基于MATLAB數(shù)學(xué)軟件的高職數(shù)學(xué)教法研究

付菁波

【摘要】MATLAB是一款功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，應(yīng)用到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中是現(xiàn)代教育背景下的必然趨勢，也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的途徑之一.對MATLAB數(shù)學(xué)軟件在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的教法進(jìn)行了分析，希望為高職數(shù)學(xué)教學(xué)開展提供一些有益的建議和幫助.

【關(guān)鍵詞】MATLAB高職數(shù)學(xué)教法研究MATLAB數(shù)學(xué)軟件功能強(qiáng)大，是當(dāng)前教學(xué)中應(yīng)用廣泛的一個軟件，通過MATLAB的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)函數(shù)動畫效果，簡化教學(xué)方式，提高學(xué)習(xí)效率，提升學(xué)生的積極性，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要的價(jià)值.下面針對MATLAB的高職數(shù)學(xué)教法進(jìn)行詳細(xì)討論和分析.

一、MATLAB為高職教學(xué)提供了工具和新的載體

我國高職教育一直都存在一些問題，例如壓縮數(shù)學(xué)課程學(xué)時(shí)，數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)學(xué)習(xí)脫節(jié)等，但這些問題在當(dāng)前并沒有找到有效的措施進(jìn)行解決.利用MATLAB能夠?qū)?shù)學(xué)回歸到本質(zhì)應(yīng)用當(dāng)中去，能為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用之間建立起溝通的橋梁.而且MATLAB本身有著十分強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算能力，能快速的解決各種計(jì)算問題，為學(xué)生提供了更多的思維發(fā)展空間以及學(xué)習(xí)方式.從而成為培養(yǎng)學(xué)生的主體意識和活動參與意識的重要手段之一.

二、MATLAB數(shù)學(xué)軟件的教法研究

利用MATLAB能夠減少學(xué)生計(jì)算方面的負(fù)擔(dān).對于計(jì)算性比較強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識教師可以將知識放到MATLAB中進(jìn)行教學(xué).例如在函數(shù)教學(xué)中，利用MATLAB將函數(shù)圖形描繪出來，然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作和聯(lián)想，最終得到結(jié)果.這樣的教學(xué)方式更加生動，更有利于幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)知識體系，提升教學(xué)效率.

例1.分析下列函數(shù)圖像，并求其極限

這樣的題目往往給學(xué)生造成混亂，通過初等函數(shù)的四則運(yùn)算或者復(fù)合運(yùn)算后，很難直接分析出函數(shù)的圖像或變化趨勢，那么在教學(xué)過程中教師就可以用MATLAB畫出函數(shù)圖像，輸入命令：

>> clear

>> x1=[-1：0.0001：-0.02，0.02：0.0001：1]；x2=[-5：0.0001：5]；

>>y1=sin（1./x1）；y2=sin（x2）./x2；y3=sin（3.*x1）./（4.*x1）；

>> y4=0.75；

>> subplot（1，3，1），plot（x1，y1）；>>subplot（1，3，2），plot（x2，y2）；

>>subplot（1，3，3），plot（x1，y3，x1，y4）；然后再求極限，輸入命令：

>> syms x；

>> limit（sin（1/x），x，0）；limit（sin（x）/x，x，0）；limit（sin（3*x）/（4*x），x，0）

得到的極限結(jié)果和圖像分析是一致的。這樣對于學(xué)生來說形象直觀，大大提高教學(xué)效果.

再比如從二次曲面方程中繪制出二次曲面圖形是不容易的，那么在教學(xué)中利用MATLAB來進(jìn)行畫圖.這樣給學(xué)生帶來更加直觀的感受.

例2.畫出曲面的圖形.

輸入命令：

>> clear

>>[x，y]=meshgrid（-pi：0.1：pi）；z=sin（x.*y）./y；surf（x，y，z）

輸出結(jié)果為圖2.其中曲面的顏色也表示出函數(shù)值的高度，立體感更強(qiáng).

三、MATLAB軟件要聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用

在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)用MATLAB軟件應(yīng)當(dāng)考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，盡量的結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況來實(shí)施教學(xué)，讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R有效的轉(zhuǎn)換為實(shí)踐應(yīng)用能力，從而得到教學(xué)效果的提升.在講解完理論知識以后，教師要及時(shí)的應(yīng)用MATLAB來進(jìn)行示范練習(xí)，讓學(xué)生直觀的看到知識的應(yīng)用和效果，并讓學(xué)生動手來解決一些數(shù)學(xué)的實(shí)際問題，這對于他們的積極性提升將產(chǎn)生重要價(jià)值.

參考文獻(xiàn)：

[1]孫美玲.Matlab軟件在高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊，2014，（12）：77-80.

本文系楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院人文社科類研究基金計(jì)劃項(xiàng)目“基于專業(yè)需求的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究”（編號：GJ1628）的研究成果。endprint