高职高等数学教学培养学生计算能力的途径与建议

张斯斯

摘 要：高职数学教学实际中增强学生学习兴趣，提升学生解决实际问题的能力，是当前高职教育改革的重要课题。而高职教育中的许多专业都要涉及到高等数学。以往高等数学教学，更注重课程的理论性，培养学生的抽象思维，相对忽视学生的计算能力，这违背了高职教育的教学目的。在高职教育中，高等数学学科应更注重培养学生的计算能力。基于此，本文对高职高等数学教学培养学生计算能力的途径与建议进行了分析。

关键词：高职院校；高等数学；计算能力；培养途径；建議

引言：

当前创新创业大背景下，高职高等数学课程的改革到了一个新的历史高度，结合数学课程培养学生创新创业能力的需要，将数学建模思想与方法引入到数学教学中，能够进一步提升学生计算能力。

1.培养学生计算能力的重要性

计算能力的培养是数学教学中的重要任务之一。高等数学是理工科的基础学科，高职教育目的在于培养学生运用知识的能力，为学生工作、就业提供基础。高职学校在讲授高等数学时，努力探究科学的教学方法，帮助学生理解重要的数学概念，掌握重要的计算方法，并且能通过学习数学的思维方法，领悟数学的精神，这样能够掌握高等数学学科的精髓，使学生能够在生活实践中得心应手的运用高等数学知识，让数学知识成为真正为学生服务的工具。学生计算能力的强弱，是衡量数学教学的成败与优劣的最根本的途径之一。举个简单的例子，二重积分是一种重要的计算方法，这种方法在工程技术和商业营销等方面都有很重要的作用。

2.利用数学建模途径提升学生计算能力

2.1概述

数学语言是描述事物逻辑性、客观性、可重复性特征的自然科学语言，运用数学语言往往可以客观真实的描述事物的内涵。而使用数学语言描述事物内在特征、含义、规律的数学语言结构则被称之为数学模型。由此推论，所谓的数学建模思想即是运用数学语言、符号抽象简化实际问题，并建立解决问题的数学模型的思想。不难看出，数学建模思想是应用数学语言、符号进行实践活动的科学思想，其作用在于以数学语言、符号体现事物的逻辑性、客观性、规律性，以此建构起探析事物本质的基本框架，从而提升解决问题的效率。

2.2数学建模引入高数教学的实例分析

数学建模中常常会碰到很难的计算，在现今高职高数教育指导思想下，是不要求学生掌握这些计算的，可以通过数学软件来解决计算的问题。

2.2.1用MATLAB求极限

极限概念是微积分的基础，求解极限，尤其是复杂的极限，用MATLAB计算很简单.求函数极限的命令用“limit”，基本调用格式如下：limit（fun，x，a）（或limit（fun））x2。

例： （1-cos（x））/x^2

解：在MATLAB命令窗口中输入：>>symsx；>>y=（1-cos（x））/x^2；>>limit（y），软件输出结果ans=1/2。

例：

解：在MATLAB命令窗口中输入：

>>symsx；>>y=（x/（1+x））^（3*x）；>>limit（y，x，inf），软件输出结果：

ans=exp（-3），即：e-3 。

2.2.2用MATLAB求导数

调用命令格式如下：diff（fun，x，n）求函数fun关于x的n阶导数，如果缺省x，则默认求函数fun中唯一的变量的导数.

例：求y=（ex+e-x ）2导数

解：在MATLAB命令窗口中输入：

>>symsx；>>y=（exp（x）+exp（-x））^2；>>dy=diff（y），

软件输出结果：dy=-2*（exp（-x）+exp（x））*（exp（-x）-exp（x））。

例：求y=arcsin（1-x^2）的导数

解：在MATLAB命令窗口中输入：>>symsx；>>y=asin（sqrt（1-x^2））；软件输出结果：

dy=-x/（（1-x^2）^（1/2）*（x^2）^（1/2））。

2.2.3用MATLAB求一元函数最值

例：求y=-5000x2+20000x+600000

解：在区间[1，20]中的最大值，在命令窗口中输入：>>y=@（x）-（-5000*x^2+20000*x+600000）；>>[z，fval]=fminbnd（y，1，20）%，求函数是–f（x）？在内的最小值.软件输出结果：z=2.0000，fval=-620000，即，当x=2时，取得最大值620000。

3.对培养学生计算能力的建议

3.1重点培养计算思维与方法

高等数学教育不仅在于传授数学知识和技能，更重要的是培养学生的数学计算思维和方法。随着信息时代的到来，高等数学应用的范围也越来越广，在各个领域中都发挥着越来越重要的作用。数学是抽象的，逻辑严密、思维严谨，是理工科专业课程的工具和基础。高等数学的应用性也很强，同时要求学生具备开放性的思维，能够利用理论知识解决实际问题。高等数学教育应该培养学生的数学思维和计算能力。教师在讲授的时候应把抽象理论具体化，复杂问题简单化，让学生更容易理解和掌握。例如，在学习微积分时，教师需要采用多种不同的教学方法，使学生在思想上受到浸染，在情感上受到熏陶，从而更牢固的掌握知识，更有效的进行计算。

3.2结合专业知识，融入建模思想

高职数学强调实践性教学，以此提升学生实际应用能力。在职数学教学中融入建模思想的目的也正是培养学生实际运用能力。然而高职教育具有基础性、专业性双重要求，在各学科教学中都应该注重培养学生专业素养。因此在高职数学教学实际中融入数学建模思想，也应该有效结合专业知识，如此一来不仅能够满足高职教学目标，同时也能够增强教学内容的亲切度，从而有效提升学生学习兴趣。

3.3知识考核中融入建模思想

在高职数学教学中，为深化数学建模思想的有效渗透，除了在课堂教学中建构数学知识、专业知识、建模思想三维教学体系之外，在知识考核中，教师也应该将建模思想融入其中，以此全面考核学生对知识的掌握情况，及运用理论知识建构数学模型并解决实际问题的能力。

4.结束语

综上所述，高职高等数学教学应该重点培养学生的计算能力，在这个过程中要注重教学方法，利用有效的途径提高学生的计算能力，基于此，本文以数学建模角度对提升学生计算能力进行了分析，希望为学生的专业课程和工作打下数学基础。

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