MATLAB と Simulink を使用したバーチャルな実験授業とプロジェクト

学生が参加し、アクティブラーニングを実践できるように、オンラインコースにインタラクティブな実験授業を導入しましょう。MATLAB や Simulink を使用してモデル化とシミュレーションを取り入れることで、学生の関心を高めるバーチャルな実験授業を作ることができます。

モンドラゴン大学が MATLAB と Simulink を使用して、実験用のタービンや他のシステム コンポーネントをモデル化した事例をご覧ください。

オンライン実験室

MATLAB や Simulink を使用して、バーチャルやリモートでの実験授業、あるいはハードウェアキットを使った授業を行いましょう。実験や実習の形式はトピックによって異なるため、MATLAB と Simulink には、アプリの展開やハードウェアからのデータのストリーミング、モバイルデバイスの活用など、教員による指導をサポートするツールが用意されています。

バーチャル

プロセス、テスト、装置、またはその他の活動をシミュレーションします。

リモート

キャンパス内のハードウェアにアクセスし、表示や操作を行います。

自宅内ハードウェア

学生がキットやモバイルデバイスを使用したり、データを収集したりします。

Simulink を使用した実験装置とプロセスのシミュレーション

Simulink を使用して、視覚的な環境で実験装置やプロセスの代表的なモデルを作成しましょう。コースに新しいコンセプトを取り入れる場合は、モデルにコンポーネントを追加します。また、Simulink は、学生がコースの課題で使用するシステムレベルの方程式を導き出したり、理解したりするのに役立ちます。

ハードウェアやシステムのシミュレーションを実行し、学生に動作を見せましょう。学生の理解を深めるために、シミュレーションにグラフィカルな出力や 3D アニメーションを追加することもできます。講義や課題、今後の実験での詳細な解析に向けて、結果を MATLAB にエクスポートすることもできます。また、実験を仮想化することで、専用の実験スペースや時間の指定がないコースを増やし、ハードウェアの物理的な制約を回避することもできます。

トロント大学が Simulink を使用して、再構成可能な産業用ロボットをどのようにモデル化したのかをご覧ください。


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MathWorks の遠隔教育コミュニティで、ぜひあなたの経験を共有してください。


独自の実験用インターフェイスの構築

MATLAB と Simulink は、バーチャル実験環境をカスタマイズするためのユーザー インターフェイスの構築をサポートします。バーチャル実験室のベースとして MATLAB や Simulink 内の既存のアプリを利用することができます。また、App Designer を使用して独自のアプリを作成することもできます。

MATLAB アプリを使用することで、コードやソフトウェアの特別なスキルがなくても、実験したり、エンジニアリングの概念を学ぶことができます。学生は、MATLAB または MATLAB Online 内でアプリを使用できます。 MATLAB Web App Server を使用して、アプリをブラウザー上で共有することもできます。

エンブリー・リドル航空大学の Zachary Lietzau 氏が App Designer を使用して、航空機のジオメトリを対話型に操作するための、リアルタイムに更新されるグラフィックスや安定性計算機能を備えたアプリをどのように作成したのかをご覧ください。

MATLAB アプリを使ってみる

MATLAB および Simulink のコミュニティ File Exchangeも活用ください。

ジョンズ・ホプキンズ大学がどのように無線通信のバーチャル実験を構築したのかをご覧ください。

コラボレーション ツールと対話型ツール

MATLAB と Simulink のプロジェクト

MATLAB と Simulink のプロジェクトは、実習や学生の設計プロジェクトのためのバーチャル コラボレーションをサポートします。チームメンバーは、プロジェクトパスの設定や管理、モデルへのショートカットの作成、変更の追跡と制御、ファイルの依存関係の確認、結果の共有を行うことができます。学生グループでサブグループを編成し、モデルのさまざまなサブシステムに同時に取り組むことができます。

MATLAB と Simulink のプロジェクトでは、教員やティーチング アシスタントが常に最新のコンテンツを確認できます。この管理ツールは、1 つのモデルが複数のコースで使用される場合のバージョン管理にも役立ちます。

ライブエディターの使用

ライブエディターを使用すれば、MATLAB コードで演習を作成したり、ライブスクリプトからインタラクティブな実験マニュアルを作成したりできます。学生はライブエディターを使用して、ワークフローを文書化し、データを解析し、Figure を生成する MATLAB コードをベースにしたインタラクティブな実験レポートや電子実験ノートを作成することもできます。ライブエディターやライブスクリプトの詳細については、教育向けリソースのページをご覧ください。また、MATLAB Grader を使用して実験や演習の成果を評価する上でのヒントについては、オンライン評価のページを参照してください。