刍议MATLAB软件在教育系统中的应用与研究
1 MATLAB软件的介绍
在教育系统中使用MATLAB软件对实验结果进行分析的时候，大多数的研究者都使用SPAA或者是SAS，但是在学校中开设的基础课程却是MATLAB。实际上，MATLAB是一个具有很强大的统计能力的教学类软件，将其应用到教育系统中能够达到很好的效果，尤其是在数学科技类的应用，具有更大的潜力。所谓MATLAB，就是matrix和laboratory的缩写，也就是矩阵实验室的意思。它不仅能够进行数学中的矩阵运算、还可以实现一些算法，能够应用到工程计算、图形处理等多个方面。而且MATLAB还能够创建用户界面，并且对其他语言编写的程序进行调用，是具有很强大的功能的一个软件。
2 使用MATLAB数值运算
2.1 概述
在教育实验的过程中，为了发现并且表现出一组数据所具有的规律性，经常需要计算出一些可以反映出这一组数据的统计特征的数字，我们把这些数字称为统计或者是特征数，其中包含了集中量、相关量等。在教学实验中，经常会用到MATLAB来计算教育实验中使用的统计量，它具有方便、快捷、准确等优势，下面是一些实例。
2.2 举例
2.2.1 例1
某个小组有10名同学，对其进行数学测试，他们的成绩分别是62、84、78、77、90、79、71、83、76、98。要求：求出这10名学生的分数的总和、平均值、以及最大值和最小值，它们的方差、标准差、中位数。
使用MATLAB软件对这些值的统计量进行计算。由于MATLAB内部已经提供了相应的函数，因此只要对其进行调用，然后输入相应的数值就可以求得最终的结果，十分的简单、准确。因此，对于这个例题，我们只要编写一个简单的小程序，就能够一次性的求得结果。
根据上述的步骤，就能够得到实验最终结果：通过使用MATLAB工具，将这10个数值输入以后，通过源程序的计算，能够迅速的得出最终的结果，即：10个学生的分数的总成绩是798，平均成绩是79.8，中位数是78.5，极差是36，方差和标准差分别是98.1778和9.9065，最大值和最小值分别为98和62。
2.2.2 例2
已知：A=[12，21，56]，B=[34，45，78].求两个矩阵A-B，A=B，A*B，A/B的值。只需要将两个矩阵输入，使用系统内部的函数就可以得到最终的结果：A=122156。B=344578。C=-22-24-22。D=4666134。E=4089454368。F=0.6175。
这两个例子都是比较简单的例子，使用MATLAB能够快速的得到最终的计算结果，而对于一些复杂的例子，MATLAB同样也能够进行计算，且过程十分的简单、方便，提高了计算的效率，为了人们对于科学的研究和学习都能够提供很大的便利。
3 MATLAB在绘图函数的应用
在教育系统中，对于数据做出直观的图形是很重要的，这能够清楚的表现出数据所反映的现象，并且对于寻找适合的模型、统计方法有着很大的帮助。而统计图是将统计分析的结果显示出来的一种很直观的图形，具有简明、形象且生动，容易被人所理解等优势。在某些情况下，统计图可以作为统计分析结果的一些补充说明，使人更加的明了结果。
而除了上述提到的MATLAB在数值计算方面的用途，MATLAB同时也是一个具有强大绘图功能的软件。MATLAB提供了很多图形的函数，不仅可以绘制一些二维、三维的图形，还能够绘制一些专业的数据图形，也就是高层的绘图函数。除此之外，MATLAB还能够直接对图形的句柄进行低层的绘图操作。在这一类的操作中，系统可以给图形的每一个图形对象分配一个合适的句柄，通过这个句柄对图形对象进行操作，而对于图形的其他部分则不会产生其他的影响。
4 MATLAB在信号处理的应用
4.1 概述
MATLAB还具有信号处理的功能。它本身就具备信号处理的工具箱，因此能够进行一系列的数字信号处理操作，其中包括波形的发生、滤波器的设计和分析等。其中，MATLAB本身的工具箱提供使用命令函数以及图形用户界面设计这两个工具。MATLAB还提供了对于滤波器进行分析、滤波器的实现、滤波器的离散化等功能。这些概念都是十分抽象的，对其基本理论的掌握以及进行使用都很不容易，然而MATLAB这个工具所具备的强大的计算仿真的能力，能够把对于信号处理的抽象理论用十分简单易懂的形式表现出来，使得学习者很容易接受这些理论。下面是使用MATLAB对频谱进行分析的一个例子。因此，可以通过对离散时间信号的基本运算和信号处理系统的分析和设计，把MATLAB和数字信号处理相结合来了解学习。
4.2 举例
使用FFT对信号进行谱分析。
已知序列X（n）=2sin（0.48πn）+cos（0.52πn），0= 根据上述的例子能够说明，MATLAB具有很多图形上的功能，对于计算共轭问题有着很好的性能。离散傅里叶变换问题是数字信号的基本理论的核心内容，而共轭问题正是其中的一个难点，使用MATLAB能够对其进行容易的解决，极大地方便了人们的学习，因此在教学过程中具有很大的应用价值。 5 结束语 该篇文章主要通过一些具体的例子来说明MATLAB所具备的强大的功能，凸显了其在教育系统中的应用价值以及所具有的重要意义。MATLAB中的统计工具箱有着很强大的统计分析能力，在对于函数的绘制、信息的处理、数值的计算等方面都有着很强大的特点，且使用十分的方便，符合人们对于功能的需求。近年来，随着信息技术的不断发展，人们对于MATLAB有着更加深入的学习，相信MATLAB在教学系统中会有更加广泛的应用。因此，本文主要介绍了MATLAB软件在鉴于系统中的应用，希望在推广期使用的过程中起到一些作用。
