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浅谈Matlab数值计算与微积分教学的几点建议_论文

2 014 年 1 月  教 育 教 学 论坛  E DU C ATI ON  TE AC HI NG  F OR U M   da n. 2 01   4   N O. 4   第 4期  【 教 师观 点】   浅谈Ma t l a b 数值 计算与微积分教学 的几点建议  林府标  ( 贵州财经大学 数学与统计学院, 贵州 贵阳 5 5 0 0 2 5 )   摘要 : 本文源于笔者 自身教学实践的感悟 , 介绍 了微积分教 学 离不开Ma t l a b -  ̄件与数值计 算的新理念, 既是 深化微积  分教 学改 革和 推 进 复合 型 人 才教 育 的 需要 , 又是 促进 新 的 计 算性 交叉 学科 教 育 的需 要 。   关键词 : Ma d a b 软件 ; Ma t h wo r k s 公 司; 数 学 实验 ; 微积分 ; 教 学  中图 分类 号 : G6 4 2 . 4 1   一 文献 标 志码 : A   文章 编 号 : 1 6 7 4 — 9 3 2 4 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 1 2 2 — 0 2   、 了解Ma t l a b 的发展历程和前景 , 提高对微积分教学  Wo r k s 软件可用来辅助许多尖端产品的设计和开发, 包括汽  车系统 、 航空飞行控制和航空电子 、 通信和其他电子产品 、   工业 机械 和 医疗 器械 等 。全球 有超 过5 0 0 0 家 的大专 院校 采  用M a t h Wo r k s 的解 决 方案 来 开展 多 种 技术 学 科 的教 学 和 研  究工作。在欧美大学里 , 诸如应用代数 、 数理统计 、 自动控  的 新理 念  M a t l a b 是矩阵实验 室( M a t r i x   L a b o r a t o r y ) 的简称 , 2 0 世  纪7 0 年代 ,美 国新墨 西哥大学 计算机 科学 系主任 C l e v e   M o l e r 为了减轻学生编程的负担 ,用F o r t r a n 编写了最早的  Ma Ⅱ a b 。1 9 8 4 年 由L i t t l e 、 M o l e r 、 S t e v e   B a n g e r t 合 作 成 立 的  M a t h Wo r k s 公 司正 式把 M a t l a b 推 向市场 作 为 商业 数 学软 件 ,   用于算法开发 、 数据可视化 、 数据分析以及数值计算的高  级 技术 计 算语 言 和交 互 式环 境 , 主要 包 括 M a l f a b 和S i m u l i n k   两大部分。到2 0 世纪9 0 年代 , M a t l a b  ̄成为国际控制界的标  准计算软件 ,在国际学术界 , M a t l a b 已经被确认为准确 、 可  靠 的科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物上 , 尤  其是信息科学刊物 ,都可以看 ̄ J l M a t l a b 的最前沿和尖端的  应用 。M a t h Wo r k s 现有2 8 0 0 名员工 , 其 中有3 0 %位于美 国境  外。在2 0 1 2 年营收为¥ 7 . 5 亿美元 , 其 中超过6 0 %来 自 美 国以  外的市场 , 自公司创立以来每年均盈利。 自创立于1 9 8 4 年  到现在全球有超过百万M a t l a b 用户, 4 0 0 个 以M a Ⅱ a b 和  S i m u l i n k 为基础 而开发 的第三方解决方案 1 5 0 0 本M a t l a b 基  础书籍 , 涵盖2 8 种语言。M a t h Wo r k s 的产品作为研究和开发  的基础工具而在汽车、 航空 、 通信 、 电子和工业 自动化等领  制、 数字信号处理、 模拟与数字通信 、 时间序列分析 、 动态系  统仿真等课程的教科书都把M a t l a b 作为内容。这几乎成 了   9 0 年代教科书与旧版书籍的区别性标志。 在那里 , M a t l a b 是  攻读学位的大学生 、 硕士生、 博士生必须掌握的基本工具 。   因此 , 高等专科院校微积分与数学实验教学中, 学生只要学  会 了M a t l a b , 就可以方便的处理诸如矩阵变换及运算 、 微积  分运算 、 多项式运算 、 代数方程求解、 微分方程求解 、 插值与  拟合 、 概率统计及最优化等问题。现在 , M a t l a b 还可以与c 、   v c + + 、 E x c e l 、 S P S S 等语言进行连接  以充分利用各种资源。   二、 用M a t l a b 首屈一指的可视能力 , 触摸微积分教学中  可 望而不 可及 的概 念  域得到广泛的应用 。它们还被应用于金融服务和计算生物  学等对建模 和仿 真有越来越 高要求 的技术 领域 。M a t h —   住。   M a t l a b 语言的传统优点 自问世起 , 就 以数值计算称雄 ,   其基本数据单位是矩阵 , 它的图形可视能力在所有数学软  件 中是首屈一指 的,图形系统有高层和低层两个部分组  成 。高层指令友善、 简便 ; 低层指令细腻、 丰富、 灵活。一般  说来 , 不管二元 函数或隐函数多么复杂 , 例如有实际应用研  究价值和意义的三维爱的方程式和墨西哥曲线( 或墨西哥  定给它做做装饰。 如图, 剪下长方形纸板A B C D, A B = 8 厘米 ,   A D = 4 厘米 , 过A B , C D 分别 画A D, B C 的平行线 , 并使 , 它和  A D, B C 的距离为 1 厘米。经过A D , B C 上 的两个交点 , 分别  画弧 , 使两条弧间的最小距离为 l 厘米。   沿图中所有画线进行9 0 度的折叠 , 直线折1 8 0 度,

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