探討Matlab在高等數學教學中的應用

摘 要：高等數學真的是讓很多學生都望而生畏的學科，因為高等數學這一學科知識綜合性較強且不易理解，內容更是十分抽象，為了將高等數學學好，要求學生的思維以及推理應變能力都足夠強，所以這一門課程的教學對于教師來說也是十分困難，所以教師要學會尋找合適的教學方法，幫助學生解決高等數學中出現的問題。所以在本文中我將會簡單介紹一下Matlab在高等數學教學中的應用。

關鍵詞：Matlab，高等數學教學，應用

教師在面對像高等數學這樣一類難度比較大的學科時，就要改變以往傳統的教學方法了，不能只是簡單的結合教材帶領學生分析內容了，而是要學會借助數學軟件如Matlab來輔助學生學習，幫助學生理解課上較難的知識點，不然如果學生在學習高等數學上長期處于被動地位，學生就很難保持對高等數學的熱情。所以教師要學會合理運用數學軟件，幫助學生理解課堂上的知識，與學生實現共同進步。

一、 要將Matlab應用于高等數學教學的原因

高等數學是讓學生十分頭疼的存在，甚至會出現學生已經認真學習了一學期，但期末考試時面對多變的數學題型依舊無法下筆的情況，導致高等數學掛科的情況比比皆是。這就說明學生在學習時，只是單純的學會了知識，但并沒有學會對知識的活學活用。所以教師在授課時，運用合適的教學方式尤為重要，學生應對高等數學的能力有限，教師就要從眾多教學方法中為學生尋找最適合學生學習的一種，幫助學生將不可捉摸的知識變得具體化，方便學生更好的理解。而且高等數學又是每一個大學生都必須要學習的一科，如果學生高等數學的成績不及格，學生就沒有辦法拿到畢業證，也就不能順利畢業。所以學好高等數學對于每一個學生來說都尤為重要，而將Matlab應用于高等數學，便能幫助學生更好地學好高等數學，也就提升了高等數學教師的教學質量。

二、 Matlab的介紹

Matlab是一種由美國出品的商業數學軟件，具有高效的運算功能，能夠使高等數學中的復雜的運算變得簡便化，甚至能給學生的算法進行編程處理，這樣就節約了學生很多計算的時間，同時還具有處理圖形的功能，能夠使圖形的運算過程及結果以編程的形式展現出來，將抽象概念變得具體化起來，那么生硬的書面知識也就變得靈活起來了，學生學習起來也就會更簡單。對于教師和學生來說，最重要的一點便是Matlab將數學表達式以一種盡量口語化的方式展現出來，這樣不僅方便了教師和學生對于高等數學的理解，更能吸引起學生學習高數的興趣。當然一款好的軟件不可缺少的還有一個完備的工具箱，可以及時處理用戶的各種需求，解決了教師的授課中可能出現的問題。

三、 高等數學教學中Matlab的應用

（一）Matlab在函數中的運用

函數是學生無論在高中還是大學都在一直接觸的數學問題，高中的正反比例函數、一次函數以及二次函數對于學生來說還相對簡單，但也一直都是讓學生十分恐懼的存在，因為函數圖像的變化形式總是多種多樣的。而大學高等數學中的函數則是在難度上又上升了一個梯度，函數圖像變得更加抽象化了，而Matlab剛好能幫助學生解決這個難題。因為學生在使用Matlab軟件的同時，會有Matlab語音為學生引導如何解決函數問題，如何繪畫函數圖像，那么這一體驗就遠比教師在講臺上講解，學生在教室里聽課的效果要好得多，因為學生參與到其中了，就能近距離感受高等數學的神奇之處。而且軟件Matlab中所配備的Matlab語言更是極具趣味性的存在，學生在使用Matlab時既能將高等數學簡單化，又能在使用期間讓學生收獲到學習高等數學的樂趣。

（二）Matlab在高等數學中求極限的驗算中的應用

在高等數學中，需要求極限的題型數不勝數，又由于其運算量較大的特點，學生檢查驗算又很浪費時間，就會導致很多學生失分。而Matlab又剛好能幫助學生解決這個問題，所以學生就可以運用Matlab去檢驗自己的極限計算是否正確。Matlab可以根據學生所要求的極限值進行編程，讓系統自行運算，既為學生節省了求驗算極限值所需要的時間，又以一種可視化的計算過程為學生的學習提供了思路。Matlab是一個大量算法的合集，所以可以幫助學生解決任何形式上的算法驗算，提升學生對于學習高等數學的自信心。

（三）Matlab在微積分中的應用

高等數學中微積分的內容非常重要，此外，也是學生學習中的難點，因為學生在上學之前從未接觸過有關微積分的任何練習，所以對學生來說就是要重新學習一個新的概念，而又由于習題的難度，便牽制了很多學生在高等數學中進步的步伐。微積分作為新課程，那么讓學生了解課程內容便是第一步。Matlab的其中一個優點便是學習時的自然化語言，讓學生在學習過程中不會再為了高等數學中晦澀難懂的定義糾結了，方便了學生對于新知識的理解。

四、 結語

高等數學是大學眾多學科中較難的一科，教師就要在講解知識時善于借助Matlab去輔助授課，這樣不但縮減了老師本身的授課壓力，學生學習的樂趣也得了提升，讓學生在同等的時間內有機會學習到更多的知識。

參考文獻：

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[4]陳杰.Matlab寶典[M].北京：北京電子工業出版社，2013.

作者簡介：

蘆永強，甘肅省嘉峪關市，甘肅廣播電視大學嘉峪關分校。