計算機輔助教學法在大學數(shù)學教學中的應(yīng)用研究

韓云娜　張靜

摘 要：隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域開始使用最新的計算機技術(shù)。計算機技術(shù)在高校日常學科教學中的應(yīng)用日益普及。特別是在高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等高?；A(chǔ)數(shù)學課程領(lǐng)域，計算機技術(shù)與傳統(tǒng)教學的優(yōu)化與融合是顯而易見的。因此，有必要進一步研究，充分利用現(xiàn)代教育計算機技術(shù)設(shè)計和構(gòu)思一個輔助教學模式，符合學生的認知規(guī)律和認知水平，充分調(diào)動學生的學習熱情，提高大學非數(shù)學專業(yè)數(shù)學教學效率和教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：

引言大學數(shù)學 數(shù)學實驗 數(shù)學建模 Mathematica軟件

計算機是大學數(shù)學教學的理想輔助工具，計算機技術(shù)可以用來解釋數(shù)學問題的生成過程，并以一種聲音、圖形和文字相結(jié)合的方式來使用數(shù)學知識。因此，將大學數(shù)學教學與現(xiàn)代計算機技術(shù)相結(jié)合，使教師在教學過程中節(jié)省了大量的時間，將更多的精力投入到更經(jīng)典、更科學的教學結(jié)構(gòu)的結(jié)合中。這樣，教師才能有效地提高大學數(shù)學的教學質(zhì)量和教學效率^[1]。

一、計算機技術(shù)與大學數(shù)學課程整合實驗教學模式研究

1.計算機技術(shù)與高等數(shù)學課程整合原則

首先，要結(jié)合數(shù)學課程的特點，培養(yǎng)學生理解數(shù)學學習的發(fā)現(xiàn)和探索過程，運用計算機技術(shù)向?qū)W生展示，強調(diào)數(shù)學知識的探索、應(yīng)用和遷移。其次、計算機技術(shù)是教師教學的輔助手段，但它不能完全取代傳統(tǒng)的教學方法或教學內(nèi)容^[2]。為了適應(yīng)現(xiàn)代教學的要求，教師應(yīng)將傳統(tǒng)教學與計算機技術(shù)相結(jié)合，努力開發(fā)高水平、高質(zhì)量的課程設(shè)計，不斷補充、修改和完善，使計算機技術(shù)真正起到促進教學的作用。再次，在傳統(tǒng)教學中，教師是知識的擁有者，是課堂的主角。課堂的主要任務(wù)是直接教給學生他們所擁有的知識。計算機技術(shù)的引進使教師和學生的內(nèi)涵發(fā)生了微妙的變化。除了以教師為基礎(chǔ)的課堂實驗教學模式外，學生還可以利用自己的計算機技術(shù)探索，獲取課堂外的知識，拓展知識。

2.基于計算機技術(shù)的數(shù)學實驗教學模式

數(shù)學實驗是一種全新的高等數(shù)學教學方法和模式，它使數(shù)學教學從簡單的教師講授和學生聆聽的模式發(fā)展到利用教師和學生參與現(xiàn)代計算機技術(shù)的學習模式。數(shù)學實驗的目的是通過實驗發(fā)現(xiàn)和理解數(shù)學中較為抽象或復(fù)雜的內(nèi)容。

二、如何將計算機技術(shù)融入大學數(shù)學的教學過程

1.利用幾何畫板或MATLAB等計算機輔助軟件，使繪圖更加簡單、準確、直觀

由于數(shù)學的高度抽象性和嚴密的邏輯，在教學中很多圖形都比較復(fù)雜，教師很難用手畫，簡單的語言描述往往難以讓學生理解。此時，可以使用幾何畫板、MATLAB等數(shù)學軟件輕松求解。例如，幾何畫板，幾何畫板作為一種CAI應(yīng)用軟件，利用計算機信息量大、靜態(tài)運動的優(yōu)勢^[3]，將現(xiàn)代教學方法與數(shù)學相結(jié)合。它為教師和學生提供了一個開放的數(shù)學世界，改變了傳統(tǒng)教學中被動接受學生的局限，讓學習主體被動接受，主動探索，使高等數(shù)學課堂教學成為一種活潑的趨勢。

2.利用MATLAB動畫使演示更加生動

在教學過程中空間解析幾何、多元函數(shù)微分學常常需要了解通過多元函數(shù)圖形，而教科書經(jīng)常給靜態(tài)平面圖形^[4]，學生無法建立空間圖形的概念，因此，在這部分內(nèi)容的教學過程MATLAB動畫可以用來創(chuàng)建功能圖在三維空間中，證明一些抽象的結(jié)論的形成，使學生更容易理解

3.利用計算機進行適當?shù)臄?shù)學實驗，培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣

數(shù)學實驗是計算機技術(shù)和數(shù)學軟件引入后出現(xiàn)的新事物。數(shù)學實驗的開展可以體現(xiàn)學生在數(shù)學教育中的主體意識，提高學生學習數(shù)學的積極性，提高學生的數(shù)學應(yīng)用意識，培養(yǎng)學生的學習能力。建議在二年級或一年級建立一個數(shù)學實驗室，這樣學生就可以學習高等數(shù)學中必要的基本概念，而不需要學習大量的數(shù)學定理。實驗結(jié)束后，讓學生將所學到的收入情況寫進實驗報告中，加深學生對每個知識點的理解^[5]。

結(jié)論

計算機輔助教學是高科技在教學中的具體應(yīng)用，是提高教學質(zhì)量的有力手段。學校應(yīng)增加對計算機輔助教學設(shè)施和設(shè)備的投資，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同時，應(yīng)鼓勵和提倡教師使用現(xiàn)代教學方法，充分發(fā)揮各種計算機輔助教學設(shè)施和設(shè)備的作用。計算機輔助教學為數(shù)學教學創(chuàng)造了一個嶄新的世界，但必須認識到計算機只是一種輔助工具，它不能取代師生之間的交流。它不能取代教師的指導(dǎo)和學生的主體地位。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，對教師的要求也越來越高。因此，對于大多數(shù)從事一線教學的教師來說，我們必須始終堅持以人為本，充分發(fā)揮人的主觀能動性，在數(shù)學教學中大膽實踐和創(chuàng)新。

參考文獻

[1]Yingmei粉絲.分析高等數(shù)學、計算機與數(shù)學建模教學的關(guān)系[J].廣西大學學報（自然科學版），2004年第1卷，第29期，第26-28頁.

[2]張曉燕，刁廣成.高等數(shù)學計算機實驗的實踐研究[J].陜西教育（高等教育），第12卷（2009）第45期，第33-39頁.

[3]王新社，凌豐才，趙梅林.計算機科學高等數(shù)學教學的改革與實踐[J].周口師范學院學報，2002年第2期，第18期，第189-192頁.

[4]陶玉霞，王福生.高等數(shù)學在計算機應(yīng)用技術(shù)中的間接泛函分析[J].科學技術(shù)信息，2010（27）.第五卷（2010）第27期，第147-152頁.

[5]潘雯雯.計算機科學高等數(shù)學教學改革分析[J].福建計算機，（2015）第8卷第32期，第69-72頁.