MicrosoftMathematics软件在高等数学辅助教学中的案例探究

姬天富，刘 震，张华伟

MicrosoftMathematics软件在高等数学辅助教学中的案例探究

姬天富，刘 震，张华伟

（连云港职业技术学院基础课部，江苏连云港222006）

计算机辅助教学是利用计算机作为主要教学载体进行的教学活动。通过对Microsoft Mathematics软件简介、简单计算、图像绘制等方面的应用及其在高等数学中求极限、求导数、求积分等方面具体案例的探究，探究了Microsoft Mathematics在高等数学辅助教学中的应用，以帮助学生更好地学习高等数学课程，激发学生的学习兴趣。

Microsoft Mathematics；高等数学；辅助教学

高等数学教学与数学软件的应用相结合是目前的一个热点问题。目前使用的主流软件有Matlab、Mathematica、Maple等。它们的优点是功能十分强大，能够解决大量的数学问题，也广泛地被主流高等数学教材选用为应用软件。但是它们的缺点和优点一样的突出，表现在基本上正版昂贵，一般学校都少有，软件一般占用内存比较大，对电脑硬件有比较高的要求，使用较为繁琐，难度较大，对高职学生及普通大众而言，有点“阳春白雪，曲高和寡”的味道。相比较而言，Microsoft Mathematics具有简便易操作，占用空间小，软件本身对硬件的要求较低，正版软件获得比较容易，可以免费从微软中国官方网站上下载得到。对于高职高等数学的日常教学，由于对计算难度和精度要求不是特别高，应用难度不是特别大，尽管Microsoft Mathematics有点“下里巴人”的味道，但是其提供的功能对于日常使用已经绰绰有余。

一、Microsoft Mathematics软件简介、简单计算及图像绘制

（一）Microsoft Mathematics软件简介

Microsoft Mathematics是一款适合学生和老师的计算软件。它提供了一系列数学工具，可以帮助我们快速轻松地省略一些不必要的计算或绘图，可以使我们更好地理解数学中的一些基本概念和性质。

Microsoft Mathematics包括一个功能全面的绘图计算器，该计算器被设计为能像手持计算器一样工作。Microsoft Mathematics拥有强大的功能，主要体现在以下方面：查找、绘制和解出常用公式和方程；求根和对数；解方程和不等式；解三角形；计算三角函数，如正弦和余弦；在笛卡尔坐标系、极坐标系、柱坐标系和球坐标系中绘制二维图形和三维图形；计算函数的极限、导数、积分等方面。

Microsoft Mathematics界面友好，易于操作，符合人们的使用习惯，如图1所示。界面左侧为计算器键盘，在这里可以直接选择要进行的数学计算方向，同时也可以通过下面的按键快速输入数字；右侧是主要的输入区域和显示区域，可以显示输入内容、计算结果与计算的详细步骤，同时提供相关计算功能，还可以终出函数的图形。

图1 Microsoft Mathematics的主界面

点击图1中的“…”可以调整相应活动窗口大小。数值计算是数学的一个重要方面，Microsoft Mathematics具有科学计算器的相应功能，具有强大的计算能力。而函数图像的描绘可以直观的体现函数的形态，是深入理解函数的有力武器。

（二）Microsoft Mathematics的基本运算及绘图

1.算式求值

图2 Microsoft Mathematics算式求值（1）

在计算算式前先选定位数，通过小数位数选择，调整计算结果的小数点后的位数。复制计算式子在工作表点击输入，得到相应结果（如图3）。

图3 Microsoft Mathematics算式求值（2）

例2设 （fx）=x2-，求 （f3）

在工作表中先输入3，在工作表的左侧点击存储键，然后在工作表中输入x，点击右下角输入按钮，则完成了对变量x的赋值。在工作表中输入函数表达式，切记：不能输入（fx）=x2-，只能输入函数右方表达式。点击输入键得到函数值（如图4）。

2.多项式求值

图4 Microsoft Mathematics多项式求值（2）

3.函数图像的绘制

总体来看，华兹华斯的主体目光在向被凝视者诉诸软暴力的同时，被凝视者的吟唱行为又肢解着凝视者的权力话语，这助推了文本中视听对抗的张力，同时也表征出诗人在殖民者与受殖者的情感归属上的犹豫。

例3绘制含参数函数y=kx+b图像,观察图像动态变化过程.

单击“绘图”选项卡。可以根据函数选择图像维数，以及图像所在坐标系。单击该部分中的第一个框。将打开一个输入框。输入要绘图像的函数（如图5）。

图5 Microsoft Mathematics绘图（1）

输入函数 y=kx+b，单击“输入”，单击“图形”（如图 6）。

图6 Microsoft Mathematics绘图（2）

点击“循迹”右侧的播放按钮，可以观察图像上点的运动轨迹。点击“动画效果”下方选择按钮，可以在两个参数“b，k”间切换，点击参数右侧的播放按钮，可以观察图像随参数变化的动画演示。右侧的数字可以改变，对应参数取值范围，默认在0到2间变化。点击右侧函数图像，可以通过鼠标上滚轮的转动对图像进行放大或缩小。

二、Microsoft Mathematics在高等数学计算中的应用

（一）利用Microsoft Mathematics求极限

点击界面左侧计算器键盘的“微积分”按键，再点击展开后下一行的“求极限”按键，然后在右侧工作表区域输入所求极限的表达式。单击输入键，得到结果（如图7）。

图7 Microsoft Mathematics求极限

例 2 设函数 Y=x2ex2，求 Y＇，Y＇│x=3.

点击界面左侧计算器键盘的“微积分”按键，再点击展开后下一行的“求导数”按键，然后在右侧工作表区域输入所求导数的表达式。单击输入键，得到结果（如图 8）。

图8 Microsoft Mathematics求导数（1）

求在X=3处的导数值，需要先给x赋值，再求导，求值（如图 9）。

图9 Microsoft Mathematics求导数（2）

（三）利用Microsoft Mathematics求积分

1.求不定积分

例3求不定积分∫exsin xdx

单击“不定积分”按键，输入被积函数单击输入键，得到结果（如图10）。

图10 Microsoft Mathematics求不定积分（2）

例4求定积分

单击“定积分”按键，输入被积函数及积分上下限。单击输入键，得到结果（如图11）。

图11 Microsoft Mathematics求定积分

从以上这些例题可以发现，Microsoft Mathematics软件易学、好用、操作简便，是进行辅助教学的好工具，尤其是其强大的计算及图形输出功能可以提升学生对高等数学相关概念的理解能力。

三、结 语

在高等数学教学中,利用Microsoft Mathematics进行多媒体演示和数学实验,使得高等数学课堂教学手段和方法更加丰富,也可以使原本枯燥的高等数学学习变得鲜活起来,既活跃了课堂气氛,又提高了学生学习的积极性和主动性。Microsoft Mathematics的课堂、课后使用及借助其进行数学实验的设计、实践，可以非常容易地形成“教、学、用”融为一体的教学模式，让学生在解决实际问题中学习，在培养学生创新思维与应用能力中激发学生的学习兴趣。

[1] 刘洪宇.经济数学[M].北京：人民大学出版社,2012.

[2] 骆汝九,曹玉平，姬天富.高等数学[M].苏州：苏州大学出版社,2016.

[3] 姬天富,骆汝九.经济应用数学[M].苏州：苏州大学出版社,2016.

[4] 赵楠.M i cr osof t Ma them a t i cs软件辅助高等数学教学的探讨[J].天津职业院校联合学报,2013(5):105-108.

Case study of Microsoft Mathematics Software in Higher Mathematics Aided Teaching

JI Tian-fu，LIU Zhen，ZHANG Hua-wei
（Department of Basic Courses，Lianyungang Technical College，Lianyungang 222006，China）

Computer assisted teaching is to carry out teaching activities by using the computer as the main carrier.Through the introduction of applications of Microsoft Mathematics software,simple calculation,image rendering and case studies of higher mathematic in limit problems,the derivation and quadrature,the paper explores the application of Microsoft Mathematics Software in higher mathematics teaching,to help students better learn higher mathematics course and stimulate their interests in learning.

Microsoft Mathematics；advanced mathematics；assisted teaching

G712.1

A

1009-4318（2017）03-0074-03

2017-07-15

江苏省高等学校数学教学研究会立项课题（jssxjy201605）；江苏省大学生创新创业训练计划（201611050019X）

姬天富（1974-）,男，陕西宝鸡人，连云港职业技术学院基础课部副教授，硕士，主要从事高等数学教学和管理方面的研究。