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浅谈MATLAB在统计学实验教学中的应用

来源:论文联盟  作者:王中旺 [字体: ]

浅谈MATLAB在统计学实验教学中的应用

引言:
  进入新世纪以来,我国的经济社会不断发展,科学技术水平不断提升。网络信息技术是现代技术的产物,其与教育领域相融合,形成了一系列的现代教育软件。MATLAB是一款数学教育软件,具有突出的实用功能,将其应用在统计学实验教学中,可以有效提高课堂效率。随着社会的不断发展,市场对统计学人才提出了更高的要求。为了满足市场人才需要,教师必须扩展MATLAB在统计学实验教学中的使用范围。
  1 MATLAB概述
  1.1内涵
  MATLAB是一款数学软件,由国外学者研制而成。MATLAB以网络信息技术作为依托,兼具互联网技术的部分功能,如计算功能、数据分析功能等等。MATLAB是一种高级计算语言,包括绘图系统和计算系统两个主要组成部分。MATLAB具有突出的融合性能,可以和C語言联合应用[1]。就目前来看,MATLAB已经被广泛应用于经济领域,随着网络信息技术与教育行业的不断融合,MATLAB又被引入到电子教学当中,取得了良好的收益效果。
  1.2主要功能
  首先,MATLAB具有桌面控制的功能。在使用MATLAB的过程中,用户可以根据自身的学习需求调整桌面,形成完备的工具条。在应用程序中有多个软件,这些软件都可以为用户提供服务。用户点击桌面的选项卡,可以浏览海量数据信息,并从其中筛选出有效数据。MATLAB提供了纠错服务,当用户发现数据讹误时,本文由论文联盟http://www.LWlM.cOm收集整理可以向操作系统提出建议。
  其次,MATLAB具有语言编程的功能。从性质上来看,MATLAB属于数学软件,可以对数学算法进行编程,处理图像和数据。MATLAB的单位是矩阵,在编程过程中,MATLAB会形成多个表达式矩阵,并将矩阵录入到函数库之中。自上个世纪七十年代开始,MATLAB形成,并被迅速推广到世界各地,很多参与者都进行了编程。用户在使用MATLAB软件时,可以根据个人需求,下载他人编写的程序。
  再次,MATLAB具有数学计算的功能。MATLAB以网络信息技术作为基础,最基础的功能就是数学计算功能。在MATLAB软件中囊括了AIRY、PSI、BESSEL等函数,MATLAB可以改变函数状态,构建不同的数学方程,求出最终的正确结果。
  最后,MATLAB具有数据读取的功能。MATLAB上有工具栏,数据导入工具和数据导出工具最为常见。用户在调入数字和文本时,只需点击“导入”即可。MATLAB不仅能识别数据、文字,还能识别音频、视频文件等等,因此用户能快速上传文件,并与其他用户进行资源共享。
  2 MATLAB在统计实验教学中的应用
  2.1优化图形处理
  首先,将MATLAB应用在统计实验教学中,可以优化图形处理。在传统统计实验教学中,教师需要在黑板上绘制图示,模拟图像的运动状态。统计学具有抽象性特征,传统教学方法会压抑学生的学习兴趣。MATLAB可以弥补传统教学方法的不足,化抽象为具体,化静态图示为动态图像[2]。因此在教学过程中,教师应该利用MATLAB,对图形进行优化处理。
  以绘制X的概率密度图形和分布函数图形为例,在绘制图像时,教师应该明确随机变量的服从均值,确定标准差的正态分布。在给定数值后,教师可以在图像上标记若干随机点,然后执行MATLAB的绘图命令,形成三维立体图示,如图1所示。为了便捷绘图流程,教师应该先在窗口中输入绘图命令,并录入数学表达式。MATLAB图像绘制和传统作图存在较大差异性,传统作图的色彩处理效率较低,而MATLAB图像具有可视化特征,可以满足学生的视觉体验。
  2.2利用辅助工具
  其次,将MATLAB应用在统计实验教学中,可以利用辅助工具。MATLAB具有强大的数据分析功能,在工具箱中有大量的数学计算工具,教师在课堂中应用MATLAB编译器和数学库,可以提高数学计算效率。统计学题目难度较大,很多学生在计算过程中失去信心,导致成绩一落千丈。为了激发学生的学习兴趣,教师应该扩展MATLAB的使用范围,减轻学生的学习负担[3]。
  比如,教师在讲与分布函数计算相关的题目时,可以应用MATLAB矩阵语言,对分布函数进行重构,将数据纳入到编程之中。比如,教师在讲与期望计算相关的题目时,可以应用MATLAB数值分析功能,制作详细的图表。比如,教师在讲与回归分析计算相关的题目时,可以应用MATLAB的图像处理技术,平均分布各个数据点,绘制回归曲线。通过使用MATLAB工具箱,MATLAB数学环境将构建起来,统计计算将更加简单。
  结论:
  综上所述,我国的教学体制不断改革,对统计学实验教学提出了更高的要求。统计学是数学学科的重要组成部分,抽象性较强,给学生造成一定压力。随着网络信息技术的不断普及,其与教育行业的融合更加紧密,MATLAB应运而生。将MATLAB软件应用在统计学实验教学中,可以激发学生的学习兴趣,减轻学生的学习负担,因此教师应该把握MATLAB的特点,优化统计图形处理,利用MATLAB辅助工具。

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