基于.NET和MATLAB的大学屋里实验教学平台构建

摘要

作为高校理工科所开设的一门公共课程，大学物理的教学模式改革受到了越来越广泛的关注，这是因为物理实验多而复杂，如何做好大学物理实验教学平台的建设，成为当前的一项热门研究课题。大学物理涉及到的内容包含“力”“热”“光”“电”，从宏观到微观，涉及面广，现实生活中应用也非常广。但是大学物理课程理论相对比较抽象，如何教好和学好是高校老师和学生关心的问题，因此产生了许多辅助教学的工具，起到了很好的作用。
　　本文采用.NET和Matlab技术，构建了物理实验教学平台。Matlab通常用于图表的处理、数值的计算，甚至动画的生成和演示。.NET则是微软的新一代技术平台，被大量应用于软件的研发，从技术的角度看，一个.NET应用是一个运行于.NET Framework之上的应用程序。在 Matlab中有着功能强大的工具模块，利用这些模块能够轻松地实现对物理实验的描述模拟，使大学物理经典的实验在Maltab中实现，然后利用matlab的Matlab Builder for.NET工具生成可以脱离Matlab运行环境的类，并将这些类加载在一个Web程序平台中，利用Web程序的传播信息快、访问方便的优点，构建成大学物理教学辅助的平台，通过网页就能看到在Matlab中才能生成的动画演示。本系统的主要功能模块分为实验课程管理模块、实验项目管理模块、实验资源管理模块、实验权限管理模块、实验数据查询模块和用户管理模块。本文在系统需求分析的基础上，对系统总体架构、功能结构、数据库进行了设计，最后实现和测试了系统。根据运行和测试结果表：本平台的功能基本能达到预期的要求，性能较为稳定，可以满足用户使用需求。本课题所设计的系统，可以充分利用 matlab强大的可视化化功能，这种可视化功能对学生理解大学物理实验或现象有很大帮助，在一定程度上促进了大学物理实验教学平台的发展与应用，有着较强的理论价值与实践意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 选题依据及意义

1.2 本课题国内外研究现状及发展趋势

1.3 主要研究内容

1.4 章节安排

第二章 系统需求分析

2.1 需求分析概述

2.2 系统功能需求

2.3 非功能性需求

2.4 本章小结

第三章 系统设计

3.1 系统采用的相关技术简介

3.2 设计概述

3.3 系统总体架构设计

3.4 系统功能结构设计

3.5 数据库设计

3.6 网站前台与后台设计

3.7 本章小结

第四章 系统的实现

4.1 Matlab介绍

4.2 实验项目管理模块的实现

4.3 实验资源管理模块的实现

4.4 系统首页及具体实验页的实现

4.5 基于MATLAB大学物理实验课的教学实现

4.6 本章小结

第五章 软件测试

5.1 测试环境

5.2 前台测试

5.3 后台测试

5.4 单元测试和集成测试

5.5 并发连接数测试

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录1

附录2