信息化教育背景下基于MATLAB软件的高校数学课程教学

刘晶晶

（沈阳工学院基础课部,辽宁抚顺,113122）

信息化教育背景下基于MATLAB软件的高校数学课程教学

刘晶晶

（沈阳工学院基础课部,辽宁抚顺,113122）

本文主要探讨了信息化背景下如何基于MATLAB数学软件丰富高校数学课程，以举例教学法的方式介绍了如何在各种数学概念的讲解中引入现代科技手段，从而加深学生对数学概念和数学思想的理解。

信息化教育背景；MATLAB软件；数学思想；数学素养

0 引言

随着信息化时代的降临，文化软实力和经济发展竞争的加剧，各国都更加重视大学生创新应用能力的培养。如何充分利用现代信息技术促进对数学概念和手续额文化的理解和研究，是首要解决的问题。本文将以高校数学课程为例，介绍如何在各种数学概念的讲解中引入现代科技手段，同时剖析数学素质的培养在教育中的关键作用。

教育信息化是指在教育领域中充分运用现代化信息手段来促进教育改革和发展，从技术上来看，它表现为数字化、网络化和多媒体化的教学和研究方式，力图构建开放、共享、协作的平台。数学文化的普及和研究，应该充分利用这一平台。在教育信息化的驱动下，数学文化将有一个跨越式的发展下面，以举例教学法的方式，探讨一下，如何基于MATLAB软件和信息化教学平台进行数学思想的渗透。

1 微积分的萌芽与发展在数学课堂中的渗透

微积分是高等数学的核心内容，在介绍微积分的内容时，教师需要为学生介绍微积分思想的萌芽，课堂上，教师可以充分利用多媒体教学，以时间为主线，回放微积分的产生过程。同时，基于现今流行的数学软件，展示各种不规则形状的图形，并初步演示如何求它们面积或体积的信息化方法。将学生从传统数学领域引领到现代化的信息领域。如图1。

图1 matlab软件绘制的不规则三维立体图形

在介绍完问题的基本背景之后，教师就需要为学生介绍微积分到底是怎样广泛应用起来的。这些数学问题分为四大类，分别是求变速直线运动物体的瞬时速度、求曲线的切线、求函数的最大值与最小值和求曲线长度。

有了这些基本知识的生动介绍和铺垫，学生能够了解微积分的由来、发展状况以及适用领域，这样才能引发学生学习数学的兴趣，对微积分的基本内容有更好地理解，从而提高自身的数学素养。

2 级数思想的由来在课堂中的渗透

教师在引入级数这个概念的时候，一般要引经据典。例如，古语中的“一尺之杆，日取其半，万世不竭”，这句话虽然在介绍极限概念的时候就经常被引用，但是从另一个侧面思考，当时间无限延长时，每天所取用的竹竿长度之和等于多少呢？这样就把问题引入到了级数上。有了信息化的手段，我们可以利用多媒体动画，生动演示“日取其半”这一过程，并以时间为变量，展示函数的变化过程。同时，我们可以使用MATLAB软件，编写对应程序，实现累加的功能，以量化的方式动态展示所取用的竹竿长度之和，学生可以从数字上观察，这个数值是随着天数的增加越来越接近1的。在讲解调和级数时，为了使学生理解调和级数为什么发散，可

图2 对级数进行求和的试算举例

以编写如图2所示的小程序，进行试算举例，观察随着累加数值的增加，调和级数部分和的变化情况。

3 线性方程组的求解问题

行列式和矩阵的起源需要追溯到公元前四世纪，它们都诞生于线性方程组。运用多媒体手段，我们可以给学生生动地展示下述问题：“公元前三百年，有一块青石板上雕刻一道问题，有两块田，面积总和为1800亩。其中一块田的亩产稻谷35.42个单位，另一块田亩产稻谷0.5个单位，如果总产量为1100单位，问每块田面积多大”。关于这一概念背景的介绍，我们可以开展数字化、多媒体化的教学，实现师生互动的交互式教学方式。

相应的方程组求解手段也需要多媒体技术的辅助。例如，在进行矩阵的初等变换时，理论讲解之后，我们可以结合MATLAB软件，只需一条命令，就可以将其化为行最简形矩阵，从而求出对应方程组的通解。通过这一过程，学生能够了解到，随着时代的进步，对于数学的理解和求解手段，在计算方式和速度上也有了质的飞跃，从手动计算变成了计算机求解。

4 结论

综上所述，课堂上，我们需要介绍给学生的不仅是理论本身，还应该是理论的由来和随着时代的发展而带来的先进科技手段，只有从宏观上把握数学的整体脉络，才能在不知不觉中培养出自己的数学素养，它不可显化，而是根植于人的内心，这些，都需要教师和学生在平时的学习中一点一滴的积累。

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Mathematics teaching using MATLAB under the background of information education

Liu Jingjing
(Shenyang Institute of Technology, Department of basic courses,Fushun,Liaoning,113122)

This paper mainly discusses how to use the MATLAB software to enrich the university mathematics curriculum under the background of information education,introduces how to introduce modern scientific and technological means in the explanation of various mathematical concepts,so as to deepen students' understanding of mathematical concepts and mathematical ideas.

information education background；MATLAB；mathematical ideas；mathematical literacy