引導高職學生用MATLAB軟件解決數學的意義和價值論文

時間：2021-06-15 09:25:10 論文我要投稿

　　現在MATLAB軟件的應用范圍已經越來越廣泛。它的便捷性、靈活性、開發性等優點廣受用戶歡迎。試想，在高職數學教學中，若能引領學生熟練掌握MATLAB去解決數學問題，那必將會使他們的思維能力和動手能力同時得到更好地鍛煉。理論和數學軟件的結合不僅能帶給他們新鮮感，調動他們的學習熱情，更能使他們將所學到的數學思想靈活運用到各個領域中。

引導高職學生用MATLAB軟件解決數學的意義和價值論文

　　1 MATLAB與數學教學的聯系

　　MATLAB是美國設計的一款軟件，它的基本數據單位是矩陣，所以英文也是matrix和laboratory的組合。它在矩陣運算、工程與科學繪圖、數字圖像處理方面有較為突出的作用。MATLAB函數所能解決的問題基本包括線性方程組和矩陣運算的求解、微分方程及偏微分方程組的求解、符號運算、傅立葉變換和數據的統計分析、工程中的優化問題、稀疏矩陣運算、復數的各種運算、三角函數和其它初等數學運算、多維數組操作以及建模動態仿真等。在數學教學中，我們不能單純的進行理論教學，而是要通過數學實驗來進行輔助教學。讓數學模型來加強學生們的數學思想。在生活中，我們已經自覺不自覺地使用了最優化的'數學思想，目的可能是最省錢，或者是最省時間，或者是其他目的，總之，是對我們最有利的。凡是在解決問題的過程中，能利用數學的思想方法對問題的求解有一定幫助的，都可以稱為數學問題。而解決數學問題不可或缺的就是這些方便人們使用的數學軟件。

　　2 MATLAB在高職數學教學中的具體應用

　　在高職數學教學中，我們可以將MATLAB引入到以下的幾個教學內容中，如創建矩陣、矩陣運算、多項式運算、線性方程組、微積分、函數優化、微分方程的數值解等。同時，教師還可根據學生的接受程度，讓他們不局限于原有的函數庫，而是自己動手創造更多更實用的函數。因為所有MATLAB的各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構造新的專用工具包。MATLAB軟件與數學的結合可以使同學們更清晰更直觀的學習到理論知識和數學思想。在以往傳統的教學中，太過于強調學生的題海戰術，而忽視了學生的認知過程。將數學軟件應用到數學教學中，不但能夠加強學生們對數學概念，數學公式的理解，而且還能促使學生發現問題并自主解決問題。這些數學思想與數學實驗的結合可以使知識具體化、形象化。如，在極限教學中學生們對重要極限的各種變形問題很難掌握，這時，我們就可以用MATLAB來解決。例如，求極限。

　　再如，我們在講授用導數解決函數的最值問題時，有這樣一個應用問題。如圖1所示，鐵路線上AB的距離為100km，工廠C距A處為20km，AC垂直于AB，要在AB線上選定一點D向工廠修筑一條公路，已知鐵路與公路每km貨運費之比為3：5，問D選在何處，才能使從B到C的運費最少？

　　由于鐵路每km貨物運費與公路每km

　　貨物運費之比為3：5，因此，不妨設鐵路上每km運費為3k，則公路上每km運費為5k，并設從B到C點需要的總運費為y，則（0≤x≤100）。

　　對于高職學生這個函數的求導及求導后整理出簡單的式子求導數為零的點，學生比較困難。這時我們就可以用MATLAB來解決。

　　3 選取MATLAB進行教學的幾大優勢

　　第一、MATLAB有好的用戶界面以及更加貼近數學公式的自然化語言，相對其他數學軟件來說，是更容易接受更容易學習的。第二、新版的MATLAB語言基于最流行的C++語言的基礎上，對于非計算機專業的人員來說更加容易操作。并且這種語言可拓展性強，可以深入到科學研究及工程計算。第三、MATLAB極大地提高了教學效率。在以往的數學教學中，普遍存在著基本公式羅列，公式推導繁雜，圖形繪制耗時等特點，實驗驗證和數學軟件的結合，能夠清晰地演示傳統教學中的難點。學生們因為課堂充滿動態化的演示變得更有興趣，因此也能更主動的進行學習，從而提高了教學質量。第四、實驗教學還能提高學生們的團隊合作意識。在數學實驗教學中，教師們可以將較難的課題讓學生們以組為單位進行研究。這樣，學生們通過一個實驗項目共同探討，也進而培養他們的團隊合作意識。學生們互幫互助，更能加強他們的學習能力。

　　4 結束語

　　在現在的教學中，教師們將數學軟件引入到教學中是必要的。教師應該以學生為主體，數學軟件為工具通過計算機的手段帶領學生們進行數學學習。數學的教學，不僅僅局限于數學知識，更重要的是學生的參與，學生只有參與其中才能獲得學習的樂趣，才能提升數學在他們心中的位置。眾所周知，數學素質的提高和培養是要通過課程體系、教學方法、教學手段來體現的。教師們完全可以借助數學軟件把經典的數學內容換種方式教授給學生，改進以往單一的僵硬的教學方式，使得學生們真正從應試教育中解脫出來，發揮學生的特長。

　　參考文獻：

　　[1]鄧雁城，王信峰.計算機及數學軟件在高職數學教學中的應用[J].大學數學，2011.

　　[2]朱漢敏.MATLAB用于《高等數學》的教學[J].計算機輔助工程，2004.

　　[3]菅小艷，MATLAB 在高等數學中的應用[J].計算機時代2011.

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