基于MATLAB数学软件的高职数学教法研究

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  【摘要】MATLAB是一款功能強大的数学软件,应用到高职数学教学中是现代教育背景下的必然趋势,也是提升学生数学素养的途径之一.对MATLAB数学软件在高职数学教学中的教法进行了分析,希望为高职数学教学开展提供一些有益的建议和帮助.
  【关键词】MATLAB高职数学教法研究MATLAB数学软件功能强大,是当前教学中应用广泛的一个软件,通过MATLAB的应用能够实现函数动画效果,简化教学方式,提高学习效率,提升学生的积极性,对培养学生的综合素质具有重要的价值.下面针对MATLAB的高职数学教法进行详细讨论和分析.
  一、MATLAB为高职教学提供了工具和新的载体
  我国高职教育一直都存在一些问题,例如压缩数学课程学时,数学教学与专业学习脱节等,但这些问题在当前并没有找到有效的措施进行解决.利用MATLAB能够将数学回归到本质应用当中去,能为数学学习和实际应用之间建立起沟通的桥梁.而且MATLAB本身有着十分强大的数值计算能力,能快速的解决各种计算问题,为学生提供了更多的思维发展空间以及学习方式.从而成为培养学生的主体意识和活动参与意识的重要手段之一.
  二、MATLAB数学软件的教法研究
  利用MATLAB能够减少学生计算方面的负担.对于计算性比较强的数学知识教师可以将知识放到MATLAB中进行教学.例如在函数教学中,利用MATLAB将函数图形描绘出来,然后让学生进行实践操作和联想,最终得到结果.这样的教学方式更加生动,更有利于帮助学生构建数学知识体系,提升教学效率.
  例1.分析下列函数图像,并求其极限
  这样的题目往往给学生造成混乱,通过初等函数的四则运算或者复合运算后,很难直接分析出函数的图像或变化趋势,那么在教学过程中教师就可以用MATLAB画出函数图像,输入命令:
  >> 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);然后再求极限,输入命令:
  >> syms x;
  >> limit(sin(1/x),x,0);limit(sin(x)/x,x,0);limit(sin(3*x)/(4*x),x,0)
  得到的极限结果和图像分析是一致的。这样对于学生来说形象直观,大大提高教学效果.
  再比如从二次曲面方程中绘制出二次曲面图形是不容易的,那么在教学中利用MATLAB来进行画图.这样给学生带来更加直观的感受.
  例2.画出曲面的图形.
  输入命令:
  >> clear
  >>[x,y]=meshgrid(-pi:0.1:pi);z=sin(x.*y)./y;surf(x,y,z)
  输出结果为图2.其中曲面的颜色也表示出函数值的高度,立体感更强.
  三、MATLAB软件要联系实际应用
  在数学教学的过程中,教师应用MATLAB软件应当考虑到学生的实际情况,尽量的结合学生实际情况来实施教学,让学生能够将理论知识有效的转换为实践应用能力,从而得到教学效果的提升.在讲解完理论知识以后,教师要及时的应用MATLAB来进行示范练习,让学生直观的看到知识的应用和效果,并让学生动手来解决一些数学的实际问题,这对于他们的积极性提升将产生重要价值.
  参考文献:
  [1]孙美玲.Matlab软件在高职高专数学教学中的应用[J].科教导刊,2014,(12):77-80.
  本文系杨凌职业技术学院人文社科类研究基金计划项目“基于专业需求的高职数学教学改革研究”(编号:GJ1628)的研究成果。
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