MATLAB在普通工科院校《高等数学》课堂教学中的应用

2018年1月31日10:46:32MATLAB在普通工科院校《高等数学》课堂教学中的应用已关闭评论 14 阅读

数学依靠真实的外界现象与过程,以抽象的数量关系反映客观规律,这使得它有 “一切学科之母的”的美誉。在高等学校中,高等数学是理工科,财经类等专业的一门重要基础课,其教学目的主要是培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力,空间想象能力,培养学生辩证的思想方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。它担负着培养学生的基本数学素养的任务,同时为学生学习专业的后继课程准备必要的数学基础。

传统的《高等数学》课堂教学模式是教师拿几支粉笔讲解定义,定理、公式,进行计算或证明,而对用数学知识去分析、解决判断实际问题的能力培养不足。没有多媒体课件的辅助性教学,学生也只是机械的学习,教条式的理解。这样的教学模式不仅使学生学习数学的激情不高,即使对知识公理烂熟于心,却也不能增强其实际解决应用生活的能力。笔者从教几年积极与学生沟通,尝试将Matlab数学软件引入课堂教学,寓理论教学、实验演示于一体,教与学相结合,使一些抽象的公式和运算能用可视化的图形、曲线表示,达到传统教学无法实现的效果,并在教学过程中渗透教学建模思想、培养解决一定实际问题的意识和初步能力。

1 Matlab 数学软件的优点

Matlab集数值计算、图形图像处理、符号计算、文字处理、数学建模、实时控制、动态仿真、信号处理等功能为一体,适应多学科、多重工作平台,功能强大。首先,Matlab更接近于人们的思维方式,用Matlab编程类似书写数学公式,编程时间和程序量会大大减少。其次,Matlab库函数非常丰富,计算功能强,使用简便,即使是只具有初步计算机知识的人也能很快掌握它的基本功能。再次,Matlab 提供了大量的图形例程,可方便地实现数据的可视化。最后,Matlab易于扩充,用户根据需要建立的文件与库函数一样可以被调用,从而提高了使用效率,扩充了计算功能。Matlab还可以与Fortran语言和C语言子程序混合编程。

2 Matlab在《高等数学》课堂教学中的应用

1)利用Matlab强大的绘图功能辅助课堂教学,学生对图形有了直观了解,有利于理解概念,建立空间想象能力。

例2二次曲面z=2x2+4y2的图形。

在Matlab命令窗中输入程序(下图左),即得图形(下图右),结合截痕法,可以更直观了解曲面形状。

2)利用Matlab强大的计算功能,使计算不再繁琐,课堂有更多时间思考和提高。

(1)Matlab提供的命令函数limit()可以完成求极限的问题,其格式为limit(F,x,a,’left’)

(3)Matlab提供的命令函数symsum()可以完成级数求和的问题,其格式为symsum(function,variable,a,b)

将Matlab数学软件引入到《高等数学》课堂教学中,不仅克服了传统教学中讲解内容抽象、手工绘图不准确和不直观,教学内容难以扩展的不足,而且学生在学习中也表现出了极大的热情和创造性,有利于培养学生的兴趣和数学应用意识,这对提高教学质量,促进教学改革,培育全面复合型人才都有着积极的作用。

weinxin
微信客服
有需要论文代写代发服务的亲可以扫描微信二维码联系客服MM沟通。或者加我们客服的QQ281391381咨询。