论MATLAB软件在高职数学教学中的推行

覃雄燕

【摘要】通过概括介绍MATLAB软件的强大功能，阐述了在高职教学中提倡使用MATLAB软件原因、高职数学教学中使MATLAB软件的意义以及使用MATLAB软件的几点建议，目的是进一步的推广，使MATLAB能更好地为教学服务。

【关键词】MATLAB软件 高职数学 教学方法

现代高职教育提倡加强职业教育信息化建设，拓展学生学习空间，促进学生自主学习，引入现代信息技术就是这样一种提高教学质量、推进教学质量优质化的重要手段。MATLAB被誉为“巨人肩膀上的工具”，是一种功能强大的数学科学计算和工程仿真软件，充分利用好MATLAB软件能够更好地提高教学效率。

一、MATLAB软件及其强大功能

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

MATLAB软件在数学方面应用突出：数学计算以及绘制二维图形、三维图形、数学建模等重要领域得到了广泛的应用，直观强劲的视觉冲击。

1.三维效果程序

>>clear all；

[X，Y，Z]=peaks；

contour3（X，Y，Z，20）；

h=findobj（'Type'，'patch'）；

set（h，'LineWidth'，2.5）；

title（'在多峰图上绘制20条等高线效果图'）；

set（gcf，'color'，'w'）；

MATLAB建立的三维等高线效果图

2.动态变化程序

建立一个随时间变化而变化的曲线

>>clear all；

t=0：pi/20：2*pi；

Y=exp（sin（t））；

h=plot（t，Y，'YDataSource'，'Y'）；

for k=1.1：10

Y=exp（sin（t.*k））；

refreshdata（h，'caller'）

drawnow； pause（.1）

end

二、提倡在高职数学教学中引入MATLAB软件

高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。参照相关的职业资格标准，高职教育改革课程体系和教学内容要求建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，提高课程教学质量，改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养。在满足学生可持续发展要求与保持高等教育的教学层次的前提下，更加关注学生职业能力的提高，更加注重学生的知识应用能力、学习能力与创新精神的培养。现代信息技术作为提高教学质量的重要手段，不断推进教学质量的优质化，提高教学效率。在此指导思想下，MATLAB软件是一款有助于提高学生应用能力优秀软件，主张在高等职业数学教育教学中使用MATLAB软件数学实验课是以培养学生观察能力、动脑、创新能力为前提，让学生学会借助软件平台，验证、应用并发现数学规律，提升学生的创造性思维。因此，在高职数学课堂教学中开设部分实验课，利用数学软件，在电脑里完成求解任务目标，以达到优质教学目标的教学方法值得提倡。

三、在高职数学教育教学中使用MATLAB软件的意义

随着高职教育的改革和发展，各专业课程的设置和教学内容都做了相应的调整，提高了数学教学的要求，但同时也缩减了数学教学的课时，加剧内容多、课时少的矛盾。在教学中使用MATLAB软件就可以较好地缓解此矛盾。因为高职生学习数学很大程度是为其专业课打基础的，既然数学服务于专业知识，那么其深奥的推理过程、繁琐的计算过程，我们在教学中可以适当减免，将数学知识点看成一个公式然后使用MATLAB软件将其计算出结果即可。这样即节约了时间又保障了准确性。

我国高职院校大多是工科院校，长久以来数学教学因为灌输与填鸭式的教学手段与教学方式过于单一，导致学生对数学课困乏，提不起兴趣。上世纪90年代引入MATLAB软件后，MATLAB软件也很快引入数学教学课堂的。高等职业教育快速发展的今天，高职数学教育教学中使用MATLAB软件的意义在于：

1.MATLAB软件自身的优点

MATLAB软件功能强大，易学易懂，用户使用方便，语言简单，内涵丰富，编程效率高，绘图功能强。

2.MATLAB软件辅助教学提高教学效率

从教师角度看，高等职业教育快速发展的今天，高职教师的教学素质和教学能力越来越受到社会的关注，形象直观视觉冲击、生动的教学方式是“粉笔+黑板”所无法比拟的。它能使一些在传统教学手段下很难表达的教学内容或无法观察到的现象直观、形象、生动地显示出来；MATLAB软件辅助教学加深学生对问题的理解，提高其学习积极性；它能大大增加课堂教学的信息量，提高教学效率，成为解决学时矛盾的重要途。

3.MATLAB软件辅助学习优越性明显

从学生角度看，有限的教学时间与无限的学习内容之间的矛盾日显突出，以学生为主体、自主学习的要求日趋迫切，终身学习理念从终身学习的理念来看，掌握MATLAB软件后，可提高学习的自学能力学习能力，与学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，并能够有效培养学生的数学建模能力，提高高职数学教学效率。

四、目前我国高职院校数学教学中使用MATLAB软件的情况

1.教学中使用率不广泛

数学在高职院校教学时间1学年甚至是学一学期，学时是50～120，MATLAB教学分配的课时不足1/5，此外有的是教材里有MATLAB使用的内容，但教师教学时不讲，作为课外阅读，有的是所使用教材就没有MATLAB教学的内容。新的有效软件教学平台得不到充分地推广使用。

2.教师教学固有观念影响MATLAB在教学使用的推广

教师是教育教学方法推动的主力军，是具体实施者。新软件教学平台的成败取决于教师观念和行为能否紧跟时代步伐，接受新事物，并以行动去实践检验它。多年教学实践规律显示，教师通常是教改的最大阻力。这有两个原因，第一是习惯，即教师自身十多年的学习生涯与长期教学经历所养成的习惯。教师面对新的要求，包括学习新事物，都对教师已有的教学实践带来挑战。第二有的教师把教学工作仅仅看作是谋生之道。不愿意投入较多的精力去尝试一个不知道教学效果能否达到预期效果的新教学手段。教学方法的改进，教师对新知识的接受、认可与驾驭能力从某种程度上影响着教学实践的成败。

3.从我院学生使用MATLAB软件情况调查问卷分析学生使用MATLAB软件存在的问题

问题1：你了解MATLAB软件的功能吗？

选项：A了解；B了解部分；C不了解；

2%的学生选A；80%的学生选B；18%的学生C.

问题2：什么情况下你会使用MATLAB软件？

选项：A上课及随堂练习时；B课后做作业或练习题；C其他；

60%的学生选A；30%的学生选B，10%的学生C.

从调查问卷得出的结论学生只在教学课堂时较多使用MATLAB软件，没有形成主动使用MATLAB软件的意识。主要原因在没有充分认识到MATLAB软件的价值，对使用的广度与深度还不够，因此需要老师的进一步引导。

五、在高职数学教学中推行MATLAB软件几点建议

1.高职院校需有相应政策的支持

如建立制度，鼓励教师使用新的教学手段，对于勇于实践新软件教学平台的老师给予一定的物质奖励或精神勉励。校园里从上至下的推广新软件的使用成果，树立典型，鼓励先进。

2.教师要及时更新观念

人们在在思维上有固守成规的观念，不愿意对新事物新教学方法、法式的接受与尝试。每一个数学教师都要有坚强的信念和毅力，投入到教育事业中，勇于尝试，不断学习，不断超越，努力做一个新型的时代前沿并被学生认可的优秀教师。

3.在教学中慎用MATLAB软件

MATLAB软件功能强大，并不是每个教学内容都推荐使用MATLAB软件。而是在适合的教学课堂中使用，创造教学中的知识点的直观性，与提高学生的学习兴趣。

4.MATLAB软件教学注重理论联系实际提高学生学习的积极、主动性

知识点的进口要重视和加强教学的实践环节。数学教育教学的实践过程可分为理论学习、典型示范、实践训练三个环节进行。学习中让学生把数学理论用到实践过程中，转化运用能力。因此给学生讲解理论知识后，及时运用MATLAB软件示范检验，让学生更直观的了解并掌握所学知识，然后让学生动手解决生活中数学题，提高学习兴趣，让其产生想动手找答案的主动性、积极性。

六、结语

MATLAB软件功能强大，通过推广实践应运，挖掘其的巨大潜力，服务我们的高职数学教学，我们期待着它为我们教育事业交出满意的答卷。

参考文献：

[1]教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见（教职成 [2011]12号）.

[2]国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定 [Z]（国发 [2002]16号）.

[3]何正风.MATLAB在数学方面的应用 [M].北京：清华大学出版社，2012.