MATLAB及其在大学物理课程中的应用

近几十年来，计算机技术的广泛应用已深入地影响到社会的各个方面，大大加快了社会的变革进程。计算机的应用离不开计算语言，而计算语言本身也处于不断的发展之中。从上世纪80年代起，出现了如MATLAB、MATHEMATIcA、MATHCAD和MAPLE等科学计算语言(也称为数学软件)。这些计算语言效率高，可视化和推理能力强，且各有所长，正在迅速地取代FORTRAN和BASIC语言，成为广大科学工作者的重要工具。MATLAB是MathWorks公司于1984年推出的一套高性能科学计算和可视化数学软件，也是目前最流行的科学计算语言之一。由于使用MATLAB编程运算与手工计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习其它高级语言(如BASIC、FORTRAN和c等)那样难于掌握。经过二十来年的完善和扩充，MATLAB的功能已大大增强，可用来求解各类学科的问题，包括物理、数学、信号与图像处理、系统辨识、神经网络等。随着MATLAB版本的不断升级，其所含工具箱的功能越来越丰富，应用范围也越来越广。物理模型的建立及其数学处理在大学物理学的教学中占有重要地位，而MATLAB在这方面具有独特的优势。因此，利用MATLAB这一先进的科学计算语言来辅助大学物理学的教学工作必将大大提高教学效率。另外，考虑到MATLAB起点低、功能强、易学易用以及兼有数值运算和符号运算功能的优点，让大学物理学专业及相关专业的学生在低年级阶段就初步掌握这门科学计算语言，并在整个专业课学习过程中不断反复使用是完全必要和可行的。