計算機及數學軟件的應用探討

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摘要：為了進一步提高高職數學教學質量，就要有效融入計算機和數學軟件，結合高職數學教學的實際情況，確保計算機和數學軟件得到有效應用。文章主要就高職數學教學中計算機及數學軟件的應用進行探討，旨在充分利用數學軟件的強大功能，提高高職數學教學質量。

關鍵詞：高職數學教學；計算機；數學軟件

一、引言

隨著社會的不斷發展，企業對于人才的要求越來越高，這就對高職院校數學教學提出很高的要求。為提高教學質量，培養出合格的人才，高職院校數學教師要善于利用計算機和數學軟件，將復雜而抽象的數學知識轉變成直觀形象的內容，使學生能夠感受到學習的趣味所在，從而提高學習的積極性和主動性。計算機及數學軟件具有強大的圖形處理功能，還可以對課堂進行仿真與模擬，利用其強大的計算功能為學生搭建使用的數學教學平臺，促進學生有效將理論與實踐有機結合。

二、高職數學教學現狀

高職院校數學是一門重要的學科，這一學科與許多領域均有默契的關系，在許多行業中具有廣泛的應用。因此，開展數學教學，可以保證學生能夠靈活運用所學知識解決問題，滿足企業對于人才的需求。盡管數學十分重要，而且應用范圍廣泛，但在實際教學中還存在一些問題?，F階段，許多高職院校的數學理論教學課時正在不斷縮減，盡管數學依然是一門主要學科，但卻很難與其他專業學科有機結合。在進行知識傳授時，教師往往將知識和專業剝離，單純灌輸枯燥乏味的數學知識，長此以往，就會影響學生實踐能力的提升。還有一些數學教學教師在傳授知識時，重視求導、求微積分等方面的內容，不過其目的卻比較功利，即為考出好成績而傳授，學生的思維能力沒有得到系統的培養，其應用數學知識解決問題的能力遠遠不足。在素質教育的要求下，各大數學教師要高度重視改進數學教學，為培養優秀的人才奠定堅實的基礎。

三、計算機及數學軟件

為了進一步提高數學教學質量，需要借助先進的技術和軟件輔助教學。隨著計算機技術的不斷發展，數學軟件功能日益完善，類型眾多。數學軟件整體可分為兩類，第一類是通用型，第二類是專用型。通用型數學軟件主要運用于數值計算及符號計算等計算問題，例如進行常規的微積分運算，解方程組及矩陣運算等，較為常見的有MATLAB，MathCAD，Mathematic；專用型數學軟件主要用于解決數據管理和數據分析等統計及運籌類問題，較為常見的有SPSS，SAS，LINDO等。在進行計算機及數學軟件的選擇時，首先要考慮到軟件與教學之間的關系。要選擇恰當的數學軟件，滿足教學各項要求，改進數學教學方法，為學生提供更加多元化的數學解釋，使學生學習知識時不會感到枯燥乏味，晦澀難懂。要選擇計算能力強大、圖形處理功能優秀的軟件，這樣就可以保證教師將知識直觀化，深刻融入數形結合的思想，使學生能夠逐步具備優秀的數學思想。在選擇數學軟件時，要考慮到學生是否操作方便，這樣就可以方便學生在課后利用數學軟件對知識進行查缺補漏，有益于提高學生的自主學習能力。要明確操作步驟，保證操作界面清晰易懂，激發學生的操作興趣。為了進一步提高學生的應用能力，要保證數學軟件具有一定的編程功能，使學生能夠自主解決問題，提高創新能力以及對知識的應用能力。

四、高職數學教學中計算機及數學軟件的應用

在計算機技術的支持下，許多數學軟件主要是以演示工具出現，教師利用數學軟件可以達到數形結合的目的。通過數學軟件演示的知識點可以為學生展示出各種各樣的形象動畫，使學生能夠及時理解和掌握知識。這種演示方式可以加深學生對知識的印象，但還是會存在一定的弊端，比如，學生雖然會記住知識，但還是不容易深入理解數學的內涵。這就需要教師為學生提供充分的思考時間，不能過分依賴計算機和數學軟件。（一）培養學生主動學習精神與思維能力。教師要積極培養學生獨立思考的能力和主動學習的態度，鼓勵學生大膽猜想，對知識積極探索，拓展思維，在學習中找到樂趣，驗證自己的答案。學生在這一過程中能夠了解知識的內涵，培養自主學習的意識，還可以更順利地掌握知識，并學會利用數學知識解決問題。比如，教師在講解數列極限時，可以先通過定理對于數列極限進行判定，然后再利用數學軟件描繪出對應函數的圖像進行驗證，使學生能夠及時掌握知識，還不會輕易對知識遺忘。教師可以組織學生利用軟件畫出函數圖像，對極限數列進行驗證。（二）利用圖形處理和仿真模擬功能展示知識。利用計算機及數學軟件可以促進學生能夠真正接受知識，通過自己的方式思考問題，解決問題，驗證結論，順利完成各種作業任務。數學軟件有強大的圖形處理能力和仿真模擬功能，教師充分利用這些功能，可以使學生對概念熟練掌握，具備數學思想。比如，講解定積分的定義時可以讓學生在課后嘗試運用數學軟件來演示分割、近似求和，取極限；通過動畫來展示定積分是如何通過“以直代曲”來求曲邊梯形的面積，最終讓學生充分理解“微元求和”的數學思想。以動畫演示圖像后，要引導學生自習觀察，有效保證學生與所學知識順利銜接。（三）利用軟件計算功能提高學習效率。要為了進一步提高學生的數學應用能力，掌握正確的數學方法，要避免學生將許多精力花費在繁重的計算之上，可借助計算機進行重復的預算，提高學習效率。比如，實對稱矩陣的對角化問題上，學生通過學習了解到實對稱矩陣可以對角化，但運算過程往往是復雜且易錯，這就可以利用計算機及數學軟件進行計算，保證結果準確。將數學軟件與專業相結合，同樣可以解決許多問題，教師要培養學生利用數學軟件的計算功能解決實際問題的能力。

五、將計算機及數學軟件與數學實驗平臺相結合

（一）明確數學實驗平臺開設目的。計算機及數學軟件與數學實驗平臺的搭建密切相關，對于高職數學教學而言，搭建數學實驗平臺很有必要。數學實驗平臺離不開計算機及數學軟件的支持，能夠將數學知識與實際生活有機結合，保證數學學習更有趣味性和實用性。學生通過實驗平臺可以進行建模，應用軟件完成復雜的數學運算。由于數學軟件具有圖形展示和仿真模擬等功能，學生可通過軟件和實驗驗證實驗結果，從而加深對數學知識的印象，掌握正確的學習方法。數學實驗平臺是提高學生應用能力的關鍵途徑。教師可以精心設計問題，結合學生的專業，使問題更加實用，激發學生的探索興趣。比如，將數學知識與管理、金融、物理等領域相結合，使問題更加與時俱進，具有代表性?？傊處熞鞔_數學教學目的，使學生能夠做到學以致用。而這就需要在課堂中體現出數學的實用性，通過數學實驗平臺將這一學科的實用價值淋漓盡致地展現。因此，開設數學實驗平臺很有必要。（二）明確實驗和軟件與教學的關系。在數學實驗平臺上，學生可以充分利用計算機及數學軟件學習數學知識，因此，數學軟件可以作為數學實驗的工具，也是學生掌握正確學習方法的關鍵。數學軟件與數學實驗可實現優勢互補，將理論知識與實踐環節有機結合，扭轉當前教學中理論與實踐脫節的現狀。數學軟件可以輔助教學，數學實驗平臺也可以輔助實踐，這二者均不能完全替代教學?；谟嬎銠C基礎之上的數學軟件擁有多元化的功能，但本身并不能等同于數學教學，教師在教學中要保留原有的教學精華，不可過分依賴數學軟件和數學實驗。開展數學實驗時，要以學生理解知識為前提條件，使其能夠運用知識解決問題。教師要合理設計實驗，突出學習過程，明確學習目的。由于高職數學教學時間有限，在引進數學實驗時，教師要合理安排時間，不能將教學局限于課堂之中。要激發學生學習的積極性和主動性，就可以提前留出問題，再組織學生在課堂上進行驗證，也可以通過課后獨立完成實驗的方式完成對知識的消化與驗證。這種方式不會影響正常的教學進度，還會鍛煉學生自主學習能力。教師可在教學平臺上問問題，規定學生在課后時間自行完成實驗，實驗完畢后要在線上提交結果，教師再通過平臺對學生的實驗進行評價。

綜上所述，為了有效提高高職數學教學質量，就要充分利用計算機及數學軟件的強大功能，進行復雜和重復的計算，對知識進行仿真和模擬，保證知識更加直觀、生動、形象。教師要關注數學方法的改進，不能過分依賴數學軟件，正確處理數學軟件和教學的關系，將理論與實踐有機結合。要重視數學實驗平臺的搭建，將其與數學軟件功能有機結合，實現數學教學改革。教師要積極鉆研數學教學的改進，以培養人才為前提，精心設計教學活動，有效融入數學軟件，提高學生的學習興趣和主動學習意識，使學生具備優秀的數學思想與學以致用的能力。

【參考文獻】

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作者:郝茹 單位:烏蘭察布職業學院