埃尔韦拉Osuna-Highley, MathWorks
MATLAB根植于教育,历史上使学生能够实施、评估和探索他们对课程概念的理解。为了继续满足对具有强大技术和解决问题能力的毕业生日益增长的需求,MathWorks开发了几个基于云计算的工具,以便教师和学生随时随地访问他们的课程内容。在本次网络研讨会中,您将学习如何将这些工具组合在一起,以支持您的课程开发和交付工作流程,以及如何在课堂上立即使用它们。万博1manbetx
我们将通过以下方式讨论如何让学生为明天的工作做好准备:
欢迎参加本次网络研讨会,我们将讨论使用MathWorks产品进行教学的各种资源。s manbetx 845我是Elvira Osuna-Highley博士我是MathWorks的高级客户成功工程师。
作为教育工作者,我们希望让学生为他们所需要的工作做好准备。但是我们在工业中看到的新兴领域是什么呢?目前的趋势是在机器人和机器学习等领域。
然而,问题不是,“我们如何教学生解决今天的问题?”真正的问题是,“我们如何赋予他们独立学习的能力,让他们在未来的工作中取得成功?”
各种研究表明,未来的形势将与今天大不相同,传统方法可能不足以让学生做好准备。有人建议,与其把精力集中在记忆上,不如教我们如何学习。此外,传统课堂是否足以强化此类学习,或者作为教育者,我们是否也需要获得授权?传统的教室足够了吗-
还是坏了?是的,这个标题是故意挑衅性的。这些只是来自越来越多认识到传统课堂局限性的教育者的声音样本。
大学也认识到传统方法可能不够。他们在鼓励合作学习、动手实验和创造性解决问题的课堂技术上投入了大量资金。这些技巧鼓励学生自己的他们学习和发展未来成功所必需的技能。但是你如何最大限度地利用这些资源呢?我们如何通过教育今天的学生来设计未来?
这里有四个关键步骤,让学生准备好解决未来的问题。我们将对每一个问题进行讨论,并提供想法和资源,以节省你们的时间,同时提高学生的参与度。
在一个理想的世界里,我们希望在教室里做到这四件事。
我们想用他们在现实世界中面临的问题来挑战我们的学生。应对这些挑战的结果是,学生将被赋予掌握自己学习的自主权。他们会对如何使用你教他们的所有工具有深刻的理解。
在整个过程中,我们希望指导我们的学生,帮助他们学习并取得成功自己的起点和地点自己的速度最后,我们的学生不会孤立地工作。为了在工作中取得成功,他们必须成功地与他人合作,并有效地沟通他们的想法。
那么,让我们从头开始。但在我们谈论挑战我们的学生之前,我们必须了解学生和一般人是如何学习的。以及不同的学习模式如何鼓励持续学习的心态。
我们如何分解学生的学习?我已经列出了正式学习、社交学习和经验学习,但它们是否同样有效?是33%吗?
实践学习是最有效的学习方法。然而,传统的教学方法依赖于正式的学习。如果正式的学习只满足学习过程的一小部分,我们如何克服它,并利用技术来扩展课堂学习经验?这项研究告诉我们,我们通过实践和犯错来学习。这是通过做一个积极的参与者而不是被动的观察者来学习。我们将讨论如何通过实践和真实世界的体验式学习来挑战学生的参与度。这将增加对概念的记忆,并让学生参与到材料中。
我们看到的一个共同趋势是添加将硬件与课程结合起来的项目。它挑战学生在实践中学习,从而提高学生的参与度。由于MathWorks提供了广泛的硬件支持,学生可以学习在现实万博1manbetx世界中对真实数据使用的概念和工具。能够使用硬件已经成为一项非常重要的技能,以至于工业界已经开发出了用于课堂的低成本硬件。MathWorks支万博1manbetx持各种硬件,包括移动电话。
一门课程要涵盖这么多的概念,如果我们能同时整合各种概念呢?这使学生能够解决更复杂的问题,从而挑战他们跳出框框思考,更深入地理解这些概念是如何结合在一起的。
这就是Simulink允许万博1manbetx你做的。有了Sim万博1manbetxulink,学生可以对整个系统建模,并了解每个部分是如何影响整体设计的。在转向硬件之前,学生可以探索和实现更复杂的设计,而无需编写代码。模拟允许学生探索系统的行为,而不必担心犯错误。毕竟,从错误中可以学到很多东西。MATLAB和Simu万博1manbetxlink共同创造了一个完整的设计环境。
因为您可能不会在课堂上将代码部署到自动驾驶汽车上,所以这里有一些集成多个概念的其他项目的示例。有各种各样的复杂性,我们可以考虑从简单的线跟随到先进的自我平衡和绘图机器人。为了支持教育工作者,我们与Arduino合作提供了一个工具包,使您能够将工程作为一个系统而不是一次一个概念进行教学。工具包中包含三个项目,它们使用MATLAB和Simulink的组合。我们刚刚看到了绘图机器人的动作,但还包括一辆自动平衡摩托车和移动漫游车。万博1manbetx万博1manbetx
到目前为止,我们已经讨论了我们的工作流程如何实现单个嵌入式设备的设计和部署。
如果我想监视、分析并对来自远程设备的数据采取行动?例如,我们如何监测来自偏远地区的环境数据?我们如何监测我的产品在现场的表现?s manbetx 845
然后,我希望能够将这些设备连接到一个更大的系统中,从而实现数据收集、与其他设备通信和数据分析.我们的物联网web服务ThingSpeak降低了连接嵌入式设备的障碍,让您可以教学生如何处理真实世界的数据。
您可以设置自己的通道,从同事那里访问数据,或使用公共通道。ThingSpeak项目是什么样的?
没有人喜欢堵车,所以我们用树莓派、网络摄像头和ThingSpeak来分析繁忙公路上的交通状况。在Simu万博1manbetxlink中,我们设计并部署了交通监控算法到树莓派上,并使用ThingSpeak和MATLAB对交通模式进行分析和可视化。这是一个您可以在课堂上访问和使用的公共通道。如果你对整合ThingSpeak感兴趣,我们的网站是一个很好的代码示例库。
ThingSpeak是我们云计算产品系列中的一款产品。MATLAB Online是一种使用MATLAB的便捷方式,无需下s manbetx 845载或安装任何软件,我们提供计算能力、维护和支持。该界面与本地安装的MATLA非常相似,便于在web浏览器中运行最新版本。万博1manbetx
在存储方面,每个用户在MATLAB Drive上获得5GB的空间。您的数据和代码可用于您的所有设备,包括您的平板电脑或移动电话通过MATLAB mobile。MATLAB Mobile允许您使用您的智能手机运行MATLAB代码。您可以与MATLAB桌面和驱动器交互。它还允许访问来自智能手机传感器的原始数据,可以用于各种应用程序。与其不断提醒学生把手机收起来,不如想象一下,如果你能把手机当成一个工具!例如,您可以使用来自移动电话的传感器数据来设计步数计数器之类的项目。
到目前为止,我们已经讨论了挑战学生的想法。但是每个学生都有不同的技能和需求。他们有不同的起点,按照自己的节奏学习。我们如何让我们的学生拥有自己学习的自主权?我们如何为他们提供必要的工具,让他们在课堂上取得成功?培养一个鼓励成长型思维的环境,为学生毕业后的成功打下良好的基础,并为他们终身学习做好准备——这是未来现代工作所必需的技能。
自定步调训练允许学生花尽可能多的时间学习他们需要的概念。他们在材料的指导下按照自己的节奏学习。此外,您不必花费宝贵的课堂时间教授MATLAB,您可以专注于课程内容。我们提供各种课程,从编程基础到深入研究高级主题。我想在这里调用MATLAB入口和Simulink入口。它们非常适合让学生快速入门。许多教师将这些进修课程作为第一个家庭作业或建议的复习课程。万博1manbetx
如果你的课程材料也可以自我调整和互动呢?你的学生可以对材料有更深的理解,因为他们可以按照自己的节奏学习。Live Editor不仅仅是代码。它允许你围绕代码创建一个叙述来帮助指导学生。所有的材料都在一个文档中,而不是在内容和代码之间切换,这样学生就可以把注意力集中在材料上,而不是试图把课程笔记和代码行匹配起来。
另一种引导学生完成工作流程的方法是使用应用程序。对于学生来说,这是一种很好的与材料互动的方式,在“深入研究”和被方程式所淹没之前,可以获得直觉。一旦学生对材料有了直觉,他们就可以直接从应用程序生成代码,并理解他们在图形用户界面中所做的工作如何转化为编程工作流。
如果你想教一些我们没有应用程序的东西,会发生什么?
你可以自己创造。App Designer允许你拖放图形用户界面的可视化组件,并有一个集成的编辑器来快速编程组件的行为。学生还可以通过创建自己的应用程序来测试他们对概念的理解。此外,您还可以创建和共享独立应用程序。
到目前为止,我们一直在讨论如何让你的学生拥有成功的正确工具。我想稍微改变一下,讨论一下我们如何授权你,老师,去取得成功。
几十年来,世界各地的教师一直在使用MW工具进行不同学科的教学。我们的课件页面包含了您的同龄人创建的课程材料。
有课程大纲、可下载作业、视频、讲座等材料。这些课程材料托管在创造者的一端,如果你喜欢,你可以直接与之合作。
有不同主题的材料,比如编程介绍,当然还有工程和科学的各个领域。在过去的几十年里,随着计算方法和工具在科学领域变得越来越流行,MATLAB的使用也变得越来越流行!
事实上,MATLAB在科学领域很受欢迎,我们有专门用于教授不同主题的资源页面,比如物理、化学、微积分、生物学、地球科学等等。
还记得我们之前提到的自我节奏训练吗?我们也为教员提供类似的培训。您可以通过我们在本次网络研讨会中讨论的资源获得指导实践经验。和其他训练一样,你可以按照自己的节奏进行。
人们对个性化学习很感兴趣。这意味着在整个学习过程中,学生应该得到指导和个性化的关注。但我们如何以可扩展的方式提供学生需要的反馈呢?
传统上,学生提交作业,等几周后才能收到反馈。到那时,他们可能已经在做下一个任务了。实际上,很少有学生会复习旧的作业,并尝试改进他们的解决方案。万博 尤文图斯
相反,想象一下,如果你能给出即时反馈,学生们就能改进解决方案并从错误中吸取教训。
这是MATLAB Grader允许你做的。MATLAB评分器帮助您创建MATLAB作业,可以自动评分在线即时反馈。这对于入门课程特别有用,因为这些课程有数百甚至数千名学生注册。
也可以将MATLAB评分器集成到您的大学的学习管理系统,如Moodle, Blackboard, Canvas等。这使得学习和作业内容可以在一个环境中使用。
所以MATLAB Grader允许你两个选择:
您可以在MATLAB Grader网站上创建您的私人课程,学生可以使用他们的MathWorks帐户访问该网站,或者使用许可提供,在您的LMS中创建MATLAB Grader问题。
到目前为止,我们已经讨论了如何在课堂上挑战、授权和指导学生,但我们如何鼓励学生发展他们的网络,并与整个社区互动?点击< >
学生竞赛是让学生参与的好方法。我们每年支持全球范围内各种领域的数十项学生竞赛,包括汽车、航空航天、机器人和生物技术。万博1manbetx
在德国学生方程式大赛上,超过100支队伍使用我们的产品来模拟策略、分析性能和实现控制器。s manbetx 845
机器人机器人向学生们挑战,让他们开发出一种能够自主导航通过一系列航道标记的船只。
和机器人世界杯赛是全球性的学生竞争吗场模拟足球比赛中的自主机器人队伍。
另一种参与社区的方式是访问MATLAB中心。在这里,你会发现专家们正在讨论最新的功能。有一些社区帖子,你可以在那里问问题,或者回答其他MATLAB用户的帖子。
但是,我们如何确保学生和教师能够有效地使用这些计算工具呢?这个想法并不是为了确保学生能够进入计算机实验室而将他们单独限制在计算机实验室。
各大学都有一个MATLAB门户,其形式是由MathWorks托管的私有登录页面,提供从登录到软件下载和在不同资源上开始使用的自助解决方案。
MATLAB校园许可是实现这一目标的关键。1300多所大学的400万学生可以随时随地从他们的个人机器上访问MATLAB。
如果您有任何问题,请通过电子邮件联系MathWorks的客户成功团队education@mathworks.com.具体来说,我们与教师和研究人员合作,支持课程更新,为行业顾问委员会做出贡献,并为多学科研究和商业化努力的最新万博1manbetx技术提供建议。
作为提醒,为了获得我们在这里讨论的许多资源的指导实践经验,我鼓励您尝试我们的指导员培训。
感谢您参加本次网络研讨会。
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