數學軟件在高職高等數學教學中的應用淺析

李艷峰

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

我國的信息化科技的發展近幾年來的發展極為迅速，許多智能設備對生活、對學生的學習都有著很大的影響。現在的人們無論是學生還是工作者亦或是普通百姓大部分都是與信息技術的關系是“不可分離“的。新興軟件應用于課堂教學是一種新興的教學模式，主要是通過讓學生在以電子信息科技為載體、在固定app上學習的一種教學模式。高等職業學校的主要教學目的還是以實踐教學為主的，所以在進入高等職業院校后的學習時間會越來越少，況且高等數學的學習難度又很大。所以將數學軟件應用于高等職業數學教學中可以方便學生在課余的時間來學習、練習高等數學，在一定程度上提升學生的高等數學知識基礎與學習能力。那么我們又該怎樣將數學軟件更好的應用于高等數學教學呢？以下我們是我們總結的一些教學方式。

一、常用數學軟件

（一）Mathematica

Mathematica是美國一家公司設計、研發的一款非常著名的數學軟件，這個軟件采用的計算方式比較先進，順應了我國當前階段的高等數學教學與學習要求。這種數學軟件運用到符號運算方式可以解決高等數學里許多的難題，比如線性代數關系、微積分、數學的分支公式等都可以利用這個數學軟件進行運算，在高職高等數學的教學應用中發揮著很強的教學輔助作用。

（二）Maple

這個軟件是加拿大一所大學與Waterloo Maple Software公司聯合注冊并且研究發行的一款軟件，主要是以對線性代數關系、微積分等高等數學知識的公式運算為主的軟件，也是當今被長期廣泛使用的重要數學軟件之一。相對于Mathematica數學軟件來說，它的使用環境更加優良，但是在運算方式以及運算速度、準確度上可以說是旗鼓相當，所以在高等數學的教學中也比較受到老師和學生的青睞，但是總的來說更多使用這款數學軟件的人群主要是科研人員、高校老師等，另外這款軟件的數據處理能力也是數一數二的，而且Maple涉及的高等數學是知識面比較廣，所以在在教學上的輔助作用也是很大的。

（三）MATLAB

MATLAB軟件更加傾向于一款科技計算軟件，因為這款軟件所涉及的計算領域比較廣闊，更多的是被應用到醫療領域、工業領域、電子信息、應用系統開發等中去。而且在語言編寫上還有著很大幫助，因為最早這款軟件也是被用于到語言編寫上的，當然為了能夠更加適用于高等數學教學中去，增加更多的運算方式以及提升運算能力，優化運算速度、準確度等。在學習高等數學時需要有數學建模的輔助作用，這款軟件能夠更加容易地實現數學建模。

（四）LINDO

LINDO是由美國的一家公司設計研發的，同以上軟件一樣有著大相徑庭的作用，但是這款軟件的主要作用還是以求解數學規劃問題為主的。相對于以上介紹的數學軟件，這款數學計算軟件的計算速度會更快，也會更加準確，在求解數學規劃問題時更加容易，輸入時更加方便。由于它的高性能、快速度、高準確率，使它無論是在教學領域還是在科研、工業領域都受到很熱烈的歡迎，也因此在這些領域被廣泛、頻繁的使用。

（五）MathCAD

MathCAD不僅是一款軟件，準確的說是一種系統——交互式數值系統。在開發公司MathSoft開發時的開發思想比較新奇、特殊，他們的開發目的是以更加專業、更加全面的功能集成為一個整體與該軟件中。由于開發公司不過分看重精確度、速度等所以相對來說，用這個軟件計算出的高等數學題目的答案相對來說是比較簡便的，在運算時的輸入也是非常簡便的。這款軟件還有獨特的自帶插件，更加容易地找出運算符號，應用在高職學校高等數學的教學中能夠更加的節省時間，新穎獨特還體現在可以形成表格圖形，通過用圖形結果進行分析，無論是對老師的教學還是學生的學習都有著很強的作用，在此基礎上增加對問題的理解程度。

二、數學軟件的有效應用

（一）教學演示實驗

教學演示實驗是通過使用多媒體技術來實現的，教學人員使用多媒體對數學問題的示范實驗為學生解決在學習高等數學時遇到的數學難題、運算難題等。之所以使用多媒體使用數學軟件進行高等數學的教學，第一是讓學生熟悉數學軟件的操作方法，第二是因為在我們高等數學教學中，隨著時間的推移，許多教育工作者對高數計算方式及過程的推理過程并不是特別看重了，用數學軟件在多媒體上演示給學生，在學生熟悉數學軟件該如何應用的同時，幫助學生理解解題步驟，同時在解答過后的驗算上也有著一定的檢測作用，也會讓結論得到更充分的補充。

（二）數學建模實驗

數學模型是數學公式、圖表對客觀現象進行符號運算的一種比較抽象的建模實驗。在教學上有著許多成功的案例，并且也有經過研究分析得出使用數學建模對學生的數學應用能力培養有著很大的成效，是最佳的一種培養數學應用能力的教學方式。在現在許多的數學軟件的應用中大多都有著對數學建模有著很大幫助的成分，因此使用數學軟件可以為高等數學建模過程中提供計算和模擬的能力，讓數學建模在有數學軟件的應用下變得更加容易，也讓學生在學習高等數學時能夠更加迅速的理解學習內容。

（三）數值計算實驗

在進行高等數學教學時，無論是對老師的教學還是學生的學習來說，數值計算都是比較“艱難”的一部分，因為在數值計算時會有比較麻煩的運算過程及運算方式，數學軟件的有效應用可以幫助數值計算的快速完成。MATLAB軟件就很擅長于數值計算方面，因此在這方面的能力相對來說比較優良。但是在方便、快捷、準確的同時也有著一定的限定性，比如在使用這款數學軟件時就需要使用者有著一定的程序設計基礎，不然不僅使用不好，還會讓自己的數值計算解答過程變得“雪上加霜”。

（四）應用于高等數學的極限中

我們可以說在高等數學的學習中極限部分是一個重要的且難理解的概念，而且在高等數學的學習和研究中又是不得不理解的一個部分，所以對于對高等數學的研究可以說這是一個基本工具和知識點。學生必須理解和學習極限，熟悉極限操作中的數值計算，在此過程中就可以使用各類數學軟件作為教學學習輔助工具。這些軟件還允許使用軟件的繪圖功能來改進學生對高數學習的看法，增加對高數的學習興趣。在進行極限數值計算時，可以使用矩陣算法并利用Maple軟件的繪畫功能使學生更好地理解極限。

三、結束語

可以看出這些數學軟件被應用在高等職業學校的高等數學教育中可以在一定程度上大大減少學生學習的困難。未來隨著信息科技以及各類數學軟件的出現，隨著軟件的不斷完善和不斷地優化，在高等職業教育下學習高等數學的學生可以擺脫過時和沉重的數學計算方式，注重應用和理解數學知識，通過數學學習來解決更多的實際問題，增強學生的數學應用能力，也會更加注重高職學生的數學應用能力的培養。