高等數學教學數學軟體的功能及實施

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數學改革的大方向就是利用數學軟體輔助數學教學,促進數學教學和數學軟體的結合,下面是小編蒐集整理的一篇相關論文範文,歡迎閱讀參考。

高等數學教學數學軟體的功能及實施

毫無疑問,高等數學在大學理工科學生的學習過程中佔據重要地位。然而,受數學學科理論性和思維性的特點所限,學生很容易失去學習高等數學的興趣,對該學科產生厭煩心理。當下,在課程改革的大背景下,既有的數學教學理念備受質疑。數學實驗和建模等課程強調的是實踐和應用,據此,在高等數學的教學中數學思想得到了更突出的體現,學生學習數學的熱情得到了激發。當下,數學教學改革的重中之重就是要有效地利用數學軟體來促進教學手段的高效落實,發揮數學軟體在數學教學中的重要作用。

 一、數學軟體在高等數學教學中功能

當前,隨著高數改革的開展,不同的數學應用軟體應用而生。按照不同的專業和功能各有不同的劃分方法,而且不同的軟體功能也有所不同。

(一)數學軟體的種類

當前,學科改革正在如火如荼地進行。就數學學科改革而言,其中的一項重要任務就是將相關數學軟體引入數學教學,使用高科技手段輔助教學,其中最為常見的有多媒體輔助教學,另外還要其他專業軟體輔助教學。根據不同專業的特點,數學軟體可分為Sas,Spss(統計),Lingo,Lindo(運籌規劃),Ansys(有限元分析)等;而按照它們的功能特點,則Maple(符號計算),Matlab,Math-ematica(數值計算),z+z超級畫板(作圖)等。

(二)數學軟體在數學教學中的功能

總的來說,當前專業數學軟體種類較多,而且功能各異。簡而言之,在數學教學的過程中使用的軟體主要具有如下功能。第一,計算功能。從實際情況來看,很多工科學生之所以對數學學科產生興趣下降或者厭煩心理,主要是因為工程計算較為複雜,操作起來十分麻煩。這時候,若能有效地使用專業精簡的數學計算軟體,一方面可以大大降低了計算的複雜度,使其拋開計算,有足夠的時間與精力去理解學科本質;另一方面還可以還可以提高學科學習的專業性,充分發揮相關軟體的輔助作用。第二,圖形視覺化功能。當前,有效處理高等數學學科抽象性的基本方法就是使相關資料進行動態變化,進而進行直觀演示,這樣不僅在很大程度上扭轉了既有學科教學的純理論推導模式,有利於激發學生的學習熱情;另一方面還大大提高了學生對某些抽象概念的理解水平。最後,程式開發功能。從實踐來看,在計算和解決現實問題時,往往需要應用到數學學科的不同知識,這時候單個軟體的內部命令往往無法勝任。據此,當前高等數學教學的重中之重就是要依託數學專業軟體,對相關的實用程式進行開發,培養學生的數學建模理念,改善學生解決實際問題的水平。

二、數學軟體在數學教學中的實施方法及價值

(一)數學軟體在數學教學中的實施方法

不同的數學軟體往往具有自身不同的特點,加之數學教學過程各有不同,因此將數學軟體應用於教學過程中往往具有不同形式,具體來說,主要有以下幾種:第一,教師課堂演示。當前,數學課堂教學改革中最普遍的實施方案就是課堂演示法。具體來說,學科教師將專業的數學軟體應用於傳統的多媒體軟體,以電子課件的形式開展數學教學。總的來說,該方法仍然將重點放在數學學科的基本知識上,輔之以數學軟體。另外,鑑於其使用的硬體資源少,因此可大規模地推廣教學。然而,不可否認的是,該種方法在調動學生積極性、加強師生互動方面有所欠缺,導致學生整體的參與性不夠。第二、機房集中學習專業軟體。這種形式的重點為軟體教學,學生可自行進行上機操作,對數學知識的'理解得到了深化,具體的實踐和應用水平得到了提高。值得注意的是,該種形式涉及到的硬體設施條件高,且適用於興趣班教學,其關鍵在於使學生通過操作軟體深化數學思維,使其將數學問題轉化為計算機軟體問題來實現。

(二)數學軟體對高等數學教學價值

基於以上的教學模式,為杜絕因單純的軟體演示教學而導致對數學學習的忽略,因此有必要促進“課內外結合”、“講練結合”和“演示操作結合”,提高數學軟體在數學教學中的應用效率。

首先,在教學的過程中應該保證學生能夠獨立操作電腦,使用相關教學軟體完成相關學習活動。以“z+z”軟體為平臺對教學過程進行說明,學生在學習級數概念時,首先使用軟體動態繪製初等函式的泰勒展開式,對項數和原函式進行直觀演示,知曉級數和原函式的關係。接下來,引入數學概念,使學生明確抽象概念,繼而將靜態的數學概念轉化為可操作的動態過程,給予學生動手實踐的機會,更改級數通項表示式。一般來說,互動性的教學模式有利於學生學習興趣和熱情的激發,而相關軟體的使用極大地深化了學生對級數的理解。

課堂教學完畢,在課下將級數的其他概念以電腦操作的方式給學生留作業,對相關數學概念進行總結與歸納,深化學習效果。

由上可以看出,在實施方案的過程中,軟體的應用十分重要而且必要。“z+z”軟體較小,方便使用,易於操作,應用效果較好。

從實施的效果來看,利用以上方法實施教學活動,學生有效地使用了相關軟體完成了對數學問題的解決,得到了創造性的結果。

三、結語

當前,數學改革的大方向就是利用數學軟體輔助數學教學,促進數學教學和數學軟體的結合。本文依託該思想下的教學模式,對相關數學軟體的選擇和應用進行了深度剖析。在當前教學改革的大背景下,隨著整體教學條件的提升,如何才能依託現代化的技術提高數學教學的有效性必將成為未來研究的重點內容。

 參考文獻:

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