包秀麗　林琳

摘 要：本文結合Matlab語言的特點，對大學物理的教學內(nèi)容適當應用matlab模擬，使一些物理現(xiàn)象直觀的觀察到，讓學生體會到學習物理并非枯燥乏味，而是一種樂趣，以此激發(fā)學生學習的興趣，達到教學改革的目的。

關鍵詞：大學物理 改革 MATLAB

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0214-01

大學物理是理工科院校學生必修的一門基礎課，一般在大一的下學期開設，這時學生雖然有一定的數(shù)學基本知識，但由于物理教學仍停留在理論的層次上，繁瑣的數(shù)學推導，讓學生感覺到大學物理的理論性太強，與實際應用偏離很大，這導致一部分學生失去學習物理的興趣，這一現(xiàn)象引起物理教師的對如何講授大學物理做了一系列的探索改革，主要在教學方法上、教學內(nèi)容上以及教學手段上都做了相應的改革方式，關于大學物理改革方法的文章也很多，如閆玉麗撰寫的關于大學物理教學改革的思考[1]，管薇的工科大學物理教學改革的思考[2]，張明霞淺談大學物理教學改革[3]等等。

如今，計算機技術的迅速發(fā)展，給我們提供了強大的計算能力，如mathematic、matlab等具有計算能力并有作圖功能的軟件被引入到物理教學當中，尤其是matlab，它集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，構成一個方便、界面友好的用戶環(huán)境[4]。大學物理課程中有許多抽象、復雜的物理規(guī)律和現(xiàn)象，用傳統(tǒng)的方法講授會使教學受到一定的限制。本文結合matlab語言特點，對大學物理的教學內(nèi)容適當運用matlab模擬，讓學生體會到學習大學物理的樂趣，激發(fā)他們的學習興趣。

1 Matlab在大學物理教學內(nèi)容中的模擬應用

1.1 Matlab在質點力學中的應用

運動學對剛剛進入大學校園的大一學生來說，既熟悉又陌生，內(nèi)容上都接觸過，但計算方法是大學學過的微積分，看似多了這么一點，給學生卻帶來很大的困擾。一部分學生由于微積分沒學好，感覺物理難學，還有的學生覺得是高中的知識，簡單，對大學物理也不夠重視，等等原因，導致學生對大學物理失去興趣。如果我們在課堂上，能用其他的方法解決同樣的問題，會收到很好的效果。

這里舉一簡單的例子，用Matlab模擬一下斜拋運動。圖1是拋體的射程和射高與拋出角之間的關系。從圖1中我們可以直觀的看出，拋出角是銳角時，射高隨拋出角的增大而增大，而射程是先隨拋出角增大而增大，然后隨拋出角增大而減小。

1.2 Matlab在聲學中的應用

Matlab在機械振動方面的模擬應用也有很多，比如宿剛等寫的《Matlab在大學物理課程教學中的應用》[5]，代紅權所撰寫的教學論文《Matlab在物理教學上的一些輔助應用》[6]等等，論文里所列舉的Matlab的應用實例，在這里就不在重復了，我們都可以把這些引入到物理課堂上，讓學生感到學習物理能夠開闊他們的視野，體會到物理與現(xiàn)實處處接軌。比如多普勒效應可以應用在醫(yī)學上、移動通信和交通上、農(nóng)業(yè)和氣象等等方面，下面給出多普勒在聲學一種常見的現(xiàn)象。火車人人熟悉，而火車從遠而近時其汽笛聲變響，音調變尖，相反地，火車從近而遠時汽笛聲變?nèi)?，音調變低這其中的原理未必有人去探究，實際上這就是一種多普勒效應?，F(xiàn)在用Matlab模擬一下。如圖2上半部分是聲源信號的波形圖，下半部分是觀測者接收到信號的波形圖。從圖2中可以很清楚的知道，觀測者接收到的波像是被壓縮了，很明顯，其頻率大于波源發(fā)出的信號頻率。這樣給學生講火車汽笛聲的變化就很容易理解，易被學生接受。

2 結論

Matlab在大學物理其它方面的應用也很多，光學、熱學以及電磁學，我們都可以適當?shù)囊隡atlab，比如光學中的楊氏雙縫干涉、牛頓環(huán)等，熱學中的麥克斯韋速率分布，電磁學中電偶極子的電場以及電勢分布、電流環(huán)的磁場分布等，都可以用Matlab進行模擬演示?？傊?，巧妙的利用Matlab，不僅對大學物理的教學內(nèi)容甚至教學手段都做到了適當?shù)母倪M，這對學生來說，學習物理的積極主動性得到了提高，對教師來講，不斷的去探索教學改革，達到提高大學物理的教學質量。

參考文獻

[1]閆玉麗.大學物理教學改革的思考[J].教學研究，2011（6下）.

[2]管薇.工科大學物理教學改革的思考[J].新課程研究，2012（4中旬）.

[3]張明霞.淺談大學物理教學改革[J].科技創(chuàng)新導報，2012（9）.

[4]王沫然.MATLAB與科學計算[M].電子工業(yè)出版社，2003，9.

[5]宿剛，鄭敏章，叢令梅.MATLABb在大學物理課程教學中的應用[J].浙江海洋學院學報：自然科學版，2008，6.

[6]代紅權.MATLAB在物理教學上的一些輔助應用[J].電腦知識與技術，2011（12）.