matlab课程作业（共8篇）
MATLAB概况与基本操作
1.选择题（每题2分，共20分）：
(1)最初的MATLAB核心程序是采用D语言编写的。A.PASCAL B.C C.BASIC D.FORTRAN(2)即将于2011年9月发布的MATLAB新版本的编号为C。
A.MATLAB 2011Ra B.MATLAB 2011Rb C.MATLAB R2011b D.MATLAB R2011a(3)在默认设置中，MATLAB中的注释语句显示的颜色是B。A.黑色 B.绿色 C.红色 D.蓝色
(4)如果要以科学计数法显示15位有效数字，使用的命令是A。
A.format long e B.format long C.format long g D.format long d(5)在命令窗口新建变量a、b，如果只查看变量a的详细信息，使用的命令为A。A.whos a B.who a C.who D.whos(6)如果要清除工作空间的所有变量，使用的命令为C。A.clear B.clear all C.两者都可 D.两者都不可
(7)在创建变量时，如果不想立即在命令窗口中输出结果，可以在命令后加上B。A.冒号 B.分号 C.空格 D.逗号
(8)如果要重新执行以前输入的命令，可以使用D键。
A.下箭头↓ B.右箭头→ C.左箭头← D.上箭头↑
(9)如果要查询函数det的功能和用法，并显示在命令窗口，应使用命令C。A.doc B.lookfor C.help D.三者均可
(10)如果要启动Notebook文档，下列D操作是可行的。A.在命令窗口输入notebook命令
B.在命令窗口输入notebook filename命令 C.在Word中启动M-book文档 D.三者均可
2.填空题（每空1分，共20分）：
(1)MATLAB是matrix和laboratory两个单词前三个字母的组合，意为“矩阵实验室”，它的创始人是Cleve Moler和Jack Little。
(2)在MATLAB的默认设置中，关键字显示的字体为蓝色，命令、表达式、计算结果显示的字体为黑色，字符串显示的字体为褐红色，注释显示的字体为绿色，错误信息显示的字体为红色。
(3)在命令窗口中，输出结果显示为各行之间添加空行的命令为format loose，各行之间不添加空行的命令为format compact。
(4)在MATLAB中，各种标点符号的作用是不同的。例如，空格的作用是分隔数组每行各个元素，逗号的作用是分隔数组每行各个元素或函数的各个输入参数，分号的作用是作为不显示命令结果的命令行的结尾或分隔数组各列，冒号的作用是生成一维数组或表示数组全部元素，百分号的作用是引导一行注释，„的作用是连接相邻两行，感叹号的作用是调用操作系统命令。3.程序设计题（每题10分，共40分）
(1)以25m/s的初速度向正上方投球（g=9.8m/s2），计算到达最高点的时间tp以及球从出发点到最高点的距离hp。
解：根据物理学知识，物体上抛运动的速度与经过的时间之间的关系为vpv0gtp，因此所需要的时间为tpv0vpg。而到达最高点时的速度vp0，因此可根据此公式求出tp：
v0=25;g=9.8;vp=0;tp=(v0-vp)/g
tp = 2.5510 而到达最高点所走过的距离为hpv0tp12gtp，因此有 2hp=v0*tp-1/2*g*tp^2
hp = 31.8878
(2)假设建造一个半球形的圆屋顶，其外半径为50英尺，固体混凝土墙的厚度为9英寸，计算出需要的水泥体积大小v。
解：首先将英寸转换为英尺： ft=1;in=0.0833*ft;
屋顶的体积为两个半球体积之差： R=50;t=9*in;r=R-t;V=2*pi*(R^3-r^3)
V = 3.4802e+004
(3)一架喷气式飞机以600英里的时速在距离水平面100英尺的高度飞行，如果地面陡然以4°的坡度升高，计算出多少时间（tx）之前为了避免飞机撞向地面飞行员就必须提升机头？ 解：首先应该注意将英里转换为英尺： ft=1;li=5280*ft
li = 5280
其次，要使飞机不撞向地面，那么飞机应该在地面的高度小于100英尺之前就提升机头，而飞机在达到该点时走过的距离应该为 L=100*tand(4)
L = 6.9927
飞机的速度（以英尺/秒表示）v=li/3600
v = 1.4667
因此飞机需要的时间为 tx=L/v
tx = 4.7677
(4)一周的辛苦工作之后，Kirk开车到Helen，Georgia做一次漂流旅行（去消暑），他从家出发行驶200英里前往Timbuktu，然后向右转，向东行驶400英里到达Helen。编写一脚本计算Kirk家到Helen的直线距离d的大小。
解：建立直角坐标系，以Kirk家为坐标原点，向北为+y方向，向东为+x方向，则Helen的坐标为 x=400;y=200;
因此Kirk家到Helen的直线距离为 d=sqrt(x^2+y^2)
d = 447.2136
4.实践操作题（每题10分，共20分）(1)先建立自己的工作目录，再将自己的工作目录设置到MATLAB搜索路径下。请写出操作步骤或用Matlab命令实现。用help命令能查询到自己的工作目录吗？ 解：步骤如下：
1.先在硬盘上建立一个工作文件夹，如：c:mywork。
2.在matlab的文件菜单中选择Set Path„菜单项，则打开一个对话框如图1所示。
图1 Set Path对话框
3.点击Add Folder„按钮，弹出一个新的对话框如图2所示。
图2 Add Folder to Path对话框
4.在该对话框中找到c:mywork文件夹（图3），点击确定按钮，对话框关闭，回到图1中的对话框，此时在该对话框中的MATLAB search path列表中出现了c:mywork文件夹（图4）。
图3 添加c:mywork文件夹
图4 保存设置路径
5.点击Save按钮，保存所设置的搜索路径，然后点击Close按钮关闭对话框。注意，一定要先Save再Close，不然搜索路径就没有设置成功。
(2)利用MATLAB的帮助功能查询inv函数的功能及用法，并将显示的英文信息翻译为中文。help inv
INV Matrix inverse.INV(X)is the inverse of the square matrix X.A warning message is printed if X is badly scaled or nearly singular.See also SLASH, PINV, COND, CONDEST, LSQNONNEG, LSCOV.Overloaded functions or methods(ones with the same name in other directories)help gf/inv.m help lti/inv.m help idmodel/inv.m help uss/inv.m help umat/inv.m help ufrd/inv.m help ndlft/inv.m help atom/inv.m help sym/inv.m
Reference page in Help browser doc inv 翻译为英文： INV：矩阵求逆
INV(X)是方阵X的逆矩阵。
如果X是坏条件数的或者接近奇异的，则会在命令窗口打印一条警告信息。
备课是一个很重要的环节, 教师需要认真阅读教材与参考书, 特别要阅读一些经典的教材。不同的教材对同一个问题往往会提出不同的侧重点, 不同的解决问题的方法。另外, 对于教材中的知识点, 教师还要认真思考, 发现问题的本质, 进行总结。以教材中“利用冒号表达式获得子矩阵”这一知识点为例, 教材中指出了如下几种类型:A (:, j) 、A (i, :) 、A (i:i+m, :) 、A (:, k:k+m) 、A (i:i+m, k:k+m) 。经过仔细分析, 注意到i:i+m, k:k+m, i, j以及冒号 (表示所有的行或列) , 实际上都表示一个矩阵, 所以, 可以用一个通用的公式A (U, V) 这种形式来表示, 其中, 。这样, 能够让学生懂得, 在matlab中“无论是冒号表达式, 还是一个数, 它们本质上都是一个矩阵”这一知识点, 而且减轻了学生记忆的负担, 只需要记一个通用的规律即可, 同时, 掌握了问题的本质。
在迭代法解方程组这一章节, 最好举例说明迭代公式合理与否决定着迭代能否收敛。另一方面, 有些方程组, 用一种迭代方法收敛, 用另一种迭代方法则发散。比如方程组 (1) 用Jacobbi迭代收敛, 用Gauss-Serdel迭代则发散。对于某些方程组, 还可以通过自己编写的matlab程序来说明, 迭代的初值和迭代的结果无关, 但是和迭代的次数有关。这样, 经过归纳和总结, 能帮助学生加深对所学知识的理解。
在课堂教学方面, 要向学生指出:学新的知识的同时, 往往是对老的知识的一个复习。比如, 在matlab绘图中, 所要绘制的对象都来自前几章。为了正确绘制所要绘的对象, 必须对这些对象有一个很好的理解。对于一个复杂的例题, 建议分为几个小问题。下面以matlab中常见的两条曲线求交点为例来分析。在同一坐标内, 分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos (4πx) 和y2=2e-0.5xcos (πx) , 标记两曲线交点。这个问题可以拆为以下几个学生能理解的小问题:
y2=2*exp (-0.5*x) .*cos (pi*x) 。对于上述小问题, 可以先用小例子“X=[1, 2], 则sin (X) =[sin (1) , sin (2) ]
”来说明Matlab中矩阵作为函数参数的用法, 然后再分析上述问题。
2 x=linspace (0, 2*pi, 1000) ;最后一个参数取值要注意“若x的间隔取得太小, 有些交点会遗漏, 比如x=linspace (0, 2*pi, 100) ;”。
3 k=find (abs (y1-y2) <1e-2) ;误差的取值。如误差取太小如1e-3, 则会漏掉一部分点 (如图1所示) , 若误差取1e-1, 则会把许多不符合的点画出来 (如图2所示) 。
在课堂教学中, 还要多和同学们讨论, 一方面, 能够激发同学们学习的积极性, 增加互动的效果, 对同学提出的不同解法进行点评。另一方面, 有时候同学甚至能提出更好的求解方法。类比的方法也很重要。从一道例题想到另一些相关的知识点。比如在讲圆的极坐标表示时, 可以复习一下圆的参数方程表示。对于难度较大的知识点, 除了上课讲解以外, 还可以把讲解过程详细地写到一个word文件中, 以“各章注释”的形式发给同学。比如meshgrid () 函数的用法。
上机实验是Matlab教学中的另一个重要环节, 上机题目的设置可以分为简单的基础题和有一定难度的提高题。其中基础题主要帮助学生复习课堂中所学的基础知识, 提高题主要帮助学生灵活应用课本所学的知识, 对于有些题可以适当给些提示, 对学生的实验加以引导。还是以Matlab绘图为例。本题的曲线求
交点和刚才讲的曲线求交点的例题有差异。本题中, 第二条曲线以参数的形式给出。为此, 第一条曲线y=2*x+1的x的取值必须和第二条曲线的x取值范围一致。单步调试程序也是一个很重要的上机环节。一方面, 可以在理论课讲例题时适当讲解一下单步调试程序的方法。另一方面, 任课教师可以结合具体的例子写几个单步调试程序的教程, 帮助学生理解单步调试。实践中发现, 这些教程对同学掌握单步调试程序帮助很大。另外, 对于基础好的同学, 可以提供一些选作题, 培养学生的积极性。比如:曲线插值和拟合, 在教才中一般只讲到一维和二维的插值和拟合。可以适当提供一些Matlab专著以及数学建模专著中的相关内容, 来培养学生的探索能力, 同时也可以为数学建模等竞赛发现优秀的苗子。最后, 教师还要注意学生在上机环节中常见的错误, 及时进行讲解。
总之, 备课, 课堂教学和上机实验这三个环节相互联系, 相互促进。备课是准备环节;课堂教学是教师的实践环节;上机实验一方面是学生的实践环节, 另一方面也是对教师上课效果的检验。
参考文献
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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：
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[2]王波，王军.MATLAB课程的教学改革思考[J].中国电力教育，2012，（28）.
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
找到与所讲内容相关的原著(参见科技哲学研究生书目），写一2500字左右的笔记、书评或论文。
一、笔记60-80分：
记下自己感兴趣的原话，标明著作名称、出版社、出版年、版次、作者、页码，等，至少1500字，感想或评论，至少300字。
二、书评70-90分：
对整本书的了解、理解和评论，引用原文要标明相关信息，可以参考别人或自己的观点和方法。
三、论文（包括研究综述和专题论文）80-100分：
对你所选书的主题有透彻的了解理解之外，要读其他相关著作，考察这一主题的发生发展的历史过程，形成自己的看法。
综述应该提出已有研究的缺点和下一步研究的方向；论文则要有自己的研究，有论点有论证，在观点、材料或方法上有所创新。
内蒙古师范大学科学技术史研究院
科学技术哲学基本书目
一、科学技术哲学通论
1．[德]恩格斯,《自然辩证法》[M], 北京：人民大学出版社, 1994
2.于光远，《自然辩证法百科全书》[M]，北京：中国大百科全书出版社,1995
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4．刘大椿主编,《科学技术哲学导论》[M], 北京：人民大学出版社, 2000
5.黄顺基等主编，《自然辩证法发展史》[M],北京：人民大学出版社, 1988
6.孙小礼等主编，《自然辩证法通论》三卷本[M]，北京：高等教育出版社, 1992、1993、1999
7．黄顺基等主编，《科学技术哲学引论》[M],北京：人民大学出版社,1991
8．舒炜光主编，《自然辩证法原理》[M],长春：吉林人民出版社,1984
9．舒炜光等主编，《科学认识论》五卷本[M]，长春：吉林人民出版社, 1990（1-3）、1996（4-5）
10．龚育之主编，《关于自然科学发展的几个问题》[M],上海：上海人民出版社,1978
11．中国自然辩证法研究会等编，《中国自然辩证法研究历史与现状》[M],北京：知识出版社,1983
12.著，自然辨证法在中国（新编增订本），著，2005-06-01。
二、科学技术史
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．潘永祥 李慎等著,《自然科学发展史纲要》[M],北京：首都师范大学出版社,1996
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6．[英]沃尔夫，《
十六、十七世纪科学、技术和哲学史》（上、下）[M],北京：商务印书馆,1997
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14．吴国盛，《科学的历程》[M]，北京：北京大学出版社，2002
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49．[法]拉普拉斯，《宇宙体系论》[M]，上海：上海译文出版社，1978
（目前国内已出版多种“物理学史”、“化学史”、“生物学史”等学科科学史以及大量科学家传记）
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11．[美]巴特菲尔德，《近代科学的起源》[M]，北京：华夏出版社，1988
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13．［法］Ａ·柯依列，《伽利略研究》[M]，南昌：江西教育出版社，2002
14．［法］亚历山大·柯瓦雷，《牛顿研究》[M]，北京：北京大学出版社，2003
15.[美] C·C·吉科思俾，《<创世纪>与地质学》[M]，南昌：江西教育出版社，1999
16．[美]M·克莱因，《古今数学思想》（1—4）[M]，上海：上海科技教育出版社，1979
17．林德宏，《科学思想史》[M]，南京：江苏科技出版社，1985
18．［美］托马斯·库恩，《哥白尼革命―西方思想发展中的行星天文学》[M]，北京：北京大学出版社，2003
19．［美］霍尔顿，《科学思想史论集》[M]，西家庄：河北教育出版社，1990
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22．［丹麦］赫尔奇·克拉夫，《科学史学导论》［M］，北京：北京大学出版社，2005
23．［美］约瑟夫·劳斯，《知识与权力——走向科学的政治哲学》［M］，北京：北京大学出版社，2004
24．［美］托马斯·库恩，《必要的张力》［M］，北京：北京大学出版社，2004
四、中国近现代科技与社会
1．[美]L·P·萨特米尔，《科研与革命—中国科技政策与社会变革》[M]，长沙：国防科技大学出版社，1989
2．董光璧，《中国近现代科学技术史论纲》[M]，长沙：湖南教育出版社，1993
3．董光璧编，《中国近现代科学技术史》[M]，长沙：湖南教育出版社，1995
4．[美]郭颖颐，《中国现代思想中的唯科学主义》[M]，南京：江苏人民出版社，1990
5．樊洪业，《耶稣会士与中国科学》[M]，北京：人民大学出版社，1992
6．杨国荣，《科学的形上之维——中国近代科学主义的形成和衍化》[M]，上海：上海人民出版社，1999
7．熊月之，《西学东渐与晚清社会》[M]，上海：上海人民出版社，1994
8．陈卫编，《第一页与胚胎—明清之际的中西文化比较》[M]，上海：上海人民出版社，1992
9．杨翠华、黄一农编，《近代中国科学史论集》[M]，台北中研院近代史研究所等出版，1991
10．曹增编，《传教士与中国科学》[M]，北京：宗教文化出版社，1999
11．张君劢等，《科学与人生观》[M]，济南：山东人民出版社1997
12．黄一农，《社会天文学史十讲》[M]，上海：复旦大学出版社，2004
13．席泽宗，《科学史十论》[M]，上海：复旦大学出版社，2003
14．徐海松，《清初士人与西学》[M]，北京：东方出版社，2000
16．尚智从，《明末清这妆的格物穷理之学》[M]，成都：四川教育出版社，2003
17．[法]谢和耐，《中国文化与基督教的冲撞》[M]，沈阳：辽宁人民出版社，1989
18．崔禄春，《建国以来中国共产党科技政策研究》[M]，北京：华夏出版社，2002
20．杜石然主编，《中国古代科学家传记》[M]，北京：科学出版社，1993
21．杜石然等，《中国科学技术史》通史卷[M], 北京：科学出版社，22．杜石然等，《中国科学技术史稿》[M]，北京：科学出版社，198
5五、西方科学哲学
1．[美] 洛西，《科学哲学历史导论》[M]，武汉：华中工学院出版社，1982
2．洪谦主编，《逻辑经验主义》（上、下册）[M]，北京：商务印书馆，1989
［英］波普尔，《猜想与反驳》[M]，上海：上海译文出版社，2005
４．[英] 波普尔，《科学发现的逻辑》[M]，北京：科学出版社，1986
５．[美] 库恩，《科学革命的结构》[M]，上海：上海科技出版社，1980
６．[英] 拉卡托斯，《科学研究纲领方法论》[M]，上海：上海译文出版社，1980
7.［澳］艾伦·查尔默斯，《科学是什么》[M]，石家庄：河北科技出版社（《科学究竟是什么》，北京：商务印书馆，1982）
8．舒炜光等主编，《当代西方科学哲学述评》[M]，北京：人民大学出版社，1987
9．罗慧生，《西方科学哲学史纲》[M]，天津：天津人民出版社，1988
10．江天骥，《当代西方科学哲学》[M]，北京：中国社会科学出版社，1984
11．夏基松等，《历史主义与科学哲学》[M]，北京：高等教育版
12．邱仁松等，《科学方法和科学动力学》[M]，北京：知识出版社，1984
13．[德] 赖欣巴哈，《科学哲学的兴起》[M]，北京：商务印书馆，1983
14．[英] 波普尔，《客观知识》[M]，上海：上海译文出版社，2005
15．[美] 费耶阿本德，《反对方法》[M]，上海：上海译文出版社，1992
16．[美] 范·弗拉森，《科学的形象》[M]，上海：上海译文出版社，2005
17．[英] 波普尔，《科学知识进化论》[M]，北京：三联出版社，1987
（此外，中国翻译各时期科学哲学代表人物的专著已有很多种。）
六、科学社会学
1．[美]默顿，《十七世纪英国的科学、技术与社会》[M]，北京：商务印书馆，20002、[美]默顿，《科学社会学――理论与经验研究》[M]，北京：商务印书馆，20033、[美]默顿，《社会理论和社会结构》[M]，南京：凤凰出版社会传媒集团，20064、[美]默顿，《科学社会学散记》[M]，北京：商务印书馆，20045、．[英]贝尔纳，《科学的社会功能》[M]，北京：商务印书馆，1982
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7．[美]科尔，《科学界的社会分层》[M]，北京：华夏出版社，1989
8．[美]克兰，《无形学院》[M]，北京：华夏出版社，1988
9．[美]加斯顿，《科学的社会运行》[M]，北京：光明日报版，1988
10．[美]巴伯，《科学与社会秩序》[M]，北京：三联出版社，1991
11．[美]D·普赖斯，《小科学与大科学》[M]，新加坡：世界科学出版社，198212、[英]M·戈德史密斯等编，《科学的科学》[M] [M]，北京：科学出版社，198513、刘珺珺著，《科学社会学》[M]，上海：上海人民出版社，1990；上海科技教育出版社2009.13[美] 朱克曼，《科学界的精英》[M]，北京：商务印书馆，1979
14．[美] R·K·默顿著，林聚任等译，《社会研究与社会政策》[M]，北京：三联出版社，2001
15．［美］R·K·默顿著，何凡兴等译，《论理论社会学》[M]，北京：华夏出版社，1990
16．［英］齐曼，《真科学――它是什么，它指什么》[M]，上海：上海科技教育出版社，200217、[英] 齐曼，《元科学导论》[M]，长沙：湖南人民出版社，1988
18．[英] 齐曼，《知识的力量——科学的社会范畴》[M]，上海：上海科技教育出版社，1985
19．［美］李克特，《科学是一种文化过程》[M]，北京：三联出版社，1989、[美]M〃N〃小李克特：《科学概论——科学的自主性、历史和比较的分析》，中国科学院政策研究室编印，1982年。
20．［美］哈丁，《科学的文化多元性――后殖民主义、女性主义和认识论》[M], 南昌：江西教育出版社，2002
21．［美］S·特拉维克，《物理与人理―对高能物理学家社区的人类学考察》[M]，上海：上海科技教育出版社，2002
22．［美］诺曼·列维特，《被困的普罗米修斯》[M]，南京：南京大学出版社，2004
23．[英]博兰尼，《自由的逻辑》[M]，长春：吉林人民出版社，2002
24．[英]波兰尼，《科学、信仰与社会》[M]，南京：南京大学出版社，2004．
25．[美]约瑟夫·阿伽西，《科学与文化》[M]，北京：人民大学出版社，200626、[英]博兰尼，《个人知识》[M]，贵州：贵州人民出版社，2000
27．[美]杰伊·A·拉宾格尔，《一种文化？关于科学的对话》[M]，上海：上海科技教育出版社，2006
28[波]彼得·什托姆普卡，默顿学术思想评传[M]。北京：北京大学出版社2009，29、[美]D·普赖斯，《巴比伦以来的科学》[M]，河北科技出版社2002.七、科学知识社会学
1．[英]大卫·布鲁尔，《知识和社会意象》[M]，北京：东方出版社，2001
2．[英]巴里·巴恩斯，《科学知识与社会学理论》[M]，北京：东方出版社，2001
3．[英]巴里·巴恩斯，《局外人看科学》[M]，北京：东方出版社，2001
4．[英]迈克尔·马尔凯，《科学与知识社会学》[M]，北京：东方出版社，2001
5．[英]迈克尔·马尔凯，《科学社会学理论与方法》[M]，北京：商务印书馆，20066、[英]迈克尔·马尔凯著，林聚任等译《词语与世界》[Ｍ].北京：商务印书馆，200７.7．[奥]卡林·诺尔塞蒂纳，《制造知识：建构主义与科学的境性》[M]，北京：东方出版社，20018、［法］拉图尔等著，《实验室生活：科学事实的建构过程》[M]，北京：东方出版社，1990
9．［法］拉图尔著，《科学在行动：怎样在社会中跟随科学家和工程师》[M]，北京：东方出版社，2005
10．[美] S·科尔，《科学的制造—在自然界与社会之间》[M]，上海：上海人民出版社，2001
11．［英］夏平，《真理的社会史―１７世纪英国的文明与科学》[M]，南昌：江西教育出版社，2002
12．[美]夏平，《科学革命——批判性的综合》[M]，上海：上海科技教育出版社，2004
13．［美］巴里·巴恩斯等,《科学知识：一种社会学的分析》[M]，南京：南京大学出版社，200414、[美]希拉·贾撒诺夫等编，《科学技术论手册》[M]，北京：北京理工大学，2004
15．[美] 皮克林 著，《实践的冲撞—时间、力量与科学》[M]，南京：南京大学出版社，200516、[美]安德鲁·皮克林，《作为实践和文化的科学》[M]，北京：人民大学出版社，2006 17赵万里编，《科学的社会建构》[M]，天津：天津人民出版社，2002。
18．蔡仲编，《后现代相对主义与反科学思潮》[M]，南京：南京大学出版社，200419、哈里·科林斯、特雷弗·平奇，《人人应知的科学》[M]，南京：江苏人民出版社，199320、哈里·科林斯、特雷弗·平奇，《人人应知的技术》[M]，南京：江苏人民出版社，1993
21.[美] 索卡尔，《“索卡尔事件”与科学大战》[M]，南京：南京大学出版社，200222、［美］罗斯，《科学大战》[M]，南昌：江西教育出版社，200223、[美]奥利卡·舍格斯特尔，《超越科学大战——科学与社会关系中迷失了的话语》[M]，北京：人民大学出版社，200624、，（美）保罗.R·格罗斯, 诺曼·莱维特《高级迷信——学术左派及其关于科学的争论》（第2版）由北京大学出版社2009年
25．［美］克瑞杰主编,《沙滩上的房子――后现代主义者的科学神化曝光》[M]，南京：南京大学出版社，200326、［美］史蒂文·温伯格，《仰望苍穹--科学反击文化敌手》[M]，上海：上海科技教育出版社，200427、[美]罗杰·G·牛顿：《何为科学真理——月亮在无人看它时是否在那儿》，武际可译，上海科技教育出版社，2001年。
28、[美]格雷特·迈尔斯：《书写生物学——科学知识的社会建构文本》，孙雍君等译，江西教育出版社，1999年。
29、[美]琼·藤村：《创立科学——癌症遗传学社会史》，夏侯炳等译，江西教育出版社，2001年。
30、[美]哈尔·赫尔曼：《真实地带——十大科学争论》，赵乐静译，上海科学技术出版社，2000年。
31、、[美]戴维·赫斯：《新时代科学——超自然及其捍卫者和揭露者与美国文化》，乐于道译，江西教育出版社，1999年。
附：
一、西方哲学史名著
1．[德] 康德，《纯粹理性批判》[M]，北京：商务印书馆，1960
2．[德] 黑格尔，《小逻辑》[M]，北京：商务印书馆，1980
3．[英] 罗素，《西方哲学史》[M]，北京：商务印书馆，1963
4．[德] 康德，《未来形而上学导论》[M]，北京：商务印书馆，（北京：人民大学出版社，2005）
5．[法] 卢梭，《社会契约论》[M]，北京：商务印书馆，2003
6．[德] 康德，《历史理性批判》[M]，北京：商务印书馆，1990
7．[古希腊] 柏拉图，《理想国》[M]，北京：商务印书馆，1986
8．[法] 帕斯卡尔，《思想录》[M]，北京：商务印书馆，1985
二、马哲名著选读
1.[德]马克思，《1844年经济哲学手稿》
2.[德]马克思，《关于费尔巴哈的提纲》
3.[德]马克思、恩格斯，《德意志意识形态》，北京：人民大学出版社，1961
4.[德]恩格斯，《路德维希·费尔巴哈与德国古典哲学的终结》
5.[德]恩格斯，《反杜林论》哲学编，北京：人民大学出版社，1956
6.[德]恩格斯，《自然辩证法》，北京：人民大学出版社，1961
7.[德]马克思，《政治经济学批判》序言、导言，北京：人民大学出版社，1971
8.[德]马克思《哲学的贫困》，解放社，1949
9.[德]马克思、恩格斯《共产党宣言》，北京：人民大学出版社，1961
10.[德]马克思、恩格斯《神圣家族》，北京：人民大学出版社，1958
武术的分类及特点
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武术的分类及特点
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武术是中华民族的传统体育和优秀文化遗产。过去根据地域可以把武术分为南派和北派；根据拳种的练习特点及技击风格可以分为内家拳和外家拳；以名山、大川为界划分为少林派、武当派、峨嵋派、南派、北派等；根据武术的技术可以分为长拳、短打；也有以姓氏划分的。
首先按照地域划分为南拳北腿，主要是根据流行于南方的拳术多手法,而流行于北方的拳术多腿法这一特点来区分的。南拳强调“内练心神意气胆，外练手眼身腰马”，尤重桥手、钢爪、铁胳膊，往往诱使对方先出招发腿，然后用桥手堵截、防化，上下逼封，肩撞肘击，贴身近战取胜。南拳流行最广的有广东的五大名拳，即洪家拳、刘家拳、蔡家拳、李家拳、莫家拳；福建的咏春拳、五祖拳、鹤拳和罗汉拳等；湖南、湖北、江西则流行邬家拳。北腿的代表拳术有查拳、华拳、炮拳、少林拳。其共同的特点是以腿法取胜，其风格为舒展大方、大开大合，放长击远。
按照武术的技术，分为长拳与短打。这里所指的长拳是指与短打相对而言的，是指以少林拳为主的一类北方拳种，包括查拳、华拳、洪拳、炮拳、花拳、少林拳、六合拳、戳脚、翻子拳等。长拳的特点就是臂腿和身体各关节活动幅度大，以延长击点，其动作舒展、节奏明显，包括有蹿蹦跳跃、闪展腾挪、起伏转折的动作。短打是相对于长拳而言，所谓“短”，一是指出手较短，多用寸劲；二是指套路短小精悍。短拳的特点是：拳法密集，猛起硬落，一气呵成。技击上讲究紧攻硬逼，近身则靠打，挨身则肘发。
按照技击风格可以分为内家和外家。所谓内家、外家,主要是根据《宁波府志》中的“外家者,其法主于搏人，而跳踉奋跃则勇”；“内家者，其法主于御敌，非遇困危则不发”这一记载而区分的。后来，武术界则把少林等刚健有力、窜跳闪躲灵便的拳种统称为外家拳，而把太极拳、形意拳、八极拳、八卦掌统称为内家拳。太极拳强调“以心使身”，“用意识引导动作”；形意拳强调“心与意合，意与气合，气与力合”，“手与足合，肘与膝合，肩与胯合”。
新中国成立后,武术运动获得了很大发展,在逐步挖掘、整理、继承传统武术的基础上，产生了新编武术长拳运动,近几年又经过研究试点，开展了武术攻防技术的搏斗运动,极大地丰富了武术运动的内容和形式,有效地开展了武术竞赛活动,使武术运动走上了规范化、科学化的道路。因此，根据武术运动全面发展的需要，推动武术运动的规范化和科学化，产生了新的武术分类方法。
武术按其运动形式可分为：套路运动和搏斗运动两大类。
（一）套路运动
套路运动是以技击动作为素材，以攻守进退、动静疾徐、刚柔虚实等矛盾运动的变化规律编成的整套练习形式。套路运动按练习形式又可分为单练，对练和集体演练三种类型。单练包括徒手的拳术与器械。对练包括徒手的对练，器械对练，徒手与器械对练。集体演练：分徒手的拳术，器械或徒手与器械。其动作包含着屈伸、回环、平衡、跳跃、翻腾、跌扑等，人体各部位几乎都要参与运动。按其技术特点分为拳术、器械、对练、集体演练和格斗运动等五类。
1．拳术：徒手演练的套路运动称为拳术。拳术中又包含许多不同的种类，称为拳种。主要的拳种有长拳、太极拳、南拳、形意拳、八卦掌、八极拳、通背拳、劈卦拳、翻子拳、地躺拳、象形拳等等。
（1）长拳：是以手型、手法、步型、步法、腿法、平衡以及蹿蹦跳跃、闪展腾挪、起伏转折等动作与技术组成的拳术。其运动特点是：姿势舒展、动作灵活、快速有力、节奏鲜明。是竞技武术中的主要项目，传统的长拳有查拳、华拳等。
（2）太极拳：是一种柔和、缓慢、连贯、圆活的拳术。它以掤、捋、挤、按、采、挒、肘、靠、进、退、顾、盼、定为基本运动方法（亦称太极十三势）。在国内外广为流行，以健身修性为主，也是竞赛项目。传统的太极拳有陈、杨、吴、孙、武等式。
（3）南拳：是一种流行于我国南方各地拳术的总称。拳种流派颇多，广东有洪、刘、蔡、李、莫等家，福建有咏春、五祖等派。主要特点是：拳势刚烈，步法稳固，多桥法，擅标手，常以发声吐气助发力、助拳势。
（4）形意拳：以三体式为基本姿势，以劈、崩、钻、炮、横五拳为基本拳法，并吸取了龙、虎、猴、马、鼍、鸡、鹞、燕、蛇、骀、鹰、熊等十二种动物的动作与形象组成的拳术。其运动特点是：整齐简练，严密紧凑，发力沉着，朴实明快。
（5）八卦掌：是以摆扣步走转为主，以推、托、带、领、穿、搬、截、拦等掌法变换为内容的拳术。其运动特点是：沿圆走转，势势相连，身灵步活，随走随变。
（6）通背拳：是以摔、拍、穿、劈、攒等五种基本掌法为主要内容，通过圈、揽、勾、劫、削、摩、拨、扇等八法的运用所组成的拳术。其运动特点是：出手为掌，点手成拳，甩膀抖腕，放长击远，发力冷弹脆快。
（7）象形拳：是以攻防动作结合模拟各种动物形态或人物形象所组成的拳术。常见的有螳螂拳、鹰爪拳、猴拳、蛇拳、醉拳等。其运动特点是：象形生动，取意体现攻防特点。
2.器械：器械套路种类繁多，分为短器械、长器械、双器械、软器械四类。短器械主要有刀、剑、匕首等；长器械主要有棍、枪、大刀等；双器械主要有双刀、双剑、双钩、双枪、双鞭等；软器械主要有三节棍、九节鞭、绳标、流星锤等。下面介绍四种主要的单练器械项目。
（1）剑术：以刺、点、撩、挂、截、穿、崩、挑等剑法，配合步型、步法、平衡、跳跃等动作构成的套路。其运动特点是：轻灵洒脱，身法矫健，刚柔相兼，富有韵律。
（2）刀术：以缠头、裹脑和劈、砍、斩、撩、扎等基本刀法配合步型、步法、跳跃等动作构成的套路。其运动特点是：快速勇猛，激烈奔腾，紧密缠身，雄健剽悍。
（3）枪术：以拦、拿、扎枪为主，兼有崩、点、劈、穿、挑等枪法，配合步型、步法、身法等构成的套路。其运动特点是：走势开展，力贯枪尖，上下翻飞，变幻莫测。
（4）棍术：以劈、扫、抡、戳、撩、挑等棍法配合步型、步法、跳跃等构成的套路。其运动特点是：勇敢泼辣，横打一片，密集如雨，稍把并用。
3．对练：两个人或两个人以上，按照预定的动作程序进行的攻防格斗套路。（1）徒手对练：是运用踢、打、摔、拿等技击方法，按照进攻、防守、还击的运动规律编成的拳术对练套路。常见的有对打拳、对擒拿、南拳对练、形意拳对练等。（2）器械对练：是以器械的劈、砍、击、刺、格、挡、架、截等攻防技击方法组成的对练套路。主要有短器械对练、长器械对练、长与短对练、单与双对练、单与软对练、双与软对练等诸多形式。常见的有单刀进枪、三节棍进棍、双匕首进枪、双打棍、对刺剑、对劈刀等。
（3）徒手与器械对练：是一方徒手，另一方持器械，双方进行攻防对练的套路。常见的有空手夺刀、空手夺棍、空手进双枪等。
4、集体项目：
凡六人或六人以上徒手或器械的集体演练，皆为集体项目。如集体基本功、集体拳、集体剑、集体大刀等。演练时为了动作整齐，可配音乐.5、对抗性运动：
对抗性运动是武术中试验开展的项目。它是两人互为对手，按照一定的规则，运用武术的攻防技术，进行实战性的博斗比赛。如散手、推手、短兵、长兵等。
（二）搏斗运动
搏斗运动是两人在一定条件下，按照一定的规则进行斗智较力的对抗练习形式。包括散打、太极推手和短兵三项。目前在全国广为开展的有散打、太极推手。
1．散打：是两人按照一定的规则，使用踢、打、摔等技术方法制胜对方的竞技项目。
2．太极推手：是两人按照一定的规则，使用掤、捋、挤、按、采、挒、肘、靠等手法，双方沾连黏随，通过肌肉感觉来判断对方的用劲，然后借劲发力将对方推出界外或使之倒地以决胜负的竞技项目。
3．短兵：是两人手持一种用藤、皮、棉制作的短棒似的器械，在16市尺直径的圆形场地内，按照一定的规则使用劈、砍、刺、崩、点、斩等方法以决胜负的竞技项目。
最后功能分类法把中国武术分为学校武术、竞技武术和健身武术三大类。
（一）学校武术
目前在大、中、小学开展的教学内容有长拳类的少年拳、青年拳、刀术、剑术、枪术、棍术还有太极拳、剑、攻防格斗技术以及各种健身功法等。另外，军事院校、公安学校、警校以擒拿格斗、散打为重点的套路和攻防格斗技术。我们可将这一部分武术称为学校武术。
（二）竞技武术
特别是针对武术中流行最广、最具代表性的长拳、南拳、太极拳剑以及长拳类的刀、剑、枪、棍等项目进行改造使之成为能够进行比赛的竞赛项目，（三）健身武术
目前, 工科类的高职院校在完成机械制图、工程力学、机械设计等专业课程后, 为了加强学生对基础理论课程的深入理解, 综合检测学生的学习情况, 总要安排1~2周的课程设计[1]。而在课程设计中所进行的课题大多是围绕传动系统中轴的结构及强度设计展开, 由于时间短, 工作量大, 使得学生产生畏惧感、厌倦感, 东拼西凑、东抄西抄, 应付了事, 失去了搞课程设计的真正意义。
近年来, 计算机技术的迅速发展及其在机械设计中的广泛应用, 使得机械设计越来越方便、快捷。针对高职教育的特点, 笔者认为在机械课程设计中应该尽可能多的利用计算机进行辅助设计, 一是让学生掌握现代化的设计理念, 适应新形式下的职业需求;二是通过引入相对较容易上手的软件, 引起学生的兴趣, 让学生自主地去学习[2][3]。经过详细的比较研究, 笔者选择了功能全面且界面友好、人机交互的软件———MATLAB[4]。
1 MATLAB软件的特点
MATLAB是“矩阵实验室 (Matrix Laboratory) ”的缩写, 它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言, 是专门针对科学和工程中计算和绘图的需求而开发的一种科学计算软件。与其它计算机语言相比, 其特点是使用方便, 输入简捷, 运算高效, 内容丰富, 并且很容易由用户自行扩展。
2 应用研究
机械课程设计中的轴类零件大部分受空间力系作用, 发生弯扭组合变形, 而解决弯扭组合变形的轴强度设计问题对高职学生来说, 相对复杂, 其原因是计算量和作图量都极大。下面就以减速箱传动轴零件的强度设计问题为例, 来探讨MATLAB在机械课程设计中的应用方法和技巧。
2.1 基于Matlab分析工程实际问题的基本步骤
2.1.1 根据工程实际问题进行建模 (1) 为工程结构或构件选择合适的简化平面, 画出其平面简图;
(2) 确定研究对象, 取分离体, 画其受力简图; (3) 列平衡方程。
2.1.2 编写Matlab程序 (1) Matlab程序编制方式:
Matlab程序编制的方式有两种方式:第一种是行命令方式, 这就是在命令窗中一行一行地输入程序, 计算机每次对一行命令作出反应, 像计算器那样。这只能编简单的程序, 在入门时可以用这种方式。第二种是M文件方式, 当程序稍复杂一些时, 就把程序写成一个由多行语句组成的文件, 通过在Matlab的命令窗中输入文件名回车来执行这个文件。 (2) Matlab程序编制框架:Matlab程序编制的框架分三部分:a已知数据输入程序段。一般采用input函数输入数据。其格式是z=input (’屏幕上显示的提示信息’) 。当执行该函数时, 系统等待从键盘输入数据后按回车键, 输入的数据就存入变量z中。b相关表达式编制程序段。把建模中的表达式按Matlab规定格式进行编制。此时的程序语句基本上与其数学表达式一致。c结果数据输出程序段。一般采用fprintf函数输出数据微。其格式是fprintf ('屏幕上显示的提示信息变量名=%数据输出格式单位n', 变量名) 。在编写程序时, 在程序开始处先输入已知条件 (给已知参数赋值) , 这样得出的程序具有一定的普遍性, 若需要修改参数, 只需修改头几行的数据即可。 (3) Matlab程序运行。
2.2 应用举例例:
设计带式输送机减速器的输出轴直径。已知该轴传递功率为P=5kM, 转速n=140r/min, 齿轮分度圆直径d=280mm, 螺旋角β=14°, 法向压力角an=20°。作用在右端联轴器上的力F=380N, 方向未定。L1=200mm, L2=150mm, 载荷平稳, 单向运转。轴的材料为45钢调质处理。
2.2.1 建模首先, 根据力学概念确定轴为研究对象。
其次, 画出轴的空间受力图, 根据空间力系的平面解析法, 画出各平面及F支反力受力图以及轴上作用力偶的受力图;最后, 根据各平面受力图, 通过静力平衡方程, 列出各参数的表达式。
2.2.2 编程
2.2.3 运行结果
如图2 m atlab输出的计算结果和如图3m atlab输出的水平弯矩图、垂直弯矩图、F力作用下的弯矩图、扭矩图及合成弯矩图。
通过上述编制的程序段和相应的程序语句的说明, 我们可以看出matlab编程特点, 只要掌握的输入输出语句的固定格式, 对于中间的表达式的输入, 形式基本上类似于数学符号的直接应用。不用过多的去记忆大量程序指令, 使编程易于上手完成。
3 结论
MATLAB软件具有强大的计算、绘图及仿真功能, 把它应用于工科机械课程设计中, 不但可以激发学生的学习兴趣, 培养学生独立思考问题的能力, 还能真正让学生掌握一些现代化的设计手段。MATLAB软件简单易学、方便快捷, 希望它能在职业院校中也真正地广泛开展起来, 促进现代高职教育的教学思想和教学模式的改革创新。
参考文献
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[3]梁兰菊.MATLAB在力学教学中的应用.长春师范学院学报 (自然科学版) .2008年4月120～122.
【关键词】线性代数 数学实验 MATLAB
【基金项目】石河子大学课堂教学改革项目（KG？鄄2013？鄄14）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）05-0116-01
1.引言
线性代数是高等院校各专业的必修课，是学生学习专业课必备基础，也是研究生入学考试的必考内容。学生通过对线性代数理论的学习，不仅可以培养学生良好的运算能力、逻辑思维能力和抽象分析能力，还可以锻炼学生综合推理以及建模应用能力。但传统线性代数教材以理论为主导、过分注重理论的完整性，强调证明和推导的逻辑性，加上繁琐的计算过程，让人更加觉得线性代数抽象难懂，使学生丧失了学习兴趣。同时传统教材普遍采取以例题讲知识点的应用，根本没有体现出该课程的计算功能和应用性，以至于学生中产生学习线性代数无用论。
近年来，计算机技术发展迅猛，不仅促进了现代教育技术的发展，对经典数学课程的教学内容、教学方法以及教学思想都产生影响。国外为数不少学校已经开始利用计算机进行线性代数教学实践，因而为适应时代发展需要，高校数学教师有必要更新观念，探索一种适应新形势的计算机辅助教学全新教学模式，将线性代数的理论性与应用性有机结合，让线性代数成为真正有用的基础学科。
MATLAB 是一款著名的科学计算软件，它的主要优点在于语句简洁，功能强大，具有数值运算、符号运算、计算结果和编程可视化。它以矩阵为单元，可以直接用于矩阵计算，而线性代数所有运算都以矩阵、行列式为基础的，因此MATLAB是进行线性代数课程辅助教学的有力工具。下面介绍MATLAB辅助线性代数教学的改革在我校的具体实施方法和过程。
2.MATLAB辅助线性代数教学的实践探索
2.1MATLAB软件使用训练
MATLAB是矩阵实验室的英文缩写，它是以矩阵运算为基础的程序语言，语句简洁，计算功能强大。线性代数是以矩阵和行列式为基础计算工具，因此采用MATLAB做线性代数实验尤为适用。我校大部分专业的线性代数在第二学期或者第三学期开设，这部分同学已经开设了C语言课程，具有语言编程基础，MATLAB的应用只需要简单介绍就行，但部分专业新生第一学期就开设线性代数，这部分学生我们采取先讲矩阵的内容，再让学生了解MATLAB的工作界面和简单的编程基础。第一阶段在我校的物理和工商管理专业等专业进行了探索和实践，学生人数大约400人左右，进展比较顺利。
2.2利用基础性实验提高计算能力
矩阵和行列式是线性代数的基本运算，无论线性方程组求解还是向量组线性相关性的判定都离不开矩阵的运算，均以矩阵的初等变换为核心。线性代数的大部分运算需要大量的手工计算，不仅需要掌握基本计算理论，还需要掌握许多计算技巧，往往一个小错误导致整个计算失败，这样就会造成学生忙于学习计算，忽略理论方法学习。MATLAB软件引入线性代数课程可以较好地解决这一问题。我们以MATLAB为实验平台，采取传统理论与实验内容相结合的方法，突出线性代数的应用性，分层次、按步骤进行实验。
实验1 矩阵的基本运算，包括矩阵的加法、减、乘、求逆（inv（A））以及方阵行列式（det（A））、行最简形rref（A），秩（rank（A））、迹（trace（A））等。
实验2 线性方程组求解，包括克莱姆法则求解方程组，矩阵方程求解，求齐次方程组的基础解系（null（A，r））等。让学生根据线性方程组基本原理，列出解题步骤，自己编程实现方程组求解。
实验3 求方阵特征值特征向量，特征值特征向量的计算量相当大，计算过程复杂，一直是学生的计算难点，用计算机可以轻松解决计算问题，只需熟练掌握计算步骤即可。MATLAB求特征值特征向量的命令：[V，D]=eig（A），返回A的全部特征值构成对角矩阵D;A的特征向量构成V的列向量，使AV=VD成立，因此可以通过命令[V，D]=eig（A）和inv（V）？鄢A？鄢V将矩阵A对角化。
2.3利用综合实验提高解决实际问题能力
线性代数的教学不仅要培养学生的理论基础，更要突出培养学生计算能力和应用创新能力。数学模型是实现数学理论与现实问题之间互动的一座桥梁，将数学建模问题引入线性代数课堂，可以大大丰富课程的应用背景，提高学生的计算能力和创新能力。以下就线性方程组在投入产出问题中应用为例，建立数学模型并给出MATLAB求解过程。
例：某地区有三个重要产业，一个煤矿、一个发电厂和一条地方铁路。开采1元钱的煤，煤矿要支付0.25元的电费及0.25元的运输费;生产1元钱的电力，发电厂要支付0.65元的煤费，0.05元的电费及0.05匀的运输费;创收1元钱的运输费，铁路要支付0.55元的煤费及0.1元的电费。在某一周内煤矿接到外地金额为50000元的订货，发电厂接到外地金额为25000元的订货，外界对地方铁路没有需求。问三个企业间一周内总产值分别为多少才能满足自身及外界的需求？三个企业间相互支付多少金额？
模型建立：设x1为煤矿本周内的总产值，x2为发电厂本周内的总产值，x3为铁路本周内的总产值，则
x■-（0x■+0.65x■+0.55x■）=50000x■-（0.25x■+0.05x■+0.1x■）=25000x■-（0.25x■+0.05x■+0x■）=0
设产出向量x=（x1 x2 x3）T，需求向量y=（50000 25000 0）T，
A=0 0.65 0.650.25 0.05 0.10.25 0.05 0，则原方程组可以表示成（E-A）x=y，由此解得产出向量为x=（E-A）-1y，三个企业相互支付金额可用矩阵
B=0 0.65x2 0.55x30.25x1 0.05x2 0.1x30.25x1 0.05x2 0表示。
模型计算：在MATLAB命令窗口输入并运行以下命令可快速得到计算结果：
>> format rat
>> A=[0 0.65 0.55;0.25 0.05 0.1;0.25 0.05 0];
>> E=[1 0 0;0 1 0;0 0 1];
>> y=[50000 25000 0]？蒺;
>> x=inv（（E-A））？鄢y
>> B=A？鄢diag（x）
运行结果为
x =[204175/2 56163 28330]
B =
0 36506 31163/2
204175/8 56163/20 2833
204175/8 56163/20 0
3.结束语
将MATLAB引入线性代数课程教学中，以数学实验和数学模型为桥梁，抽象的数学概念和复杂的推导过程可以得以验证，繁杂的计算过程变得简单，不仅激发了学生的学习线性代数的兴趣，也极大地提高了学生的学习积极性。借助计算机解决实际问题，不仅巩固了学生所学理论知识，学生的创新应用能力也得到了发展，并为今后的学习深造奠定坚实基础。
参考文献：
[1]戴斌祥.线性代数[M].北京：北京邮电大学出版社，2014
[2]陈怀琛，龚杰民.线性代数实践及Matlab入门（2版）[M].北京：电子工业出版社，2009
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[4]高淑萍.线性代数课程MATLAB实验内容的教学与研究[J].中国电子教育，2007（4）：59-62
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