数学软件在地方性应用型本科院校数学课程中的应用

张鹏垚 王晓洁 牛丽娜

[摘           要]  近年来，现代科技快速发展，信息化教学模式在教育领域中得到了广泛应用，这不仅为教学课程教学改革提供了助力，还为学生高效学习数学知识提供了便利。地方性应用型本科院校是为国家培养应用型人才的学校。在高校中利用数学软件开展数学教学活动，不仅为教师教学提供了一种高效的教学方式，还有利于学生掌握相应的数学知识点。因此，探索数学软件在本科院校数学课程中的应用是当下高校数学教师需要重点研究的问题，同时，在利用数学软件教学时，教师一定要注意特定的方法，做到合理、有针对性地教学，比如，可以利用Matab软件计算、进行统计分析以及数据处理等，高效地解决数学问题，培养学生的应用能力。

[关    键   词]  数学软件;地方性应用型本科院校;数学课程

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）03-0074-02

高校作为一种比较开放的环境，并且高校的教学模式和初中、高中不同，多半靠学生自主探究学习，这样学生才能依靠自己的能力学习相关的数学知识。众所周知，数学是理科中难度比较大的一门学科，特别是大学数学，不仅逻辑性强，而且解题的步骤比较多，给学生有效地学习数学知识带来了较大的阻碍。因此，高校数学教师要根据课程改革的需要，融入新式的教学理念，并且充分运用数学软件开展教学，为学生提供新式的教育。同时，作为高校学生，也不能按照高中时期的学习方式学习，应该做到灵活运用，教师应多给学生介绍一些有效的数学解题方法，提高学生学习数学知识的能力。

一、数学软件简介

要想在本科院校中利用数学软件开展教学和学习，首先需要深刻明白数学软件的含义，并且明晰利用数学软件教学的优势。总体来说，数学软件作为一项高效的方式，能够为学生学习数学知识提供帮助，例如，可以高速地算出复杂的计算题目、绘制函数图形，同时，还可以制作数学动画。要知道，数学软件的种类很多，根据不完全统计显示，数学软件的类型大概有几百种，但是主要分为两大类，即通用数学软件和专用数学软件，二者既有联系，又有区别，都可以为学生学习数学知识提供帮助。以下是对这两种数学软件的详细介绍。

（一）通用数学软件

通用数学软件有其特定的特点和功能，有超强的数值计算功能，利用通用数学软件，能够有效地计算出方程组、微积分等内容。本科院校数学课程中，利用数学软件教学，能够有效地解决许多问题，还能简化解题步驟，提高解题的正确率。此外，还可以利用通用数学软件学习有关图形的内容。因此，在学习数学知识的过程中，如果遇到和图形有关的数学内容，也可以利用通用数学软件理解和学习。比如，数学中有解析几何知识，也有形式多样的统计图，如果让学生干巴巴地理解数学知识点，学生可能会有些被动。这时就可以利用图形绘制方法教学大学数学知识，图形的绘制不仅可以让学生直观地了解相关的数学图形，还能为学生解题提供一些思路，不至于让学生陷入无从下手的境地。由此可见，通用数学软件应用在地方性应用型本科院校数学课程中所起的作用非常大，能够适应相关数学教学改革，进而增强学生学习的高效性。

（二）专用数学软件

专用数学软件和通用数学软件最大的区别就是其包含的类型更加丰富，一般来说，教师侧重于使用统计分析软件和运筹学软件等。统计分析软件具有数据分析和管理的功能，最显著的特点是具有完整性和可靠性，比如，可以应用在回归分析、方差分析等数学内容中，为学生解决一些相关的数学题目提供助力，数学教学的有效性。此外，据笔者调查可知，运筹学软件经常应用在解决线性规划和整数规划的一些问题中，实现预期的教学效果。

综上所述，可以总结出数学软件的特点：数学软件的程序设计都比较简洁，并且有信息化技术的融入，同时学生也比较容易学习一些数学知识，可获得性较高，同时，数学软件和其他软件不同，它对硬件的要求并不高，能够起到良好的教学效果，而且还能整合有效的资源，在地方性应用型本科院校数学课程中容易推广，这种信息化的教学方式也容易被学生接受。

二、地方性应用型本科院校数学课程教学中存在的问题

（一）课程内容较多，教学课时较少

当前，地方性应用型本科院校中大学生的数学成绩普遍不高的主要原因是数学内容繁多，并且难度较大，这两方面原因已经为学生学习数学知识带来了较大的阻碍，但是如果高校中安排的数学课时少，这对原本困难的数学题目更是雪上加霜，那么这就决定了学生不能有充足的学习时间学习数学知识，学生难以学到一些有效的知识。此外，还有一种原因，主要是大学中学生需要学习的课程增多，既要学习专业课程，又要学习选修课程，这也直接影响了学生学习数学知识的时间，学生难以在数学课程中投入较多的时间，这也决定了学生难以高效地掌握一些数学内容。

（二）课程内容较难，学生基础较弱

进入大学以后，数学的难度又上升了一个层次，理论知识变得晦涩难懂，并且学生也很难熟练地掌握一些理论知识，更不会有效地应用在具体的学习实践中。比如，在学习大学数学中的函数问题时，它并不像高中时期的函数知识那样容易理解，需要学生将有关的函数理论知识、图像等问题结合在一起来学习和解决实际问题。如果学生的理解能力较弱，很难学好、学精高数这门课程。同时，一些学生可能数学基础比较差，初中、高中时期的数学成绩不是特别出色，这也直接影响学生学习大学数学知识。

（三）受大学氛围影响，学生难以全身心投入学习

如果说高中的氛围比较紧张，时间比较紧迫，那么大学的氛围就比较宽松，学生不用再像高中那样一味地埋头苦学，有许多时间可以做自己喜欢的事情。所以，有些学生可能不会将大部分时间用于数学学习，但是高数的难度很大，如果学生只是投入一小部分的精力，就不利于学生全面地掌握数学知识，学生学习也会变得十分被动。除此之外，受应试教育的影响，高校学生往往存在这样一种观点：只要保证不挂科就可以。那么学生就缺少学习数学知识的积极性和主动性，进而降低学生的学习效率。

三、数学软件在地方性应用型本科数学课程教学中的运用

功能强大的数学软件作为一种有效的数学学习方法，它不仅被广泛地应用在数学学习领域，在其他方面也有具体的应用。据实践可以得出：本科院校中通过数学软件模式开展教学，既可以帮助大学生轻松地理解理论知识，而且能够培养学生利用数学软件解题的能力，提高大学生学习数学知识的能力，进而为打造优质的应用型本科大学生人才提供助力。

（一）运用数学软件辅助课堂教学

数学软件属于信息技术模式的一种，能够起到开展针对性的教育和指导工作的作用。例如，数学学习中会涉及许多数学思想方法，像数形结合、类比推理等，由于大学数学中有许多知识点比较抽象，仅靠教师讲解理论学生很难有效地掌握，但是如果利用数学软件，将数学知识和图形有机地结合在一起，就有利于学生学习和掌握一些难度较大的数学内容。例如，在学习数学函数知识时，教师采取传统的数学教学方式只是在黑板上画出图形，这样做出的图形不仅精确度较差，浪费的时间也很多，制约数学课堂教学效率的提升。但是如果采用数学软件，不仅可以节省作图的时间，还能精准地画出图像，为学生提供有针对性的数学教学图形，帮助学生有效学习。除此之外，数学软件还有动画演示的功能，通过动画演示，可以使静态的理论知识变成动态的数学画面，有利于学生掌握相关的数学知识，实现预期的数学教学目标。

（二）利用数学软件，提高本科院校数学课程的教学效率

本科院校数学课程教学中的一些专业知识比较多，需要利用具体的数学方法来解决。同时，涉及一些计算问题往往十分复杂，教师在课堂上不会给学生留出过多的时间让学生去计算得数，只是直接给学生具体的结果，不会浪费过多的课堂时间为学生解答，即使做出了具体的计算步骤，也不一定完全正确，这样学生的计算能力不仅得不到锻炼，还浪费了课堂教学时间。长此以往，学生的解题效率和准确性就会降低，学生可能很难在有效的时间内完成教师布置的数学任务，教师也可能会出现拖堂的现象。但是如果借助信息化教学模式学习，既可以节省计算的时间，又可以保障计算的准确性，提高计算的效率，增强学生计算的能力。所以，利用数学软件学习和计算数学知识，可以让学生从烦琐的计算中解脱出来，进而提升学生利用数学知识解决实际问题的能力。

（三）借助数学软件开设数学实验

数学软件除了可以辅助教学、计算题目，还可以开展实验课堂，利用计算机和数学软件相结合，有效地学习数学知识。长期以来，教师多是讲解数学概念，证明一些数学结论，开展数学实验教学的情况很少。为了改变学习现状，教师可以利用数学软件开展具体的数学实验教学，帮助学生了解基本的数学知识和理论，解决相关的数学问题。

本科院校是为国家培养优秀人才的主要阵地。在地方性应用型本科院校中，教师要顺应数学课程教育改革，并且融入新式的数学教育理念，加大改革和创新力度，在数学教学中充分融入数学软件，利用数学软件掌握数学基本知识、理解数学概念和解决具体的数学问题。由此可见，数学软件在本科院校数学课程教学中能够起到很好的效果，需要得到学生和教师的高度关注，利用数学软件学好相应的数学知识，提高数学学习能力。

参考文献：

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[4]谢小军.数学软件在应用型本科院校高等数学教学中的应用研究[A].教师教育论坛（第三辑）：广西写作学会教学研究专业委员会[C]，2019：250-251.

编辑 冯永霞