MATLAB 课程帮助学生掌握计算技能

“您可能具备了所有工具,但闭门造车地设计项目而不了解学生的实际情况,最终可能会使项目价值大打折扣。因此,我们不希望这一切成为阻碍此项目成功的绊脚石。”

关键成果

  • 无需具备高计算能力,即可轻松访问威特沃特斯兰德大学基于 MATLAB 的协作式工程课程,从而促进多元化、公平和包容
  • 通过产业界与学术界之间的合作,助教能够按照威特沃特斯兰德大学学术开发部门的规范提供课程
  • 课程采用通用框式格式,可直接导入其他机构的 LMS,并在 File Exchange 上讨论内容开发和改进措施
一些学生正在使用计算机进行学习。

威特沃特斯兰德大学工程系的学生。

在南非的威特沃特斯兰德大学,Rodney Genga 教授认识到,学生拥有不同背景,往往有独特的学习需求。因此,在 2022 年,Genga 教授使用 MATLAB® 和 Python® 设计了一门课程,旨在让工程系大一的学生具备入门级编程技能和其他计算能力。

工程设计 1B 课程是与南非 MathWorks 经销商 Opti-Num Solutions 合作使用威特沃特斯兰德大学的 Campus-Wide License 设计的,让学生和教师可以轻松、无限制地使用 MATLAB 和 Simulink® 产品。例如,即使学生不具备在桌面端运行 MATLAB 所需的计算资源,他们也可以使用任何支持 Web 浏览器的设备通过 MATLAB Online™ 访问 MATLAB。如果学生或教师寻求其他参考资料以理解课程内容,他们可以在 MATLAB Online 培训课程网站上注册,并学习自定进度课程。除了阅读课程注释,他们还可以直接在自己的实时脚本上编写、运行和调试代码。助教也接受了威特沃特斯兰德大学、MathWorks 和 Opti-Num 提供的课程培训。

对于教师,MATLAB Grader™ 提供一体化的教学答案,能够为大班学生提供个性化的反馈(威特沃特斯兰德大学工程专业大一公共课程将 961 名学生分为五个班组)。具体来说,学生在提交教程时会收到即时指导反馈,支持他们根据自己的时间安排完成练习,并收到反馈以帮助他们立即纠正错误。这也大大减少了必需的咨询次数。此外,MATLAB Grader 会详细分析每次提交的内容,使教师能够分析学生的成绩,找出理解上的差距,并纠正学生对内容的错误理解。

该课件还集成到这所大学的学习管理系统 (LMS) Ulwazi (Canvas) 中,学生只需登录自己的大学帐户,就可以访问 MATLAB Grader 和实时脚本等教学工具,并且获得助教提供的在线和虚拟辅导。学生以小组形式合作,这对于保持他们的参与度并分享其他人尚未掌握的技能至关重要。

在第一次运行中,该课程为 950 名工程专业的学生提供服务。初步结果表明,它大大提高了学生的能力,有助于促进个人发展,提升实用的就业必备技能。该课程也可以迁移到其他学习环境中,并在 File Exchange 和 GitHub® 中免费提供。鉴于该课程大获成功,威特沃特斯兰德大学考虑在其他院系或为高年级学生开展类似的项目。

致谢

  • 威特沃特斯兰德大学:John Ekoru 先生、Tebatso Phala 先生、Yuval Genga 博士、James Braid 博士
  • MathWorks:Marco Rossi 博士
  • Opti-Num 解决方案:Jon Esteves、Cardon Perumal、Adri van Nieuwkerk、Kirsten Smith