技术集成MATLAB查尔姆斯理工大学在整个核心数学课程

挑战

教数学和数学模型,在多个学科和两所大学的学生,并帮助他们,以满足行业的需求

集成MATLAB整个核心数学课程,并提供实用的解决问题的跨学科的练习

结果

  • 部门间的协作提高
  • 教技能的学生需要通过产业
  • 学生的自我认定为专业用户

“我们培训学生使用MATLAB不仅作为完成分配的练习也为研究数学问题和有乐趣的互动工具。我们是在跨学科课程提高我们的工作重点,而MATLAB是完美的与其他学科整合数学“。

汤米·古斯塔夫森博士,查尔姆斯理工大学
查尔姆斯理工大学在瑞典哥德堡。

查尔姆斯理工大学和哥德堡大学共用一个数学科学系的提议的课程,学生在两所大学。该部门的本科课程包括一组学生在工程,科学和数学课程的核心课程。通过这些课程,每年近1000名学生每学习如何使用MATLAB®解决有关他们的研究领域中的问题。该学院采用这种方式搞学习基础数学概念的学生,并为高级课程和职业需要数学建模技能准备。

“MATLAB是通过我们的所有核心数学课程运行共同点,”汤米·古斯塔夫森博士,在查尔莫斯数学的研究总监说。“MATLAB作为数学和其他学科,如化学或架构,帮助学生与教材连接,并了解它是如何在工业应用之间的桥梁。”

挑战

在过去,学生在早期的数学课程给予在讲座讲授概念相对简单的任务。该部门的教师很快认识到这种方法的两个缺点。首先,问题是不难够搞的学生。其次,他们是抽象的,而不是直接到实际的工程或科学挑战有关。“而不是学校的问题,因为我打电话给他们,我们想现在学生的实际问题,帮助他们理解和运用所学到的东西,”古斯塔夫森说。“在瑞典需要的人谁了解数学建模,我们想准备我们的学生以满足这一需求,许多行业。”

该部门还希望提供学生查默斯和哥德堡大学容易获得他们需要完成的任务和项目在跨学科课程的工具。

数学科学系教师综合MATLAB整个核心和高级课程,以及两所大学获得了校园的许可证,使学生获得MATLAB在任校园。

教师有专门适合在建筑和技术计划在化学和生物工程项目的第一代和第二年的课程的学生,以及学生。

化学与生物工程学生首先介绍了MATLAB,包括内置的功能和绘图。然后,他们在学习MATLAB基本编程结构,并完成他们编程康威生命游戏的分配。在这最后的两个赋值第一道菜探索平分,线性化和牛顿法。

第二课程涵盖在MATLAB积分和常微分方程的应用。学生们使用MATLAB模型反应动力学和NO的为NO氧化2

在第三和第四课程,学生解微分方程的线性系统。学生使用内置的MATLAB求解之前自己写的求解。使用MATLAB,学生再现从表示围绕一个氢原子的特定区域寻找电子的概率的化学教科书的曲线图。

一年级学生在架构和技术方案也开始介绍了MATLAB,覆盖积分,微分方程,和数值计算。随着MATLAB,他们完成作业使用一个变量和多变量微积分。

在学生形状,颜色,和建筑工具当然探索建筑和工程使用的几何形状。在后续过程中的线性代数,学生完成中,他们使用MATLAB玻璃屋顶,在大英博物馆的庭院建模最终项目。

各级,包括大学生毕业生,继续使用MATLAB整个学业的课程作业,个人和团队项目,学生工程竞赛。

结果

  • 部门间的协作提高。“MATLAB,使数学科学系,以提高其与其他部门的合作,这有助于学生连接到他们正在研究的课题,”古斯塔夫森博士说。“化学学生解决有关化学过程的数学问题,以及建筑学生申请数学模型,桥梁,建筑物和其他结构,都在MATLAB。”

  • 教技能的学生需要通过产业。“我们在瑞典和欧洲的工业合作伙伴希望,谁知道如何创建和使用MATLAB数学模型的学生,”古斯塔夫森博士说。“我们用MATLAB广泛,当我在汽车行业工作。我们的学生用它在几乎相同的方式,因为他们学习解决实际问题。”

  • 学生的自我认定为专业用户。在115支球队的学生方程式本科工程竞争的一项调查显示,从查默斯和哥德堡大学的球队只有4支球队谁认为自己作为专家MATLAB用户之一。“我没有被这样的结果感到惊讶,因为MATLAB是深深融入我们部门所有的教学,”古斯塔夫森博士说。

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