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吴玲玲

【摘   要】 在轨道交通高职院校高等数学课程教学中嵌入 MATLAB 软件,通过 MATLAB 的可视化将抽象的高等数学知识变成直观的、形象的、学生更易接受的知识.通过选拔学生创建 1-2 个实验班,在该班级高等数学课程教学进行的同时融入 MATLAB 软件教学,以项目式教学为主导,将高等数学知识点通过 MATLAB 有效直观展现.从而,帮助学生找到学习高等数学课程的自信心,提高学习的兴趣,进一步提升轨道交通高职院校培养人才的质量,为推进我国轨道交通事业的蓬勃发展助力.

【关键词】 轨道交通高职院校;高等数学;MATLAB

Research on Advanced Mathematics course at the institute of rail transit based on Matlab software

Wu Lingling

(Nanjing Institute Of Railway Technology  NanjingJiangsu    210031)

[Abstract] We use Matlab software in the teaching process of advanced mathematics at the institute of rail transit. The advantage of Matlabs visualization can make the abstract knowledge of advanced mathematics course easily accepted by student. We choose some excellent students to build up experimental class at which we teach advanced Mathematics by use of Matlab software. Guiding by project-teaching, the knowledge of advance Mathematics is directly shown by the Matlabs visualization. The effective teaching process can help students improve the confidence and interest to study this course. Further more, the effective teaching process an highly and quickly promote the training quality of institution of rail transit , and push the development of Chinese rail transit industry.

[Keywords] institute of rail transit; matlab software; advanced mathematics

1  研究背景

進入 21 世纪以来,中国轨道交通事业发展迅猛,很多方面的技术已达到世界先进水平.随着国家“一带一路”战略的深入发展,我国轨道交通事业将迎来新的发展机遇,这意味着轨道交通类人才需求的激增.轨道交通类高职院校是人才培养的主要载体,承担着培养高质量、高契合度人才的重担.

高等数学课程是轨道交通类高职院校各专业的一门非常重要的必修基础课程.这门课程对于培养学生的逻辑思维能力、空间想象能力、抽象概括能力、自学能力以及解决实际问题的能力都有着重要意义.但目前,许多轨道交通类高职院校高等数学课程的教学质量和学习效果并不是特别理想.这与高等数学这门课程相对枯燥、抽象的学科特征有关系,也与传统的单一课堂授课教学模式有关.学生在课堂上学习兴趣不高,面对抽象难理解的知识感到“恐惧”.如何帮助学生将抽象的知识点具化为可视的直观图像,如何提高学生的学习兴趣,如何提高教师的教学质量,是迫在眉睫需要思索解决的问题.

笔者在进行大学生数学建模竞赛培训时讲授 MATLAB 软件,发现 MATLAB 软件与高等数学很多知识点可以有效融合,可以将抽象的知识点直观展现出来.国内已有很多学者,将 MATLAB 软件融入高等数学课程教学课堂,取得了非常好的效果[1].在此基础上,笔者通过一年的实践,将 MATLAB 软件作为辅助工具嵌入高等数学教学过程,学生学习积极性明显增强,综合能力显著提高,取得了很好的成果.

2  轨道交通高职院校高等数学课程中 MATLAB 软件的嵌入

MATLAB 软件是科学与工程领域一款功能强大的计算软件.它有着强大的计算能力和分析能力.它能够进行可视化,并且程序语言简单,学生容易上手.学生通过简单的命令输入,可以迅速计算出需要复杂数学运算才可得出的结果.学生容易获得即时激励,从而激发学习兴趣.Matlab软件已成为解决图论问题的强有力的工具, 可以帮助科研工作者及时、准确地作出决策[2].

MATLAB 软件的可视化可以将高等数学中抽象的立体图形直观地展现在学生眼前,帮助他们更好地去研究函数的性态,减少学生抽象思维的“负担”.MATLAB 还可以制作动画,将高等数学中不好描述的极限过程,用动画生动地展示给学生,帮助学生建立该课程的思维体系[3].

选拔学生组成实验班因大多数轨道交通类高职院校生源层次复杂,一次性在全校范围推广 MATLAB 嵌入式教学方式可行性较小.因此,针对学生的具体情况,选择 1-2 个行政班作为实验班级,实施 MATLAB 嵌入式高等数学教学改革.

在高等数学课程教学中嵌入 MATLAB 软件教学依托数学实验室,在高等数学课程教学过程中嵌入 MATLAB 软件教学.例如,每周安排一次数学实验室上机课,讲授 MATLAB 基本命令.学生通过上机实践,能够掌握基本命令,并利用软件求解已学相关高等数学的复杂运算题.

在高等数学课堂融入 MATLAB 软件运行结果在讲授高等数学知识点时,对于抽象的、难理解的知识点直接运用 MATLAB 软件进行辅助展示,帮助学生提高学习兴趣,紧抓学生的注意力,提升课堂教学质量.

高等数学课程课后练习中加入 MATLAB 软件训练高等数学课程结束后要布置与其相应地 MATLAB 软件训练题,帮助学生更好地掌握这种软件,并鼓励学生自学和拓展.

将 MATLAB 软件考核纳入高等数学课程考核范围内将高等数学课程考核和 MATLAB 软件学习考核相匹配,分配权重,进一步敦促学生以软件学习促进高等数学课程学习,相辅相成.

3  基于 MATLAB 軟件的轨道交通高职院校高等数学教学项目实例

3、1  项目一：绘制参数方程图像

在高等数学课程中,参数方程占有很大比重,尤其是参数方程求导数.学生对于参数方程没有直观的感受,通过 MATLAB 软件绘制相关图形,帮助学生建立直观感受.

3、2  项目二：绘制多元函数图像

多元函数微积分学是高等数学课程中的重难点.因其抽象性导致该部分知识点是学生学习过程的“重灾区”.通过 MATLAB 软件的辅助,将抽象的多元函数直观地描绘出来,帮助学生建立直观图像概念,从而进一步学好、学通多元函数微积分学.

通过实验班考核的结果我们发现,将 MATLAB 软件学习嵌入轨道交通高职院校高等数学教学过程中,有助于提高学生学习高等数学课程的兴趣,有利于提高学生学习的自主性和能动性,能够激发学生的创新能力,提高学生的综合素养.由于 MATLAB 软件功能的强大,学生在完成高等数学课程学习的同时,还能掌握一种软件技能,这对学生来说极大地增强了他们的自信心.因此,这种将软件学习与传统课堂教学相融合的教学改革,更能促进教学质量的提升,是一种值得推广和深度推进的高等数学教学模式.

参考文献：

[1] 刘 扬. 大学数学教学质量提升的途径研究与实践[J]. 数学      学习与研究,2012(17)：4-5.

[2] 孙建英. 基于Matlab平台的图论模型的仿真实验[J]. 长春       大学学报,2018,28(08)：21-24.

[3] 张志湧. 精通 MATLAB6.5 版[M].北京：北京航空航天大学      出版社,2014.

高数和matlab范文

轨道交通参考文献总结:

本文总结：上述文章是一篇关于高数和matlab相关专业的经典范文,可作为轨道交通方面的大学硕士与本科毕业论文写作参考和高数和matlab论文开题报告和职称论文论文写作参考文献.