探讨Matlab在高等数学教学中的应用

摘 要：高等数学真的是让很多学生都望而生畏的学科，因为高等数学这一学科知识综合性较强且不易理解，内容更是十分抽象，为了将高等数学学好，要求学生的思维以及推理应变能力都足够强，所以这一门课程的教学对于教师来说也是十分困难，所以教师要学会寻找合适的教学方法，帮助学生解决高等数学中出现的問题。所以在本文中我将会简单介绍一下Matlab在高等数学教学中的应用。

关键词：Matlab，高等数学教学，应用

教师在面对像高等数学这样一类难度比较大的学科时，就要改变以往传统的教学方法了，不能只是简单的结合教材带领学生分析内容了，而是要学会借助数学软件如Matlab来辅助学生学习，帮助学生理解课上较难的知识点，不然如果学生在学习高等数学上长期处于被动地位，学生就很难保持对高等数学的热情。所以教师要学会合理运用数学软件，帮助学生理解课堂上的知识，与学生实现共同进步。

一、 要将Matlab应用于高等数学教学的原因

高等数学是让学生十分头疼的存在，甚至会出现学生已经认真学习了一学期，但期末考试时面对多变的数学题型依旧无法下笔的情况，导致高等数学挂科的情况比比皆是。这就说明学生在学习时，只是单纯的学会了知识，但并没有学会对知识的活学活用。所以教师在授课时，运用合适的教学方式尤为重要，学生应对高等数学的能力有限，教师就要从众多教学方法中为学生寻找最适合学生学习的一种，帮助学生将不可捉摸的知识变得具体化，方便学生更好的理解。而且高等数学又是每一个大学生都必须要学习的一科，如果学生高等数学的成绩不及格，学生就没有办法拿到毕业证，也就不能顺利毕业。所以学好高等数学对于每一个学生来说都尤为重要，而将Matlab应用于高等数学，便能帮助学生更好地学好高等数学，也就提升了高等数学教师的教学质量。

二、 Matlab的介绍

Matlab是一种由美国出品的商业数学软件，具有高效的运算功能，能够使高等数学中的复杂的运算变得简便化，甚至能给学生的算法进行编程处理，这样就节约了学生很多计算的时间，同时还具有处理图形的功能，能够使图形的运算过程及结果以编程的形式展现出来，将抽象概念变得具体化起来，那么生硬的书面知识也就变得灵活起来了，学生学习起来也就会更简单。对于教师和学生来说，最重要的一点便是Matlab将数学表达式以一种尽量口语化的方式展现出来，这样不仅方便了教师和学生对于高等数学的理解，更能吸引起学生学习高数的兴趣。当然一款好的软件不可缺少的还有一个完备的工具箱，可以及时处理用户的各种需求，解决了教师的授课中可能出现的问题。

三、 高等数学教学中Matlab的应用

（一）Matlab在函数中的运用

函数是学生无论在高中还是大学都在一直接触的数学问题，高中的正反比例函数、一次函数以及二次函数对于学生来说还相对简单，但也一直都是让学生十分恐惧的存在，因为函数图像的变化形式总是多种多样的。而大学高等数学中的函数则是在难度上又上升了一个梯度，函数图像变得更加抽象化了，而Matlab刚好能帮助学生解决这个难题。因为学生在使用Matlab软件的同时，会有Matlab语音为学生引导如何解决函数问题，如何绘画函数图像，那么这一体验就远比教师在讲台上讲解，学生在教室里听课的效果要好得多，因为学生参与到其中了，就能近距离感受高等数学的神奇之处。而且软件Matlab中所配备的Matlab语言更是极具趣味性的存在，学生在使用Matlab时既能将高等数学简单化，又能在使用期间让学生收获到学习高等数学的乐趣。

（二）Matlab在高等数学中求极限的验算中的应用

在高等数学中，需要求极限的题型数不胜数，又由于其运算量较大的特点，学生检查验算又很浪费时间，就会导致很多学生失分。而Matlab又刚好能帮助学生解决这个问题，所以学生就可以运用Matlab去检验自己的极限计算是否正确。Matlab可以根据学生所要求的极限值进行编程，让系统自行运算，既为学生节省了求验算极限值所需要的时间，又以一种可视化的计算过程为学生的学习提供了思路。Matlab是一个大量算法的合集，所以可以帮助学生解决任何形式上的算法验算，提升学生对于学习高等数学的自信心。

（三）Matlab在微积分中的应用

高等数学中微积分的内容非常重要，此外，也是学生学习中的难点，因为学生在上学之前从未接触过有关微积分的任何练习，所以对学生来说就是要重新学习一个新的概念，而又由于习题的难度，便牵制了很多学生在高等数学中进步的步伐。微积分作为新课程，那么让学生了解课程内容便是第一步。Matlab的其中一个优点便是学习时的自然化语言，让学生在学习过程中不会再为了高等数学中晦涩难懂的定义纠结了，方便了学生对于新知识的理解。

四、 结语

高等数学是大学众多学科中较难的一科，教师就要在讲解知识时善于借助Matlab去辅助授课，这样不但缩减了老师本身的授课压力，学生学习的乐趣也得了提升，让学生在同等的时间内有机会学习到更多的知识。

参考文献：

[1]段琪.Matlab在高等数学教学中的应用[J].智库时代，2019.

[2]张平等.Matlab基础与应用简明教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[3]崔信.高等数学[M].北京：北京出版社，2014.

[4]陈杰.Matlab宝典[M].北京：北京电子工业出版社，2013.

作者简介：

芦永强，甘肃省嘉峪关市，甘肃广播电视大学嘉峪关分校。