Virtuelle Labore und Projekte mit MATLAB und Simulink

Ergänzen Sie Ihre Online-Kurse um interaktive Labore, um Studierende aktiv teilnehmen und lernen zu lassen. Erstellen Sie mit MATLAB und Simulink durch Integration von Modellierung und Simulation ansprechende virtuelle Labore.

Sehen Sie hier, wie die Universität Mondragon mit MATLAB und Simulink eine Laborturbine und andere Systemkomponenten modellierte.

„Die Simulation mit Simulink liefert eine wertvolle Brücke zwischen Theorie und Implementierung, die erheblich Zeit und Geld spart, insbesondere, wenn es beim Projekt um eine Turbine oder andere kostspielige System-Hardware geht.“

– Carlos García, Universität Mondragon

Online-Labore

Setzen Sie MATLAB und Simulink ein, um in Virtual- oder Remote-Labs (über das Internet bedienbare Laborversuche) zu unterrichten, oder nutzen Sie entsprechende Hardware-Kits. Da sich das Format der einzelnen Labore je nach Thema unterscheidet, unterstützen MATLAB und Simulink Tools Ihre Vorlesungen durch das Entwickeln von Apps, das Streamen von Daten von Ihrer Hardware und den Einsatz von Mobilgeräten. In Ihren empfohlenen Kursunterlagen sehen Sie eine Galerie mit Beispielen für Virtual Labs. /p>

Virtual Labs

Simuliert einen Prozess, Test, Apparat oder eine andere Aktivität.

Beispiele:

Remote-Labs

Zugriff, Darstellung oder Ausführung von Aktivitäten auf Hardware, die sich auf dem Campus befindet.

Beispiele:

Hardware zu Hause

Studierende nutzen Kits oder Mobilgeräte oder erfassen Daten.

Beispiele:

Simulieren Sie Laborgeräte und -abläufe mit Simulink

Erstellen Sie mit Simulink stellvertretend für Ihre Laborgeräte oder -abläufe ein Modell in einer visuellen Umgebung. Fügen Sie Ihrem Modell Komponenten hinzu, um neue Kurskonzepte einzuführen. Simulink kann Studierenden auch dabei helfen, Systemgleichungen in den von Ihnen gestellten Kursaufgaben abzuleiten und zu verstehen.

Führen Sie Simulationen auf Ihrer Hardware oder in Ihrem System aus, um Studierenden Verhaltensweisen vorzuführen. Simulationen können um Diagramme und 3D-Animationen ergänzt werden, um Studierenden das Verständnis zu erleichtern. Die Ergebnisse lassen sich zur weiteren Analyse in Vorlesungen, zukünftige Labore und für Hausaufgaben in MATLAB exportieren. Das Virtualisieren von Laboren ist auch für Kurse ohne eigenen Laborraum oder eingeplante Laborzeit hervorragend geeignet. Darüber hinaus vermeiden Sie Einschränkungen durch physische Geräte.

Sehen Sie hier, wie die University of Toronto mit Simulink umkonfigurierbare Industrieroboter modelliert hat.

„Mit MATLAB und Simulink entwickelten wir eine kostengünstige Entwurfs- und Simulationsumgebung, in der Studierende theoretische Aspekte der Kinematik, Dynamik und Steuerung von Robotermanipulatoren realitätsnah anwenden, ihre Entwürfe optimieren und dann in Aktion erleben.“

– Dr. Reza Emami, University of Toronto

Waren Sie erfolgreich beim Erstellen virtueller Labore mit MATLAB und Simulink?

Berichten Sie in der Distance Learning Community von Ihren Erfahrungen.

Erstellen eigener Laborschnittstellen

MATLAB und Simulink unterstützen das Erstellen von Benutzeroberflächen, um virtualisierte Laborumgebungen individuell zu gestalten. Verwenden Sie vorhandene Apps in MATLAB und Simulink als Basis für ein virtuelles Labor oder erstellen Sie neue mit App Designer.

Mit MATLAB-Apps können Ihre Studierenden mit Technikkonzepten experimentieren und sie erlernen, ohne sich auf Code oder softwarespezifische Kompetenzen konzentrieren zu müssen. Studierende nutzen Apps in MATLAB oder MATLAB Online. Apps können mit MATLAB Web App Server über einen Browser gemeinsam genutzt werden.

Video ansehen: MATLAB-Apps (3:35)

Sehen Sie hier, wie Zachary Lietzau von der Embry-Riddle Aeronautical University mit App Designer eine App zur interaktiven Geometriemanipulation eines Flugzeugs erstellt hat, einschließlich Echtzeit-Updates von Grafiken und Stabilitätsberechnungen.

Erstellen grafischer Tools zur Flugzeugentwicklung

Erste Schritte mit App Designer

MATLAB-Apps, die Ihnen den Einstieg erleichtern:

Deep Learning: Deep Network Designer
Machine Learning und Statistik: Classification Learner, Curve Fitting
Entwurf von Leistungselektroniksteuerungen: System Identification, Control System Designer
Drahtlose Kommunikation: Sensor Array Analyzer, Wireless Waveform Generator

In File Exchange erfahren Sie mehr aus der MATLAB- und Simulink-Community.

Ihr Fokus liegt auf Code und Worklfow?

Nutzen Sie MATLAB- und Simulink-Beispiele:

Sehen Sie hier, wie die Johns Hopkins University ein virtuelles Labor für drahtlose Kommunikation eingerichtet hat.

„Mit Simulink erhalten wir ein virtuelles Labor, das wie ein normales Kommunikationslabor ausgestattet ist, also Regelungsbereiche, Spektrumanalysatoren und Zuführungselektroden enthält. Studierende können mit Simulink alles ausprobieren und mit ihren eigenen Ideen experimentieren, ohne ein real existierendes Labor betreten zu müssen. Das ist einer der Gründe, weshalb der Kurs seit Langem so beliebt ist.“

– Robbin Roddewig, Johns Hopkins University

Tools zur Förderung von Zusammenarbeit und Interaktivität

MATLAB- und Simulink-Projekte

MATLAB- und Simulink-Projekte ermöglichen eine Förderung der virtuellen Zusammenarbeit bei Laboraktivitäten oder Entwicklungsprojekten von Studierenden. Teammitglieder können Projektpfade einrichten und verwalten, Shortcuts zu Modellen erstellen, Änderungen nachverfolgen und steuern, Dateiabhängigkeiten überprüfen und Ergebnisse freigeben. Studierende können sich in Teams aufteilen, um gleichzeitig an unterschiedlichen Teilbereichen eines Modelles zu arbeiten.

Sorgen Sie mit MATLAB- und Simulink-Projekten dafür, dass Dozenten und wissenschaftliche Mitarbeiter immer auf dem neuesten Stand sind. Diese Management-Tools erleichtern ausserdem die Versionskontrolle, wenn ein Modell in mehreren Kursen verwendet wird.

Verwendung des Live Editor

Erstellen Sie mit dem Live Editor Laboraktivitäten in MATLAB Programmcode oder ein interaktives Laborhandbuch aus Live Scripts. Ihre Studierenden können mit dem Live Editor auf Basis von MATLAB Programmcode auch interaktive Laborberichte oder elektronische Labor-Notizbücher generieren, die Arbeitsabläufe dokumentieren, Daten analysieren und Abbildungen erstellen. Weitere Informationen zum Live Editor und zu Live Scripts finden Sie auf der Seite Anleitungen. Auf der Seite Online-Bewertungen gibt es Tipps zur Verwendung von MATLAB Grader bei der Bewertung der Laborergebnisse.

Online-Lernmaterialien

Fernunterricht-Community für Lehrkräfte, die mobil oder online mit MATLAB und Simulink unterrichten
Dozentenschulung Unterricht mit MATLAB
MATLAB Grader – Aufgabensammlungen
Zusätzliche Lernmaterialien

Sie haben Fragen oder Ideen zur Förderung von Online-Unterricht mit MATLAB und Simulink?

Wenden Sie sich an das MathWorks-Team für Online-Unterricht