【摘 要】當下高職院校對高職數學的教學情況不容樂觀，隨著教學模式的不斷改革，高校教師應當著眼于教學手段的更新，從而提升學生的學習熱情，進一步塑造具有綜合素養的復合型技術人才。 MATLAB 軟件包是溝通數學教學與實際應用的良好媒介，它強大的數值計算系統為高效解決高職數學很多問題奠定了堅實的基礎。 本文將結合高職院校數學教學實際和 MATLAB 計算軟件實踐，探討高職院校數學計算軟件 MATLAB 的教學方法和應用等相關問題。

　　【關鍵詞】高職院校;數學實驗;MATLAB;教學

　　1.引入 MATLAB 進入高職數學教育的必要性

　　雖然高職院校教學改革已在廣大院校推廣，但目前高職數學教學現狀仍然與預期相距甚遠，這一現象的主要原因在于，不同學生的數學基礎差異較大， 而高職院校開設的專業性質的數學課程學時少、教學模式陳舊、評價模式單一，因此學生的學習熱情普遍不高，甚至會逐漸感覺枯燥乏味，長此以往，教學效率越發低下。 新的教育制度下，高職數學教育應當進一步加強數學教育的改革， 改變沉悶的課堂氣氛，從而提高學生的學習熱情與自主能力。 Matlab 軟件包是溝通數學理論教學與解決實際問題的良好媒介，其高效的數值計算系統為解決各類問題奠定了堅實的基礎。 Matlab 由美國 Mathworks 公司于 1984 年開發， 目前已經成為國際科學界最具影響力、最具活力的科學計算軟件[2]。MATLAB 能夠有效將數學理論與實際運用相結合，將抽象的數學原理運用于實際問題，不僅提升了學生的興趣，也提升了學生解決實際問題的能力。 同時，Matlab 的易用性可以提高數學教學的效率，進一步提升學生的興趣。 MATLAB 可以作為學生的一項技能，為將來步入社會奠定堅實的基礎。 基礎差的高職院校學生通過 Matlab 的學習，能夠掌握一門實用的技能，從而在將來的工作中實現自身的價值。

　　2.Matlab 語言的特點 Matlab 集數值計算、圖形圖像處理、符號計算、文字處理、數字建模、實時控制、動態仿真、信號處理等功能為一體，適應多學科、多重工作平臺，功能強大。 其主要特點有以下幾點：

　　2.1 高效的編程能力與 JAVA，C，C++等程序相比，Matlab 與人們的思維方式具有更多的相似性，更符合人們思考的習慣，更容易被理解掌握，用 Matlab 編寫程序的效率也因此較高。

　　2.2 強大的計算性能 Matlab 的主要運算對象是維數無需被事先指定的矩陣及數組，而在解決實際問題，進行工程運算的過程中，矩陣、數組以及向量發揮了強大的作用。

　　2.3 簡便的使用模式 Matlab 預言使用簡便，且運用方式靈活，將編譯、鏈接、執行等流程有機的結合為整體，使用者的語法、書寫等錯誤可以在同一窗口被發現并排除， 這大大減少了調試程序、 修改錯誤的時間。 與此同時， Matlab 的計算結果以熟悉的符號呈現， 不需要強大的計算機知識，這也為使用者進一步提供了便捷。

　　2.4 數據的可視化功能 Matlab 中圖形例程占據了很大的比重，這也為數據可視化創造了條件。 在內部，Matlab 借助圖形句柄控制圖形的顯示，涵蓋了直線、文本等多種形式，同時對于對象的操作方法也進行了說明。 同時，Matlab 中的高級圖形命令可以繪制出網格圖、陰影圖、曲線圖等多種多維圖形，進一步加強了數據可視化的程度。

　　3.Matlab 在高職數學中的應用

　　3.1 在求導中的應用導數運算是高等數學中的基本內容，掌握求導運算對數學能力的提高是學習數學的基本技能之一。 利用 MTALAB 我們可以輕松地求得導數。 例如我們對式子(1)進行求導 f(x)=(4x2 +2x+7)(3x2 +2x+2) (1)導數運算的 Matlab 代碼是： >>a=[4,2,7]; >>b=[3,2,2];>>k=polyder(a,b) k= 48 42 66 18 因此求得的導數如式(2)所示： f'(x)=48x3 +42x2 +66x+18 (2)

　　3.2 求極限的中的應用函數的極限是高等數學中最基本概念，極限的計算是教學上的一個重點，也是一個難點，其計算方法非常多，如單調有界性、四則運算法、等價無窮小法、洛必達求導法和泰勒展開法等。MATLAB 可以輕易地求解出極限。 在區間 ●0,3π ●作函數： y=3e-x cos(2x2 ) (3)的圖像，觀察當 x→+∞ 的時候，函數的極限。 MATLAB 代碼如下所示： >>x=0:0.01*pi:3*pi; %x 的取值范圍[0,3π] >>y=3.*exp(-x).*cos(2*x.*x); %y 的表達式 >>plot(x,y,'-r'); %曲線標記為紅色 >>xlabel('itx');ylabel('ity'); %縱坐標和橫坐標分別標記 >>legend('y=2e^{-x}cos(2x^2)'); %圖的標注由圖 1 可知 y=3e-x cos(2x2 )的極限為 0，即1im x→+∞ 3e-x cos(2x2 )=0。

　　4.靈活多變的教學方法

　　Matlab 的實用性很強，尤其是 Matlab 的各種工具包，不同學科使用的工具包也不同，因此要根據高職數學內容特點，有針對性的選擇適合的 Matlab 工具包。 在這一特點下，提升高職院校教學的針對性就十分關鍵，否則不僅會降低學生學習的興趣、運用的能力，也無法突出 Matlab 軟件自身的特點。 課堂學必須將教室的講授與學生的學習相互結合，從而提升課堂教學的參與性，全面提升課堂效果。 這也是高職院校教師需要解決的首要問題。 對此，本文提出了以下解決方案。

　　4.1 互動式教學與其他課程不同，計算機類的課程允許學生進行上機操作，實戰演練，這也是計算機教學與其他教學的顯著不同之處。 上機操作使得學生有了更為直觀的理解和認識，也為檢驗自身掌握程度提供了良好的平臺。 除了有效的人機互動，還能夠實現學生與學生之間，師生之間的互動交流。 這種交流不僅僅局限于課堂，在課余，教師可以向學生提供更多的參考文獻、相關資料、自學課件等，便于學生根據自己的實際情況和時間安排，進行自主學習，同時，網絡作為有效的互動平臺，方便了學生與教師的溝通，對于學生的問題疑惑，教師可以即時了解及解答，避免了反饋時間過長而造成的興趣缺失、知識體系構建困難等問題。 教師通過與學生的交流溝通，也可以進一步完善自己的教學方法，從而提升教學質量。

　　4.2 針對性教學隨著社會競爭的日益激烈，學生的綜合素質已經受到了各大高校的普遍關注，為了培養高素質的復合型實用人才，各個高校都把優化教學計劃、豐富課程門類提上日程。 而課程豐富是一把雙刃劍，在豐富知識涵蓋面的同時，也不可避免的減少了教學的學時。 Matlab 中的指令代碼很多，以往的教學中，教師為了在有限的時間內講授更多的知識，往往講解枯燥無味。 因此，學生很難長時間集中注意力，保持高度集中，因此也無法掌握關鍵。 所以高職數學教學必須有所重點和針對性，以提升學生的興趣，同時也使得教學更有效率。

　　5.總結

　　將 Matlab 引入到高職院校數學的教學中， 對于高職教學的改革具有重要的意義，有助于高職院校培養更多綜合素質優秀的復合技術型人才。 Matlab 的教學不僅克服了傳統的數學教學過于抽象等問題，也激發了學生的學習興趣。

　　【參考文獻】

　　[1]劉穎,徐瑩.高職院校開展數學建模活動模式探討[J].教育與職業,2010(014): 147-148.

　　[2]平怡.Matlab 在大學數學教學中的應用研究[J].湖北廣播電視大學學報,2008,4: 135-136.

　　《高職院校數學計算軟件 MATLAB 教學研究》來源：《山東農業工程學院學報》，作者：生 靜。