兴趣，从而进一步推动课程教学方法的现代化进程[4-5]。
2 理论教学
普通物理中的绝大多数研究对象是具体的，但因其学科特点，学生在学习过程中通常都会感到非常枯燥。利用matlab的强大的数值計算功能和图象处理功能，将其适当地引入到一些理论教学的电子教案中，不但可帮助学生提高对普通物理的学习兴趣，促使其对相应物理内容的理解，还能激发学生产生对matlab软件的认识和学习动机。
如在电磁学的讲解中，采用matlab描绘偶极子的等位线，就相当直观，在多媒体展示时，利用其图象处理功能可达到很好的视觉效果。
图1 偶极子的等位线
除了利用matlab图象处理功能形象地展示些物理现象与规律，还可利用其强大的数值计算功能对一些复杂的物理过程进行描述，使学生较为轻松地了解这些物理过程，从而普通物理教学中的“接口”问题更易解决。
如对能产生混沌现象的达芬方程[6]，有了数学方程就可以利用MATLAB 软件进行计算机模拟，通过只需少数几行程序，就能揭示混沌产生的机理。
3 实验教学
3.1 数据处理
图2 初值有微小差别的两条位移曲线（初位移分别为0和0.001）
通过matlab可很方便地进行数据处理，如进行数据拟合，求绝对误差、相对误差等，非常方便实用。
如：对在固体导热系数的测量实验中，热电动势与时间的关系的实验数据为：
E/mv1.741.691.641.59 1.541.491.441.391.34
t/S 0.0033.85 61.68 105.65 131.31171.13221.79258.94259.23
E/mv1.291.241.191.14 1.091.040.990.94
t/S 341.62379.41443.90507.45 576.98669.34769.7 877.34
图3 热电动势与时间的关系图（实线为拟合曲线，+为实验数据点）
拟合曲线的次数可在程序中方便地给出，通过计算误差，可决定拟合的次数。
3.2 利用matlab 进行虚拟实验
除对实验数据进行处理外，matlab也是很好的虚拟实验演示平台。在我们的普通物理实验中，也可利用其进虚拟实验研究，从而在一定程度上可解决实验课的开设所需的经费、学时的限制。若能将虚拟实验与实际实验相结合，则更易使学生理解理想情况与实际情况的差异。
如：对双缝干涉现象可通过matlab进行模拟，在键盘输入不同的波长、双缝间距、双缝到接收屏的距离时还来分析各个因素的影响。
图4 双缝干涉实验
4 结束语
将matlab引入普通物理的教学中，可使教学更生动，教学内容更充实。在学生已具备一定的编程能力的基础上，还可将一些涉及简单的编程的物理问题交由学生完成，这将为学生将来的学习与科研打下一个良好基础。
参考文献：
[1]王沫然. Matlab与科学计算[M]. 北京:电子工业大学出版社,2003.
[2]张志涌, 等. 掌握和精通Matlab[M]. 北京航空天大学出版社,1997.
[3]许波, 刘征. Matlab工程数学应用[M]. 北京:清华大学出版社,2000.111.
[4]陈怀琛. Matlab及其在理工课程中的应用指南[M]. 西安电子大学出版社,2000.
[5]张星辉, 钟晓春, 张世昌. 大学物理教学中引用Matlab图象和动画的实践与思考[J]. 贵州大学学报(自然科学版), 2004,21(3):323-330.
[6]管靖, 彭芳麟, 胡静, 卢圣治. 理论力学教学现代化——理论力学计算机模拟实验课程的探索[J]. 大学物理,2001,20(8).
4.matlab物理学课程论文 篇四
关于在测绘工程专业中设置Matlab课程的探讨
当今的.科技发展对测绘教育提出了新的要求,为了适应需求,指出了测绘专业学生具备使用Matlab软件能力的重要意义.文中简要地讨论了Matlab的特点和功能,根据测绘工程专业教学内容给出了两个典型使用Matlab的实例.最后,结合了四年来的教学尝试得到的体会,提出在测绘工程专业教学中应开设有关Matlab语言课程这一结论.
作 者：王继刚 WANG Ji-gang 作者单位：淮海工学院测绘工程学院,江苏,连云港,22刊 名：北京测绘英文刊名：BEIJING SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：2009“”(2)分类号：P205关键词：测绘工程 Matlab 课程
5.matlab物理学课程论文 篇五
周学诗邓文武(湖北咸宁学院电子信息与工程专业)
摘要21世纪，我国高等教育呈现大众化，人才竞争也日益激烈，在新的时期，大学物理课程与中学物理课程衔接问题的研究与探索，成为全面提高大学理工科人才培养质量的重要课题之一，本文紧扣教育部《理工科类大学物理课程教学基本要求》和《高中物理课程标准》，结合高中和大学培养目标和教学方式的不同特点，就大学物理课程的近代物理部分与中学物理课程脱节的表现进行了分析，提出了加强教学衔接的对策，希望为顺利实现从中学向大学的过渡提供参考。
关键字大学物理；中学物理；教学改革；衔接
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学，它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。D.F.Holeonmb等人在研究论文《基础物理学的新模式》中指出：基础物理学教程改革方案要明确地反映近代的内容和物理学科的特点，还应该考虑是否影响中学物理教程的问题，以便能有效地使中学和大学物理相结合。
大学教育与中学教育的对象分属不同成长阶段的青少年，不但培养目标不尽相同，而且教与学的内容和方式也有较大区别。新入校的大学生们任然在很大程度上保留中学时代的习惯和意识，从而在学习上造成许多缺憾。中学物理课程与大学物理课程在教材是有着一定程度的重复，更有着深度、广度与难度的提高和拓展。但由于中学与大学在培养目标、教学方法和考核方式等方面的不同，不可避免地决定了大学物理与中学物理存在着内容和环节上的脱节。因此，找到大学物理教材和中学物理教材的内容上的衔接点，抓住衔接点从教学方法和考核方式等反面顺利实现从中学向大学的过渡，不仅可以提高大学物理的教学质量，增强学生学习大学物理的兴趣，而且还有助于大学后继课程的教学，有利于学生综合素质的提高。为此，本文以2007年4月2版的人民教育出版社出版的《物理》【1.2】（普通高中课程标准实验教科书，以下简称高中物理教材）和2010年8月第1版的机械工业出版社出版的《大学物理》【3.4】教材（以下简称大学物理教材）为例，对中学物理教材与大学物理教材中的近代物理部分内容（狭义相对论、量子物理）之间的衔接知识进行了探讨和分析。
教育部2011年颁发的《理工科类大学物理课程教学基本要求（2010版）》【5】(以下简称《要求》）中有狭义相对论力学基础和量子物理基础。高中物理课程标准【6】（以下简称《新课标》）中与此相关的内容有选修3-
4（四）相对论，学修3-
6.matlab物理学课程论文 篇六
1.请从自然科学与人文科学两个方面，综述伽利略、牛顿的自然哲学思想对当今科学技术
发展的影响。
2.请从东、西方两种文化的差异，谈谈为何近现代科学技术萌生于欧美？
3.人类与自然的和谐与可持续发展已逐渐成为国际社会的共识，请从科学文化与人文文化的融合与可持续发展的关系角度谈谈你的看法。
4.哥白尼、开普勒等人对天体运动的描述，所追求的天体运动理论体现了简洁、和谐、自
洽的美学理念，综述他对现代科学的影响。
5.历史上关于动量与动能的两种量度之争的实质是什么？评述这两种量度之间的区别与
联系。
6.通过查询史实资料，综述人类对电磁相互作用的认识过程。
7.通过查询史实资料，综述人类对天体运动规律的认识过程。
8.物理学家与艺术家从不同的角度寻求解释世界，但是探索未知世界的原动力是相通的，请评述“好奇与兴趣是科学研究的第一动力”。
9.设想挖一个通过地心的深井到达地球地表的另外一侧，不考虑技术上的可行性及地幔、地核温度的影响，试分析深井内的地心列车将如何运动？
10.根据宇宙大爆炸理论，回顾太阳系的过去，展望太阳系的未来。
11.论述温室效应的物理过程以及对环境可能带来的环境影响，人类应该如何确保可持续发
展？
12.用熵增加原理分析能量的退化过程，评述人类文明发展历程中熵的变化和当前的能源政
策。
13.通过物理概论的学习，请评述人类对自然界物质运动的探索与人类文明进步的相互关
系。
14.你对类比法在物理学发展中的作用有何看法？
15.从法拉第这位自学成材的伟大科学家身上可以学到什么？
16.麦克斯韦对电磁学以及物理学的发展所作出的杰出贡献是什么？
17.从科学思想、科学方法、科学发展道路的艰难曲折等方面，请你谈谈对光本性认识的体
会。
18.用一两个事例谈谈你是如何认识对“有关**佯谬的科学争论”在科学发展过程中所起的作用。
19.通过查询史实资料，综述人类对物质微观结构的认识过程。
20.在二十世纪初叶，人类在对物质结构的探索过程中不断地否定传统观念，不断地有所新的发现，你是如何理解其中机遇、创新和勤奋间的关系。
注：
1.请每位同学从上述选题中任选一个题目，通过查询资料独立完成自己的作业。
2.如果一旦发现两个以上的同学作业雷同，将同时取消雷同者本次作业的成绩，大
家可以利用网络资源，但是如果通过搜索引擎发现所用资源与作业完全雷同连续超过300字，同样将取消本次作业成绩。
3.2014年06月20日交作业，作业用A4纸单面打印，须注明姓名学号。宋体5号
字体，不少于2000字。
7.matlab物理学课程论文 篇七
一、应用实例
在热敏电阻温度特性实验中, 由于电阻和温度的函数关系为指数关系, 因此数据处理会变得非常复杂。针对该实验, 在教学过程中引导学生用Matlab编制了一个通用程序, 使实验数据的处理简单化、直观化。
1. 实验数据记录。
从室温20℃开始, 每隔5℃记录一次待测热敏电阻的阻值, 一直到85℃。然后从85℃开始降温, 在降温过程中, 依旧每隔5℃记录一次热敏电阻的阻值, 直到20℃。计算出升温与降温中同一温度下热敏电阻阻值的平均值, 记录到表格中。见表1。
2. 数据分析。
热敏电阻值与温度的关系为式中含有两个未知参数A和B。可以利用表1的14组R-T的数据, 利用最小二乘法曲线拟合, 计算出参数A、B, 从而可确定电阻R与温度T的函数关系式。
T-R呈非线性关系, 若将R=exp (A+TB) 两边取自然对数, 得lnR=A+B·T1
此时, lnR与成线性关系, 若采用通常的最小二乘法线性拟合, 则可计算出参数A、B, 进而确定R与T的函数关系式。
以上数据处理过程原理简单, 但是计算过程相当复杂。单纯用笔算或简单的计算器, 很容易在计算过程中出现问题导致对实验结果分析的错误, 并且这个过程耗时过长, 也不利于提高学生的学习效率。
3. Matlab编制程序。
为了克服传统实验数据处理方法的弊端, 在实验数据处理环节, 我们引导学生编了一个Matlab通用程序来完成这一实验数据处理过程。具体程序如下:
保存之后再运行, 可以得到如下结果:
拟合直线的相关系数r=0.99998
在绘图窗口输出结果为:
4. 结论。
根据程序运行的结果, 在R-T图中, 函数关系式是14组实验测量点几乎完全落在所画的R-T曲线上, 相关系数r约等于1, 说明本程序拟
合出来的结果与实验测量值吻合得很好。
二、结束语
从实践效果看, 将Matlab引入大学物理实验教学的数据处理环节是适当的, 在教学过程中收到了良好的效果。Matlab的引入不仅在大学物理实验过程中注入了新的元素, 提高了学生对实验学习的兴趣, 更重要的将计算机语言的学习由浅入深地融合到平时学习的实践中去, 提高了理工科学生将计算机知识与其他学科的学习融会贯通的能力, 这也给我们大学物理实验课程的改进和改革提供了一些参考。
摘要：将Matlab语言应用于大学物理实验教学中, 在实验数据处理阶段Matlab强大的功能增加了数据处理的准确性及快捷性, 其可视化特点也可以更加直观地反映实验结果, 在实际教学中取得了良好的教学效果。
关键词：Matlab,大学物理实验,数据处理
参考文献
[1]王琦等.MATLAB基础与应用实例集萃[M].北京:人民邮电出版社, 2007.
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[5]程卫国.MATLAB5.3精要、编程及高级应用[M], 北京:机械工业出版社, 2000.
8.matlab物理学课程论文 篇八
关键词： MATLAB应用 教学方法 分对象培养 实践性训练
MATLAB是目前在科技界、工程界上著名的数学软件，具有高效的数值计算及符号计算能力，完备的图形处理功能，易于学习的自然化语言，友好的用户界面及功能丰富的专用工具包，在财政金融、通信工程、图像处理、神经网络、信号处理、动态仿真、计算机视觉、控制系统等方面都有广泛的应用。现结合个人教学经历，分析教学中存在的问题，并提出相应办法与建议，以期提高教学质量。
一、课程目标
由于MATLAB在工程设计方面表现出色，因此得到很多工程技术人员和科研人员的重视，众多高校都开设了相关课程，河南科技学院信息工程学院也开设了《MATLAB应用》，学习这门课有助于了解科学计算和建模的方法，培养计算机仿真和分析能力，在面对工程技术方面的实际问题时，具有分析、解决实际问题的能力。
由于授课对象包括三个方向的学生，分别是计算机网络、计算机软件及嵌入式，因此要根据不同方向的学生进行差别式的学习指导。根据学生个体差异分对象培养，针对学生不同的认知水平和思维方式适当调整教学内容和方向，让学生灵活地把握住本课程基本内容，熟练地掌握MATLAB软件的使用，同时采用实践式训练的方法，尽可能地激发学生的学习兴趣，为日后进行工程技术分析及科学研究奠定良好的基础。
二、教学中存在的问题
1.学生对于科学计算的认知理解能力有限。
《MATLAB应用》授课对象是大学三年级学生，在此之前他们已经学习过线性代数和高级语言，有一定的理论基础和编程基础，但是MATLAB具有其自身独特性质，强调学生需要掌握一些科学方法，重点就是科学计算能力。比如，在求解方程组的时候，尽管线性代数课程中介绍过采用矩阵运算的方法，但是学生还是习惯性地采用基础的代入消元法，浪费时间且正确率不高。学生在初次接触科学计算时，会认为有难度，尤其是在学习基础的抽象理论的时候比较吃力，导致学生学习兴趣不高，对知识点掌握不扎实，以至于后期运用MATLAB解决实际问题时，感觉无从下手。
2.教学课时限制，学生实践环节时间不足。
根据本校的《MATLAB应用》的教学计划，学时的安排是：16课时讲课，16课时上机。在有限的时间内，教师的主要精力放在基础部分的讲解及通过教师演示介绍MATLAB的使用环境。要掌握一门语言，16课时的上机时间对于掌握一门语言是远远不够的。由于课时的限制无法深入地讲解MATLAB在工程设计和科学计算方面的强大应用，学生缺少解决实际问题的实践动手机会。
3.传统的考核方式约束了MATLAB的学习。
以往的教学偏重于知识讲解，考核的方式是“考试+平时作业+考勤”，其中考试占很大比重，对培养学生的综合能力不够重视。结果就是，第一，学生在学习MATLAB中，沿用传统被动式的学习，依赖老师课堂上讲授的知识，自主学习能力不强，没有主动查阅相关资料的习惯;第二，学生只是关注基础部分的概念，应付考试，背诵记忆，对于科学计算法的作用认识不足，没有与MATLAB应用相关的工程实践与练习。这种情况，约束了学生的学习热情，不利于他们掌握和使用MATLAB。
4.高质量教材不多，教师科学计算能力需要提高。
本课程虽然开设了一段时间，但是市场上专业基础教材中，很少涉及利用MATLAB求解实际问题的实例及综合练习，这对学生熟练地掌握科学计算方法不利。同时，MATLAB课程对于师资的要求很高，首先要求任课老师有很好的工程数学方面的基础，对于线性代数、傅里叶变换等知识非常熟悉，而且要求教师具备其他专业的背景，有一定的工程经历。这需要教师打开视野，拓展思路，改变观念，尽可能多地了解MATLAB相关的科研和工程方面的知识，实现融会贯通。
三、教学方法探究
1.精选授课内容，采用实例式教学。
由于大部分学生已经学过C/C++、JAVA等编程语言，有一定的编程基础，而且MATLAB基本编程指令与这些语言有很多相似之处，因此在教学中，通过对比教学的方法，缩减了基础部分的教学时间，侧重于基本矩阵运算（矩阵加减乘除、求左、右逆等）的教学，学习这些内容使学生认识到矩阵运算的简便性，激发他们的学习兴趣，而且在解决实际问题的实践中这些知识是必备的。
从教学经验看，兴趣是学习最好的伙伴。所以在第一节课的时候，就要让学生对于本课程有全面认识，让他们知道MATLAB是专门以矩阵形式处理数据的科学计算软件，具有良好的图形展示、计算效率和准确性，从而激发学生对于这门课的学习兴趣。在具体的教学中，有针对性地结合具体实例进行知识点讲解，以便学生更形象、直观地学习。比如：在讲授三维绘图时，教师先演示一个三维曲线图，然后将绘图任务分解成简单的命令，引导学生领会并掌握。这样有利于学生理清思路，灵活掌握知识点。
2.根据专业不同，分对象培养。
该课程是大三学生的专业课程，授课对象分为计算机网络、计算机软件及嵌入式三个方向的学生。在具体教学过程中，对于不同学生也需要差异化地学习指导。三个方向学生在日后都会利用MATLAB进行专业设计及应用，但是应用领域会略有不同，在授课时用广泛的实例列举拓宽学生知识面，引入一些实际工程中的问题进行讨论，对于实际中常用的信号处理工具箱、神经网络工具箱与遗传算法工具箱等进行简单讲解，同时也要培训学生查阅文献资料的能力。总之，MATLAB课程要根据培养学生的差异性，制订针对性的教学方案，使得学生学习收益最大化。
3.提高学习兴趣，采用互动式教学。
从教学经验看，上课时教师要充分考虑学生的听课情况，上课不是教师一个人的独角戏，要让学生参与教学的各个环节。比如课堂的提问环节，当学生对问题感兴趣时，会积极配合、踊跃发言，反之则会沉默寡言、无所事事，教师通过学生表现及时了解学生的听课状态，从而及时调整授课的速度和顺序，这样学生不再是被动参与者，而是主动地参与进来，调动他们的学习主动性。在课堂上，可以采取讨论交流的教学形式，要求学生用多样化的思路求解实际问题，加深学生对知识点的理解，激发学生的探索性思维。比如在求解方程组时，教师要求学生采用不同方法，然后组织交流讨论，分析每一种解法的优缺点。
4.改革考核形式，进行实践性训练。
鉴于传统的考核手段，侧重于基础测试。尝试对考核方式进行调整，采取“期末笔试+小组作品+答辩”的形式。对于“小组作品”，首先将学生按照学号交叉分组，以三五人一组，让每组的学生有一定的差异性，以积极的学生带动不积极的学生，小组内部的成员有不同的分工;其次，根据学生所学专业方向的不同，设置备选的设计题目要求，每个小组选择一个设计题目;再次，促使学生去图书馆查资料、通过网络学习MATLAB的相关工具箱;最后让他们亲自参与解决实际问题的每一个步骤，设计程序方法，安排实验步骤，制订详细方案，撰写报告，等等，提高学生自我学习的能力和解决问题的能力;在完成“小组作品”的过程中，着力培养学生之间的团结协作能力。
四、结语
在MATLAB课程教学过程中，要充分体现该软件的特色，考虑学生的知识背景及发展方向，通过实例式教学、分对象培养、互动式教学与实践性训练等多种方式，调动学生的学习积极性和主动性，培训学生解决实际问题的能力，达到培养应用型人才的目的。
参考文献：
[1]李秀滢，王建新，彭静.Matlab教学中任务驱动式教学法的应用[J].电气电子教学学报，2010，32，（2）.
[2]王波，王军.MATLAB课程的教学改革思考[J].中国电力教育，2012，（28）.
9.matlab物理学课程论文 篇九
《物理课程与教学论》
满分100分
一、名词解释（每题5分，共20分）1．课程论
答：课程论是教育学的一门分支学科。研究学校课程编订、课程实施和课程评价的 理论和实践。课程论主要是研究学校应该教什么、为什么教、怎样选择教材、怎样安排组织教材等问题的理论。
2．物理教材
答：物理教材是根据《教学大纲》和《课程标准》，把物理知识、物理方法、物理观点、物理思想按照一定的逻辑程序构成来组织编写的一个教学体系。物理教材体现了《教学大纲》和《课程标准》规定的教学内容，是教师施教的主要依据，也是学生获取知识、发展能力、培养品德的重要来源。
3．课题研究课
答：“课题研究课”是由研究性学习发展而来的学习模式，是把物理实验内容定为学习载体的研究性学习。其目的不在于使学生获得具体的知识，而是为了全面培养学生的创新精神和实践能力，包括综合运用所学知识的能力、收集和处理信息能力、分析和解决问题能力、语言文字表达能力、团结协作的能力。
4．研究性学习
答：广义的理解是：“泛指学生主动探究的学习活动。它是一种学习的理念、策略、方法，适应于学生学习所有学科的学习。” 因此，现行高中物理课中的“课题研究”也属于研究性学习。从狭义看，“作为一门独立的课程，研究性学习指在教学过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的生产过程，进而了解社会，学习社会，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。”实施这一课程的核心是改变以往学生的学习方式，通过亲身体验、主动地去探究，达到培养学生的创新精神、创新能力和实践能力的目的。
二、简答题（每题10分，共40分）1．简述中学物理教学大纲的地位和作用。答：中学物理教学大纲是教育行政部门在广泛听取专家、学校管理者、教师及社会各界意见的基础上，认真分析我国物理教育发展历史与现状并综合考虑社会发展、学科发展和学生发展需要后制定的，它反映了国家和社会对人才培养规格的深层次思考，是广大中学物理教师和教学管理人员多年实践经验的结晶，是中学物理教师应该认真研读的重要文件。
中学物理教学大纲对中学物理教学起着指导和规范的作用，具体体现在下列三个方面：1）明确物理教学目的。2）确定物理课程设置。3）规范物理教学要求。
2．简要回答物理演示实验的作用。
答：（1）演示实验有利于激发学生的好奇心，发挥学生的实验能动性
实验具有真实、直观、生动的特点。通过演示实验，可以唤起他们的直接兴趣，为学生积极主动地获取知识创造条件。
（2）物理实验有利于帮助学生建立概念、解释规律，突破教学难点
通过对教师演示实验的观察，学生的思维能力有较快的发展，从中可以学会从诸多现象中归纳本质、加深理解抽象的物理概念，并能够学会探索和解释物理规律、运用规律来解释自然现象。将教学中一些难以用语言来形象描述的现象、难以解释的过程加以展示，从而化解、突破教学难点。
（3）物理演示中运用变式，培养学生的思维能力
演示实验不仅仅是给学生提供一个物理情景，对于能进行多角度变换的实验，应启发学生设计不同方案，然后由老师或同学进行演示，这对于培养学生创新思维是很有利的。
3．信息技术与物理教学的整合有何益处？
答：以计算机为核心的信息技术与物理教学的有机整合，是培养创新型人才的需要，会给现在的物理教学带来根本性的变革：使教学信息传输网络化、教学过程智能化、学习资源系列化、教学形式多样化。突破现有的教学结构、教学模式，改变传统教学的方式、方法。具体体现在以下几点：
1.有利于突出重点、突破难点，激发学生的学习兴趣、培养想象力。
许多物理知识比较抽象，不容易理解，这是造成物理难学的一个原因。例如运动电荷在磁场中所受到的洛仑兹力和电场的双重作用时，它的运动轨迹是怎样的？交流发电机是怎样工作的？在传统教学方式下只能描述，而且很难说清楚，学生也很难想象出那种情景来。但在新技术下，利用Flash5制作的动画利用多媒体在屏幕上演示出来，学生一看，马上记住了它的运动情景和工作情景，建立起感性认识，难点随即被突破。2.有利于因材施教和个性的培养，发挥学生的主体作用
在信息技术下，利用人工智能技术构建的导师系统能够根据学生的不同特点和需求进行教学和提供帮助。学生可以自主选择适合自己的和自己喜欢的内容和方式进行学习，甚至学生可以选择个别化教学策略；学生选择的空间会更大，有利于教师个别指导。
信息技术与物理教学的整合有利于学生主体作用的发挥。在传统的教学过程中，教师是课堂的主宰。从教学内容、教学过程、教学方式到作业，都由教师决定，学生只是被动地听、写、记，学生缺乏主动性。但在整合的情况下，学生可以按自己的学习情况来选择适合自己的学习内容。因此有利于因材施教和个性培养。基于信息技术的物理教学更是动态的。在教学中，通过人——机，人——人交互，通过亲自做实验，让学生更主动地思考、探索、发现，感受获得的知识的过程。现代信息技术环境下，教师的指导性活动和学生的自主参与性活动增大，学生在学习过程中充分体验了作为学习主体的感受。3.有利于学生经历知识的产生和培养学生的合作精神。
由于物理学是一门以实验为主的学科，所以许多知识都源于实验。但在传统情况下，学生很难亲自体验知识的产生过程。这是因为很难做到每人都能做每一个实验，没有有利于体验的环境，交流主要发生在师生之间。但在信息技术与物理教学整合的情况下，却很容易做到这一点。利用网络提供的虚拟实验室所提供的器材，学生可以做各种各样的实验。学生利用计算机网络可以进行合作的小组作业，学生合作的频率也增大，计算机还可以扮演同伴角色。这些有利于学生体验知识的产生和培养合作精神。4.有利于培养学生的创新精神、实践能力和信息能力。
创新能力、实践能力和信息能力（包括对信息进行获取、分析、加工利用和评价）是信息社会所需人才必备的能力。在整合的情况下，教学方式、方法要革新，再加上网络所提供的丰富材料和方案，学生会利用多种手段和方法达到目的。总在这种方式下训练，对学生创新意识、创新能力和实践能力的培养十分有利。
在整合的情况下，教与学是开放的。教师提出问题后要靠学生自己收集信息、分析信息和应用信息来完成。信息技术和网络为这些能力的发展提供了理想的环境。因特网是世界上最大的知识库、资源库。它拥有丰富的教育资源。而且这些都是按照符合人类联想思维特点组织起来的，适合学生基于自主发现、自主探索的探究性学习。这种学习方式有利于培养学生收集信息、分析和处理信息的能力。并由此发展和带动学生的思维能力、解决问题的能力、决策能力和交流能力的发展。5.有利于丰富学生的情感和减轻教师的工作强度。在传统教学方式下，交流主要发生在教师和学生之间，而且往往是教师对学生的单向交流居多。但在信息技术与物理教学整合的情况下，现代媒体能同时提供多方位的、双向及时地交流。
4．谈谈你对说课的理解，并简述说课的具体步骤。
答：说课就是教师在备课的基础上，依据教育理论和教学实际，针对本节课的教学过程和教学设计特点，由授课教师向其他的教学人员阐述本单元或本节课的教学思想和教学设计的一种教研形式。
说课时不仅要说出教师教什么和学生学什么，教师怎么教和学生怎么学，还要从理论角度说出教师为什么要这样教和学生为什么要这样学。所以，说课不仅能体现出一位教师的教学基本功，而且能表现出教师的教学理论水平；它不仅能促进教师的业务素质和教学理论水平的提高，而且还能增大教研容量，提高教研活动的效率。目前，说课在各层次的教研活动和教学评比中，已作为一项主要手段被教育工作者普遍接受和广泛采用。
说课的具体步骤：
说课的形式多种多样，具体步骤也是不拘一格，但是总的来说，都从以下几个方面来加以阐述：说课程标准、说教材、说教法、说学生、说训练。
1、说课程标准
包括说：
①教学的总体目标及知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等具体目标。
②各项教学目标确定的依据。
③各项教学目标的实施途径。
教师必须钻研教学大纲，领会教材编写意图和总体目标要求，分析教材逻辑系统，把握教材知识结构，并侧重分析本节内容在教材知识体系中的地位和作用，分析教材的重点、难点、能力点和思想教育点。
2、说教材
包括说：
①简介教材地位，即所说的课在教材中所处地位，有何作用。
②教材处理的指导思想和方法。
③重点、难点及确定的依据。
教材是教学的一个基本要素、一个重要依据，但它不是教学的产物。深入细致地分析教材，把握教材是设计好每一节课的基础。作为教师应该对教材进行科学地处理，它是教师能够驾驭教学过程取得最佳教学效果的基本前提。在处理教材时本着两个指导思想，第一是注意脉路清晰，力求体现教材知识的系统化；第二符合普遍认识规律，方便学生记忆。
分析教材中重点和难点的成因与背景（相关的知识点），一般来说，教学重点是教材知识结构中带有共性的知识和概括性、理论性强的知识，教学重点除知识重点外，还包括能力和情感的重点。教学难点，是那些比较抽象、离生活较远或过程比较复杂，使学生难以理解和掌握的知识。在教学实践中常见的教学难点有三种：一种是与教学重点相同的教学难点，即既是教学重点，又是教学难点；一种是教学难点并不是重点，但与重点有着直接关系的教学难点；一种是与重点无关或没有直接关系的教学难点。确定教学难点要依据教材知识体系和学生认识能力以及教学条件等，并要具体分析教学难点和教学重点之间的关系。
3、说教学方法
包括说：
①总体的教学构想及构想的优点或依据。
②具体的教学过程（导入、讲解、结束等）设计及其优点或依据。
③突出重点、突破难点知识的教法设计及此种设计的优点和依据。
教师在说课时要说明选择某种教学方法或综合运用几种教学方法的根据、作用、适用度等，阐明其价值性。因为教学过程是教与学的统一过程，这个过程必须是教法和学法同步的过程，因此教师在说课时还要说明怎样教会学生学习的方法和规律以及这样做的优点。
教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。在当前新的科学技术不断涌入教学领域的情况下，多媒体教学手段和传统教学手段交叉运用、相得益彰，使得教学方法更加灵活多变。因此教师说课时，不但要说明从教学导入到主体进行及结束时，采用了何种教学方法和手段，而且还要结合教学内容、环节及学生的特点，着重说明采用这些方法和手段的构想依据和优点。
说明突出教学重点、突破教学难点的策略。物理教师高超的教学技艺体现在突出重点，突破难点上，这是教师在教学活动中投入的精力最大，付出的劳动最多的方面，也是教师的教学深度和教学水平的标志，因此物理教师在说课时，必须有重点地说明突出教学重点，突破教学难点的基本策略。也就是要从知识结构、教学要素的优化、物理习题的选择和物理思维训练、教学方法和教学媒体的选用、反馈信息的处理和强化等方面去说明突出重点、突破难点的步骤、方法和形式。
4、说学生
包括说： ① 分析学生知识能力水平，学习本节课可能出现的困难及解决的对策。②
分析学生的心理、生理特点及根据其特点所采取的教学对策。
分析学生是物理教师实施教学行为的关键，是贯彻因材施教的前提。教师想要在教学过程中让学生增强主体意识，发挥他们的主体作用，注重教与学的和谐发展，就是要对学生已有的相关知识储备、思维特点、认知结构和能力水平作以详细的分析、说明，预测学生学习本节课的知识障碍，在哪里会出现学习困难。在说课中，教师应深入浅出地分析并提出具体的解决对策，使教学真正做到有的放矢，达到预期目的。
生理上，应注意：青少年好动，注意力易分散，爱发表见解，希望得到老师的表扬。所以在说课中应说明如何抓住学生这些生理特点，一方面要运用直观生动的形象，引发学生的兴趣，使他们的注意力始终集中在课堂上；另一方面要创造条件和机会，让学生发表见解，发挥学生学习的主动性。
5、说训练
包括说：
①训练的功能和目的。
②训练内容确定的原则和依据，训练内容的难度及其特点。
③训练的方法。
首先介绍训练的巩固功能，考查功能，反馈功能。遵循教学大纲和课程标准，突出思想性、基础性和教学重点和难点；然后介绍训练题难度，即为哪一个层次的学生设计的，针对不同的学生采取不同的目标标准。循序渐进，进行梯度教学，灵活掌握习题训练的“质”与“量”；最后介绍拟采用何种教学方法：谈话法、探究法还是测验法等，并且提出运用此种训练的理论和现实依据。
三、论述题（每题20分，共40分）
1．谈谈你对教学方法的理解,以及物理中常用的教学方法和选择教学方法的依据。答：教学方法是为了达成一定的教学目标，教师组织和引导学生进行特定内容的学习活动所采用的行为方式的总和，它包括教师的各种工作方式和学生的各种学习活动方式。正确地选择、恰当的运用教学方法，对顺利地完成教学目的、任务，具有重要的作用。
（一）教学方法的特点
一般具有以下几个特点：①科学性。这是指教学方法的确立和选择必须遵循一定的教学规律和学生身心发展规律，即以科学的方法论做指导，以教育学、心理学理论为基础。②多样性。教学方法多种多样，不同的教学内容、教学目的、教学条件需要不同的教学方法。不同的教育工作者根据其教学实践、教学观念提出的教学方法也不同。③综合性。即只有综合地应用多种教学方法才能全面地完成教学任务，达到良好的教学效果。教师不能把某种教学方法在教学实践中完全套用，而应根据具体的条件、灵活地应用各种教学方法，并对其进行适当的再创造。④发展性。教学方法随着时代的进步，教育观念的更新、实践经验的丰富而逐步发展。⑤实践性。教学方法来源于教学实践又服务于教学实践。而且，教学方法的存在与被确认、改进与发展都离不开教学实践。只有在教学实践的基础上进行教学方法的研究才是有意义的。教学实践是检验教学方法正确与否的“尺度”，是推动教学方法不断发展进步的“动力”。
（二）教学方法的分类
到目前为止，已出现了各种各样的、千差万别的教学方法。
我国学者一般将教学方法分为：
①以语言传递信息为主的方法，包括讲授法、讨论法、读书指导法；
②以直接感知为主的方法，包括演示法、参观法、观察法等；
③以实际训练为主的方法，包括练习法、实验法、实习作业法； ③ 以引导探索为主的方法，主要是发现法、探索法和活动法。
另外，苏联著名的教学论专家巴班斯基把教学方法划分为三大类：①组织和进行学习认识活动的方法；②激发和形成学习认识活动的方法；③检查和自我检查学习认识活动效果的方法。
物理教学中常用的教学方法：
（一）语言法（讲授、讨论）
语言法是通过语言系统地传授知识的方法，即通过叙述描绘事实，解释、讲解概念，论证规律的教学方法。
语言法是教学的主要方法之一，也是应用最广泛的教学方法，其它众多的教学方法都要与之配合或由语言法起主要作用。语言法的特点是，通过教师的语言，促进师生双边活动，便于组织教学，便于学生掌握知识，启发学生思维，发展学生能力。通过教师的语言既可以描述物理现象，叙述物理事实，解释物理概念，又可以论证物理原理，阐明规律。讲述的内容越系统，理论性越强，越适宜采用语言法进行教学。语言法要求语言运用要协调娴熟，用词准确恰当，语言清晰准确、明白简练、正确生动、音调和谐，对物理知识的叙述层次清楚、观点正确、逻辑性强，重点突出，全面系统。
语言法是讲授法、讲读法、讲述法、讨论法等方法的统称。
这种教学方法的主要缺点是易于产生理论知识与实际现象脱节，学生缺乏实际操作体会。
（二）直观法（实验、参观）
直观法是通过演示实验、图片、幻灯、录像、电影、模型、现场参观等来进行的教学方法。直观法的最大特点就是具有明显的直观性，易于激发学生学习的兴趣和积极性，使学生的注意力集中，便于学生一目了然地了解用语言很难表述的细节。
这种教学方法能够把抽象的书本知识与实际事物和现象有机的联系起来，利于学生形成概念，认识和掌握规律。直观法要求展示的观察对象必须清楚，主要观察动作和部位要突出，与考察对象无关的支节要尽量减少和缩小，被考察对象的颜色要尽量与背景有突出的反差。
直观法是演示实验、参观、观察法、计算机模拟、电教（电视、电影、录像）等的统称。
（三）实践法
实践法是要让学生自己动手实验和实际操作去获得理论和实际知识的教学方法。
实践法是验证理论知识的实际意义、进行理论和实际相结合的训练方法。它可以培养学生动手操作技能，同时使学生的观察力和思维能力得到发展，培养学生严谨的科学态度和科学的求实作风。
这种教学方法要有良好的组织方法和形式及具体的指导和要求；要有较充分的课前准备和必要的安全纪律和节约简朴的思想教育；要指导学生亲自动手、动脑进行学习。
实践法是边讲边实验、学生分组实验、课后小实验等教学方法的统称。
这种教学方法的缺点是教学进度和对每个学生所应达到的学习标准不易统一掌握和实现，教师要用一定的精力组织教学。
（四）几种综合教学法
1、探索发现法
这是一种充分相信和依靠学生，通过学生独自“发现”去学习知识的教学方法。这种方法有利于发展学生的能力，特别是创新能力。这种方法会使学生获得的知识牢固，不易遗忘。需要注意的是，教学中教师必须给学生以或明或暗的暗示，否则教学进度不易统一掌握。
2、分层次教学法
分层次教学法是指在教学中考虑到各学生受智力因素和非智力因素的影响而导致其在物理学习兴趣、学习态度、接受能力等方面的客观差异，从而对不同类型的学生提出不同的教学目标的一种教学方法。
分层次教学以承认学生之间的心理和生理差异为前提，其目的是为了达到因材施教，使不同学生都能充分挖掘自身潜力并在学习中通过努力奋斗而达到最佳状态。这种教学方法充分考虑了学生的个性特点，以提高和发展学生各方面能力为宗旨，符合素质教育的发展方向。这种教学方法要在对学生进行合理的分类的基础上进行，要求以发展的眼光看学生，学生进步了，要及时调整对他的要求；要在教学的每个环节贯彻分层次教学。
3、情境教学法
情境教学法是指教师在教学中创造一个具体形象的物理学习情境，并通过合适的方式把学生完全融入这个情境之中，让学生在具体情景的连续不断的启发下有效地进行学习。这种教学方法要受到教学内容的约束，教师应根据实际情况选择合适教学方法。物理教学方法的选择依据：
1.物理教学方法的选择受学生的年龄特点和认知水平的限制和影响。学生的年龄阶段决定和影响着学生智力发展水平；不同的智力发展水平，有不同的认知能力；同一年级的不同班级，同一班级的不同学生也会有所差异。因此物理教学方法的选择要适应不同年级学生的接受能力。教师要根据学生的诸多特征选用恰当的教学方法，而且要尽量面向全体，照顾到全班学生。
比如，对低年级的学生宜于采用形象生动的直观教学方法，在教学中尽量发展他们的形象思维能力。
2.物理教学方法的选择要受教学内容的影响。每节物理课中，教学内容不同，对于不同内容的物理教学要选用不同的方法。较抽象的概念可选择讲述法或引导学生讨论问题，定量的物理概念可选用演示法等。
3.物理教学方法必须符合教学目的。每节物理课与每个教学环节所要达到的目的是不相同的。这就要求教学中必须采用不同的方法来实施不同目的的教学。对于培养学生实践能力的内容则宜采用实验或练习的方法来进行教学。
4.物理教学方法必须适合教学的现有条件和所规定的时间。教学方法的选择不能脱离学校的实际教学条件进行。这里所说的条件，包括教学的物质设备条件、卫生保健条件、学校教学法材料的条件。如果这些条件不具备，就会限制某些教学方法（如直观法、探索法等）的运用。另外，按照教学进度的安排和每节课时间，教师必须合理选择方法，注意各种方法交替使用。
随着教育改革的深入发展，现代教学法着眼于学生个性的发展，注意培养学生智能，注重指导学生掌握学习方法，强调教与学的统一，强调自学能力的提高，同时重视教学的情感因素。然而，传统的教学方法，如讲述法、实验法等，并不会失去效用，而将是被赋予新的意义后纳入到现代教学方法的体系中。2．阐述物理学习困难转化需要经历的阶段。
答：对个体性物理学习困难的转化它是针对不同学生个体而言，属于个别化教学。一般要经历五个基本阶段：建立关系、了解情况、诊断分析、进行干预、追踪巩固。
1、建立关系。物理教师与物理学习困难学生要建立相互信任、融洽的关系，这是顺利进行转化的基础。在物理老师面前，物理学习困难学生在心理上都有一定的压抑感、自卑感，不太愿意接近教师，有问题也不敢问，他们既怕老师又希望得到老师的帮助。因此，教师要和物理学习困难学生建立良好的关系，必须以坦诚、鼓励、接纳的态度对待他们，使他们接纳和信任自己，从而主动接近并请教老师，使物理学习困难学生的转化起到事半功倍的效果。
2、了解情况。如前所述，造成物理学习困难的原因多种多样，造成不同学生物理学习困难的初始原因是不同的，故转化物理学习困难学生应了解他们各自的具体情况，包括：学生过去、现在的物理学习成绩以及物理学习困难程度；学生的智力水平；学生的物理学习方法和学习态度；学生的个性特点以及自我评价和自我观念。在收集材料过程中，要注意以下几点：第一，收集资料要尽可能详细，具体，最好有事例说明；第二，区分偶然性表现和经常性表现；第三，要运用多种方法，包括观察、谈话、自述、问卷与测试等方法。
3、诊断分析。在物理学习困难学生的转化中，诊断分析是关键的一环，它是进行教育干预的前提。在收集对象的历史资料、现状资料的基础上，对已有材料进行整理、归类。抓住学生物理学习上的主要问题、主要困难，排除一些次要的表现，并通过课堂行为分析、作业分析、能力诊断等，最后针对具体对象存在的主要问题，问题的严重程度，形成的原因，形成的过程提出切实可行的教育方案。
4、进行干预。进行干预是转化物理学习困难学生的核心部分。它是以“两手抓”和“物理教学四化”的实现为前提条件的。俄罗斯学者翟特林指出：当学生学习的可能性与对他们的教学要求的矛盾的统一性被破坏时，就发生学业不良现象。因此，降低对物理学习困难学生的教学要求，是进行物理学习困难转化的一个方向。在日常物理教学中，分层教学是降低教学要求的有效途径。
10.新课程理念下物理学史的教育价值 篇十
新课程理念下物理学史的教育价值许文
新课程理念下的三维教学目标的确立是以社会的发展对人才的整体素质要求为根本依据的，以提高全体受教育者的基础教育水平为目的的全面发展教育。它要求受教育者在思想素质、文化科学素质、劳动技术素质、身心素质及健康个性等方面都得到全面发展。物理学史研究了物理学的发生、发展的规律，说明了物理学中的概念、定律和理论体系的产生、形成和发展的辩证思维过程。它蕴藏着丰富的物理素质教育内容，发掘物理学史的教育价值的潜能，可以铸造学生良好的非智力因素心理品质，激发学生的爱国主义热情，形成科学的思想方法，造就不断创新的科学精神，养成严谨认真的科学态度。
一、铸造良好的非智力因素心理品质
新课程理念下的物理教学，注重培养学生的非智力因素，铸造优良的心理品质。学习中良好的非智力因素包括学习动机、学习兴趣、学习方法和克服困难的坚强意志、坚定的信念、良好的情操等。物理教学可利用物理学中有关物理学史的知识来铸造学生良好的非智力因素心理品质，主要体现在以下几个方面：
1.增强学习动机。学习动机可分为长远的间接动机和短近的直接动机。长远的动机与社会意义关联，是社会要求在人们头脑中的反映。教学中我们可以利用物理学家的一些典型事迹，来培养和增强学生学习的长远动机。如法拉第为实现“磁向电的转化”而艰苦探索十余年；焦耳为测定热功当量进行了四百多次实验，历尽二十多年；卡文迪许将自己一身献给科学事业，埋头实验室工作长达五十年之久等事迹。这些事例可以激发学生向这些科学家们学习，增强他们学习的内在动机，为科学的发展和人类社会的进步作出贡献。
2.提高学习兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是打开科学大门的导师。”只有学生对学习产生了浓厚的兴趣，并使兴趣由外部向内部转化，才能产生学习热情和内在动机。但学习兴趣不是天赋的，是可以培养和提高的。我们在教学中应根据青少年的心理特征，善于不失时机地结合具体的学习内容，讲些趣味性的小故事，介绍物理学史中的有关名人和事。如学习“压强”时介绍帕斯卡裂桶实验和马德堡半球实验等，这不仅可以创造轻松愉快的教学环境，找到学习的兴奋点，形成持续的浓厚的学习兴趣，还可活跃学生思维，提高学习效率。
3.造就优良心理品质。作为物理教师，我们可以充分利用物理学史中这方面的大量素材来教育学生，提高他们科学的人生观、价值观、改变他们人生的价值取向，培养他们科学的信念、坚定的意志，铸造他们优良的心理品质。如牛顿在晚年时做过许多光学实验，但他始终认为他做得还不够充分，对光的`本质只提出了一些问题和假设，他希望“留给那些认为值得努力去把这个假设应用于解释各种现象的人们自己去思考”，教育学生学习牛顿这种永无止境、不断探索的科学精神；惠更斯对“泊松亮斑”的寻找，一定会激励学生敢于面对挫折，在逆境中奋发向上；伦琴对x射线的发现会启发学生对物理现象的细致观察与思考，领悟科学家们严谨的科学态度；布鲁诺为宣传哥白尼的“日心说”而受火刑，富兰克林冒着生命危险的“费城实验”，会使学生感到坚持真理，探求真理，献身科学的那种执着精神……这些具体生动的事例，一定会对学生起到潜移默化的作用，陶冶学生的情操，美化学生的心灵，促进他们优良的心理品质的同化与顺应。
二、形成科学的研究方法
在物理教学中，我们对学生进行这方面的史学教育，将有助于学生形成科学的思想方法和研究方法，促进知识与方法的正向迁移，优化认知结构，并形成一定的创造思维能力。这是素质教育中最关键、最主要的方面。
物理学的思想方法主要有质疑与释疑、假设与验证、唯象与机理等。物理学的研究方法有观察、实验、抽象、逻辑、想象等。让学生了解物理概念的建立是人们为了认识和研究的需要，对感性材料进行比较、抽象、概括而形成的理性认识。如“磁通量”概念的形成，其中便蕴含了物理学家们的各种思想和研究方法。有创见的科学概念的提出，对物理学的建立和技术的发展有着十分重要的意义。伽利略建立的“加速度”的概念，不仅使人们明确了速度与加速度这两个长期混淆的问题，同时也为动力学理论的建立奠定了基础；爱因斯坦提出的“受激辐射”的概念，导致激光器的问世，使激光技术飞跃发展。物理学中许多规律的发现，一般都经历了这样的过程：问题→观察实验（或假说）→归纳、演绎（或实验验证）→物理规律。如伽利略对“自由落体运动”规律的研究，首先通过落体的佯谬思想进行实验，否定了亚里士多德关于物体越重下落越快的错误结论，然后运用数学工具得出初速为零的匀加速运动的位移s 与时间t 的关系满足“s/t2 = 常量”这个规律，进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面由静止下滑符合这个规律，最后将斜槽实验的结果推广到斜槽倾角为90°时这个结论仍成立，得出“自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动”这个结论。如果我们在“自由落体运动”这节内容的教学中，顺着上面的这条思路来研究自由落体运动规律，无疑将会促进学生科学思想和研究方法的形成，同时也会点燃学生的创造性思维火花，提高创造思维能力。
三、培养辩证唯物主义观点
物理学史本身就是一部唯物主义与唯心主义斗争的历史。从它的发展过程来看，人们对组成物理学概念的形成、规律的认识和理论的建立是在生产实践和科学实验中逐渐形成和发展起来的。物理学的发展也是一个继承与突破交互作用的辩证过程，其中蕴含丰富的辩证唯物主义观点。
1.对立统一观点。对立统一是宇宙间万物发展变化过程中所遵循的根本规律，这一规律揭示了事物内部所固有的双方矛盾运动，既对立又统一。如光的本性波粒二象性，实质上体现的是矛盾的统一性。对光的本性的认识过程也就是矛盾的运动过程。
2.主要矛盾与次要矛盾观点。构成一定的物理现象和物理过程的因素往往会很多，其中起主要作用的因素是主要矛盾，起次要作用的因素是次要矛盾。在研究问题时，需要先摒弃无关因素，暂时抛开次要矛盾，集中精力抓主要矛盾。如理想物理模型的建立，万有引力定律的建立等。
3.内因与外因的观点。事物的发展都有着内因与外因，且外因通过内因而起作用。如牛顿第二定律揭示了物体运动快慢的内因与外因；欧姆定律揭示了决定金属或电解液导电时电流大小的内外因。
4.量变与质变观点。事物的发展首先表现为数量的变化，数量的积累，当量积累到一定程度时就会产生一个质的飞跃。如凸透镜成像时的各种情况，全反射现象的发生，光通过小孔直线传播产生小孔成像，如果小孔减小到一定程度时光就会偏离直线传播，发生小孔衍射现象。
5.否定之否定观点。物理学中每一个重要突破都是以积累和继承为前提的，同时又包含着对旧观念和旧理论的批判与扬弃。如人们对光的本性的认识就经历了一个曲折发展，螺旋上升的过程；人们对原子结构的认识，就是几代科学家以前人的研究成果为基础，进行否定之否定，不断地修正和补充的结果，也是集体智慧的结晶，其中包含着敢于否定自我和不断创新的精神。
教学中我们可以结合有关物理学史，向学生渗透辩证唯物主义思想，有助于培养学生辩证唯物主义世界观，学会用辩证唯物主义观点去分析和处理问题，把他们塑造成为一个自觉的辩证唯物主义者，从而达到全面提高学生素质的目的。
物理教师要重视和发掘物理学史的素质教育价值功能，合理地实施物理学史教育。在教学形式上，除了课堂教学中结合具体的学习内容实施物理学史教育外，此外还可以进行物理学史专题讲座，组织学生课外参观、演讲、举办物理学史小刊物和物理学史知识竞赛等多种方式。在教学手段上，可充分利用现代教学媒体如录相、电影、电脑、网络等。对学生进行物理学史教育，可提高学生的整体综合素质，以适应未来社会对高素质人才的挑战。
11.matlab物理学课程论文 篇十一
关键词 通信原理 MATLAB 超外差接收机 建模仿真
中图分类号：G424 文献标识码：A
1 通信原理的课程特点
在通信工程、电子信息技术等专业中，“通信原理”是其中一门非常重要的专业课课程，各个高等院校对该课程都安排了相应的配套实验箱，开展了二进制PSK、PCM等简单的课程实验，验证课程的理论结果。这些通信原理的实验教学内容缺乏新意，实验手段陈旧落后，学生只是为了完成实验而做实验，不会主动思考通信理论的真正物理含义，教学实验的效果不理想。
“通信原理”①主要分为两大部分：模拟通信和数字通信。而模拟幅度调制是最基础的无线电远距离传输技术。本文结合频分复用和超外差接收机系统的建模和仿真，研究MATLAB在通信原理课程教学实验中的应用。
2 MATLAB基本功能及其在通信中的应用
MATLAB是由美国的MathWorks公司推出的一种科学计算和工程仿真软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的科学计算、结果可视化和编程集中在一个易于操作的环境中，并提供大量的内置函数，具有强大的矩形计算和绘图功能，适用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。目前，在世界范围内被科研工作者、工程技术人员和院校师生广泛应用。
MATLAB工具软件可以帮助学生掌握通信的基本原理及分析方法，提高相应的运算能力和动手能力。通过调整教学实验的内容，使得学生在建立概念的同时，能够给出定量和定性的分析，最终将理论和实践联系起来。
另外，MATLAB为用户提供了专业的通信工具箱，②用于设计和分析通信系统物理层的算法。工具箱包括100多个MATLAB函数可用于通信算法的开发、系统分析及设计。通信工具箱能完成以下任务：信源编码及量化；高斯白噪声信道模型；差错控制编码；调制和解调；发送和接收滤波器；基带和调制信道模型；多址接入，CDMA、FDMA和TDMA；比较系统误码率的图形用户界面；用于通信信号可视化的图形分析和绘制，包括眼图、星座表和格型；信道的可视化工具。
3 基于MATLAB的通信原理实验教学举例
本小节通过实验教学举例来展示用MATLAB进行通信系统建模的仿真方法。③
3.1模拟通信系统的建模
對一台超外差式中波收音机进行建模，仿真其信号处理过程，其中以不同载波频率同时传输两路不同的调幅信号，以对频分复用方式进行模拟。接收机可通过设置不同的本机振荡频率来选择接收其中某一路信号。调幅中波接收机的接收频率段为550～1605kHz，中频为465kHz，其通信系统模型建模如图1所示。
本模型将两个调幅发射机封装为子系统模型，载波分别为1000kHz和1200kHz，被调基带信号分别为1000kHz的正弦波和500kHz的方波，幅度为0.3V。
3.2 模拟通信系统的仿真
为了模拟接收机距离不同引起的传输衰减，分别以Gain1、Gain2模块对传输信号进行衰减，最后在信道中加入白噪声并送入接收机。本仿真的接收机模型中没有设计输入选频滤波器和高频放大器，天线接收信号直接送入混频器进行混频。混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生，其振荡频率始终比接收信号频率高一个中频频率，这样，接收信号与本机振荡在混频器Product模块中进行相乘运算后，其差频信号成分的频率就是中频频率，通过中频带通滤波器Analog Filter Design1选出，然后由中频放大器Gain进行中频放大。放大后的中频信号再次经过Analog Filter Design2进行中频滤波后送入包络检波器解调，并通过低通滤波器滤除中频分量。Gain3模块用来模拟接收机中的基带信号放大功能，示波器用来对比观察解调前后的信号。中频滤波器设置为2阶带通滤波器，中心频率为设计中频465kHz，带宽为12kHz。检波后的低通滤波器可设置为1阶的，截止频率为6kHz。压控振荡器的中心频率设置为中频465kHz，压控灵敏度设置为1kHz/V，这样压控振荡器输出频率将等于中频频率值与压控端输入值之和（单位是kHz）。例如，当压控输入值为1000时，压控振荡器将输出1465kHz频率的正弦波，这样刚好接收载波频率为1000Hz的调幅信号。所以，压控输入端的值就是接收机所要接收的信号频率。模型中用Slider Gain作为滑块增益调整，在仿真中双击该模块可“实时”地调整设置的接收频率，以观察接收机输出变化。
图2给出了示波器显示的对两发射信号的接收仿真波形，其中信道噪声方差设置为0.01，仿真步进为6.23e-8s。接收机对任何信号的传输增益都保持不变，而信道对1200kHz电台的衰减较少，所以其解调幅度相应也较高。
注意，调幅解调输出信号的平均值（即直流分量）大小与接收信号的强弱成比例，即可以用调幅解调输出信号的直流分量来衡量接收信号的强弱。
4 结束语
本文利用MATLAB对通信系统进行分析和设计，通过仿真实验阐明基本概念，强调理论联系实际。通过计算机作为辅助教学实验工具，改进了教学方法，让学生不局限于试验箱的硬件条件，拥有了更多的自主学习的空间，对通信原理的认知和理解有很好的促进和帮助。
注释
① 樊昌信，曹丽娜.通信原理（第6版）.国防工业出版社（第6版），2008.
② 陈杰.MATLAB宝典（第3版）.电子工业出版社，2011.
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