高职数学课教学中应用Matlab软件存在的误区探析

张万平

【摘要】本文就高职数学教学中使用Matlab软件存在的一些问题做了分析并提出了一些对策.理论教学应当与软件教学相辅相成，不能顾此失彼.对软件的教学应当注重过程化，让学生在理解的基础上去掌握它.

【关键词】数学教学；Matlab软件；数学思维

一、目前软件使用方面存在的误区

Matlab软件是一款商业数学软件，是以矩阵作为基本数据单位，在线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理方面有很多的应用.其中包含的数据包有很强的特点：强大的计算功能（可以进行矩阵变换、多项式运算、微积分运算、方程求解等）、卓越的绘图功能、高效的编程功能、广泛的扩充功能、简单易学、方便使用.

数学软件可以帮助学生便捷地解决数学问题，软件的使用可以说已经到了一个空前的阶段，在这种情况下，出现了两方面的问题，一方面是：学生在数学学习过程中过多地依赖于数学软件的使用，而忽视了数学思维的培养和锻炼，使用软件的度没有把握好，认为会用软件解决问题就够了，何必在意理论知识的学习，其实用多了不见得就好，如何掌握好这一个度呢？这是我们应当深刻思考的问题；另外一方面是：学生对Matlab软件本身的了解程度不够，例如，这款软件是基于矩阵运算的，而学生对这一点却视而不见，总是在许多地方出错.

二、软件使用过程中存在的问题分析

以下通过教学中的实例来说明：

实验一：画出函数y=x2cosx图像（图（1））

问题1：学生把Matlab软件看成是一种自动化很高的软件，类似于音乐播放器一样的软件，只要简单的操作即可，其实不然，在画图过程中，要理解软件在画图的过程中遵循的本质才可以，软件画图类似于我们高中学习的最简单的描点画图法，只是计算机的运行速度快，可以在很短的时间内画出很多的点，密密麻麻的点看上去就成为“线”了.

问题2：对横纵坐标的限制已经影响到了图像的完整性，所以可以通过改变横坐标的取值范围，画出更大范围的图形，选定的步长不一定越小越好，步长小了图形会更精确，但问题是会占有计算机很长的计算时间，当然步长大了也不好，会影响图形的精确度，所以步长应当选合适.

问题3：y=x.^2.*cos（x）中的点表示的向量乘法，意思是分别对应相乘，如果没有那一个点，意义就完全不一样了，表示的就是矩阵乘法了.

以上说明学生对软件的使用存在困难，问题主要集中在对软件本身的功能不理解，忽视了Matlab软件的基本运算就是矩阵运算，只要牢牢抓住这一点，再辅以相应的训练，相信可以达到较好的效果.

三、Matlab软件应用于高等数学实验存在的一些误区

数学实验倡导将实验作为学习、研究和应用数学的一种新的手段，把生活中的实际问题贯穿于数学教学的整个过程中.数学实验的主要范畴包括：数学软件的使用、实际问题的建模和求解、运用计算机手段加强学生对于数学理论的理解和提高学生对高等数学学习的兴趣.但在数学软件教学中存在着一些误区：

1.将软件学习等同于数学实验

软件只是解决问题的工具，只是数学建模过程中的一个辅助工具而已，学生们对其产生了严重的“膜拜心理”，觉得有了它，就可以解决一切问题了.数学实验的目的在于通过对实际问题的分析，用数学思维对问题作出抽象，然后借助软件工具进行求解，Matlab在其中的作用只是“一把斧头”“一把扳手”，所以我们需要引导学生树立正确使用软件的意识，软件不是万能的，用好数学思维去解决实际问题才是正确的道路.

2.没有把握好软件学习与数学教学的关系

教师在教学过程中，如何把握好理论教学和软件应用是一个需要我们深思的问题.数学教学的重点在于数学思想的潜移默化，让学生用数学思维来思考实际问题，这才是数学学习的核心和内涵.软件作为工具对数学问题作出求解，注重了数学问题的形式化求解，却摒弃了数学思维的锻炼.

基于以上事实，应当把数学思维培养和软件学习有机地结合起来才能提高学生的数学综合素养，目前的情况是课时量的限制难以让两者兼顾起来，所以首要的问题就是加大教学课时量，让学生既有充足的时间去学习理论，也有大量的时间去进行上机练习，掌握好软件.

四、对策与总结

1.软件教学和理论教学两手都要抓，不能顾此失彼，可以按照6∶4的比例来设置.

2.软件教学中给学生讲清楚相关函数的来龙去脉，便于学生更加深刻地理解Matlab软件的实际计算机制.

3.软件教学应当结合学生的实际情况，由浅至深，由简到繁.

Matlab软件为多层次教学、教学演示、实践教学等现代化教学提供了一个良好的平台，对于理解力强的学生而言，既可以通过Matlab软件来对理论知识进行验证性的实验，又可以用Matlab求解实际问题，一举两得，让有能力的学生得到综合的提高.对于理解力差一些的学生，可以通过熟悉软件命令解决一些简单的、类似微分与积分的问题，来进一步地提升他们的学习兴趣.总的来说，应用Matlab可以起到事半功倍的效果，真正体现虚拟课堂的作用，从而进一步提高教学水平和教学质量，推动高等数学课程的建设和发展.