數學軟件在地方性應用型本科院校數學課程中的應用

張鵬垚 王曉潔 牛麗娜

[摘? ? ? ? ? ?要]? 近年來，現代科技快速發展，信息化教學模式在教育領域中得到了廣泛應用，這不僅為教學課程教學改革提供了助力，還為學生高效學習數學知識提供了便利。地方性應用型本科院校是為國家培養應用型人才的學校。在高校中利用數學軟件開展數學教學活動，不僅為教師教學提供了一種高效的教學方式，還有利于學生掌握相應的數學知識點。因此，探索數學軟件在本科院校數學課程中的應用是當下高校數學教師需要重點研究的問題，同時，在利用數學軟件教學時，教師一定要注意特定的方法，做到合理、有針對性地教學，比如，可以利用Matab軟件計算、進行統計分析以及數據處理等，高效地解決數學問題，培養學生的應用能力。

[關? ? 鍵? ?詞]? 數學軟件;地方性應用型本科院校;數學課程

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）03-0074-02

高校作為一種比較開放的環境，并且高校的教學模式和初中、高中不同，多半靠學生自主探究學習，這樣學生才能依靠自己的能力學習相關的數學知識。眾所周知，數學是理科中難度比較大的一門學科，特別是大學數學，不僅邏輯性強，而且解題的步驟比較多，給學生有效地學習數學知識帶來了較大的阻礙。因此，高校數學教師要根據課程改革的需要，融入新式的教學理念，并且充分運用數學軟件開展教學，為學生提供新式的教育。同時，作為高校學生，也不能按照高中時期的學習方式學習，應該做到靈活運用，教師應多給學生介紹一些有效的數學解題方法，提高學生學習數學知識的能力。

一、數學軟件簡介

要想在本科院校中利用數學軟件開展教學和學習，首先需要深刻明白數學軟件的含義，并且明晰利用數學軟件教學的優勢。總體來說，數學軟件作為一項高效的方式，能夠為學生學習數學知識提供幫助，例如，可以高速地算出復雜的計算題目、繪制函數圖形，同時，還可以制作數學動畫。要知道，數學軟件的種類很多，根據不完全統計顯示，數學軟件的類型大概有幾百種，但是主要分為兩大類，即通用數學軟件和專用數學軟件，二者既有聯系，又有區別，都可以為學生學習數學知識提供幫助。以下是對這兩種數學軟件的詳細介紹。

（一）通用數學軟件

通用數學軟件有其特定的特點和功能，有超強的數值計算功能，利用通用數學軟件，能夠有效地計算出方程組、微積分等內容。本科院校數學課程中，利用數學軟件教學，能夠有效地解決許多問題，還能簡化解題步驟，提高解題的正確率。此外，還可以利用通用數學軟件學習有關圖形的內容。因此，在學習數學知識的過程中，如果遇到和圖形有關的數學內容，也可以利用通用數學軟件理解和學習。比如，數學中有解析幾何知識，也有形式多樣的統計圖，如果讓學生干巴巴地理解數學知識點，學生可能會有些被動。這時就可以利用圖形繪制方法教學大學數學知識，圖形的繪制不僅可以讓學生直觀地了解相關的數學圖形，還能為學生解題提供一些思路，不至于讓學生陷入無從下手的境地。由此可見，通用數學軟件應用在地方性應用型本科院校數學課程中所起的作用非常大，能夠適應相關數學教學改革，進而增強學生學習的高效性。

（二）專用數學軟件

專用數學軟件和通用數學軟件最大的區別就是其包含的類型更加豐富，一般來說，教師側重于使用統計分析軟件和運籌學軟件等。統計分析軟件具有數據分析和管理的功能，最顯著的特點是具有完整性和可靠性，比如，可以應用在回歸分析、方差分析等數學內容中，為學生解決一些相關的數學題目提供助力，數學教學的有效性。此外，據筆者調查可知，運籌學軟件經常應用在解決線性規劃和整數規劃的一些問題中，實現預期的教學效果。

綜上所述，可以總結出數學軟件的特點：數學軟件的程序設計都比較簡潔，并且有信息化技術的融入，同時學生也比較容易學習一些數學知識，可獲得性較高，同時，數學軟件和其他軟件不同，它對硬件的要求并不高，能夠起到良好的教學效果，而且還能整合有效的資源，在地方性應用型本科院校數學課程中容易推廣，這種信息化的教學方式也容易被學生接受。

二、地方性應用型本科院校數學課程教學中存在的問題

（一）課程內容較多，教學課時較少

當前，地方性應用型本科院校中大學生的數學成績普遍不高的主要原因是數學內容繁多，并且難度較大，這兩方面原因已經為學生學習數學知識帶來了較大的阻礙，但是如果高校中安排的數學課時少，這對原本困難的數學題目更是雪上加霜，那么這就決定了學生不能有充足的學習時間學習數學知識，學生難以學到一些有效的知識。此外，還有一種原因，主要是大學中學生需要學習的課程增多，既要學習專業課程，又要學習選修課程，這也直接影響了學生學習數學知識的時間，學生難以在數學課程中投入較多的時間，這也決定了學生難以高效地掌握一些數學內容。

（二）課程內容較難，學生基礎較弱

進入大學以后，數學的難度又上升了一個層次，理論知識變得晦澀難懂，并且學生也很難熟練地掌握一些理論知識，更不會有效地應用在具體的學習實踐中。比如，在學習大學數學中的函數問題時，它并不像高中時期的函數知識那樣容易理解，需要學生將有關的函數理論知識、圖像等問題結合在一起來學習和解決實際問題。如果學生的理解能力較弱，很難學好、學精高數這門課程。同時，一些學生可能數學基礎比較差，初中、高中時期的數學成績不是特別出色，這也直接影響學生學習大學數學知識。

（三）受大學氛圍影響，學生難以全身心投入學習

如果說高中的氛圍比較緊張，時間比較緊迫，那么大學的氛圍就比較寬松，學生不用再像高中那樣一味地埋頭苦學，有許多時間可以做自己喜歡的事情。所以，有些學生可能不會將大部分時間用于數學學習，但是高數的難度很大，如果學生只是投入一小部分的精力，就不利于學生全面地掌握數學知識，學生學習也會變得十分被動。除此之外，受應試教育的影響，高校學生往往存在這樣一種觀點：只要保證不掛科就可以。那么學生就缺少學習數學知識的積極性和主動性，進而降低學生的學習效率。

三、數學軟件在地方性應用型本科數學課程教學中的運用

功能強大的數學軟件作為一種有效的數學學習方法，它不僅被廣泛地應用在數學學習領域，在其他方面也有具體的應用。據實踐可以得出：本科院校中通過數學軟件模式開展教學，既可以幫助大學生輕松地理解理論知識，而且能夠培養學生利用數學軟件解題的能力，提高大學生學習數學知識的能力，進而為打造優質的應用型本科大學生人才提供助力。

（一）運用數學軟件輔助課堂教學

數學軟件屬于信息技術模式的一種，能夠起到開展針對性的教育和指導工作的作用。例如，數學學習中會涉及許多數學思想方法，像數形結合、類比推理等，由于大學數學中有許多知識點比較抽象，僅靠教師講解理論學生很難有效地掌握，但是如果利用數學軟件，將數學知識和圖形有機地結合在一起，就有利于學生學習和掌握一些難度較大的數學內容。例如，在學習數學函數知識時，教師采取傳統的數學教學方式只是在黑板上畫出圖形，這樣做出的圖形不僅精確度較差，浪費的時間也很多，制約數學課堂教學效率的提升。但是如果采用數學軟件，不僅可以節省作圖的時間，還能精準地畫出圖像，為學生提供有針對性的數學教學圖形，幫助學生有效學習。除此之外，數學軟件還有動畫演示的功能，通過動畫演示，可以使靜態的理論知識變成動態的數學畫面，有利于學生掌握相關的數學知識，實現預期的數學教學目標。

（二）利用數學軟件，提高本科院校數學課程的教學效率

本科院校數學課程教學中的一些專業知識比較多，需要利用具體的數學方法來解決。同時，涉及一些計算問題往往十分復雜，教師在課堂上不會給學生留出過多的時間讓學生去計算得數，只是直接給學生具體的結果，不會浪費過多的課堂時間為學生解答，即使做出了具體的計算步驟，也不一定完全正確，這樣學生的計算能力不僅得不到鍛煉，還浪費了課堂教學時間。長此以往，學生的解題效率和準確性就會降低，學生可能很難在有效的時間內完成教師布置的數學任務，教師也可能會出現拖堂的現象。但是如果借助信息化教學模式學習，既可以節省計算的時間，又可以保障計算的準確性，提高計算的效率，增強學生計算的能力。所以，利用數學軟件學習和計算數學知識，可以讓學生從煩瑣的計算中解脫出來，進而提升學生利用數學知識解決實際問題的能力。

（三）借助數學軟件開設數學實驗

數學軟件除了可以輔助教學、計算題目，還可以開展實驗課堂，利用計算機和數學軟件相結合，有效地學習數學知識。長期以來，教師多是講解數學概念，證明一些數學結論，開展數學實驗教學的情況很少。為了改變學習現狀，教師可以利用數學軟件開展具體的數學實驗教學，幫助學生了解基本的數學知識和理論，解決相關的數學問題。

本科院校是為國家培養優秀人才的主要陣地。在地方性應用型本科院校中，教師要順應數學課程教育改革，并且融入新式的數學教育理念，加大改革和創新力度，在數學教學中充分融入數學軟件，利用數學軟件掌握數學基本知識、理解數學概念和解決具體的數學問題。由此可見，數學軟件在本科院校數學課程教學中能夠起到很好的效果，需要得到學生和教師的高度關注，利用數學軟件學好相應的數學知識，提高數學學習能力。

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編輯 馮永霞