计算机函数入门教学十篇

发布时间:2024-04-25 21:57:00

计算机函数入门教学篇1

abstract:Byintroducingcomputersimulationteachingtotheteachingofmathematicalphysicsmethod,wemodifiedthepuretheoryteachingtothecombinationofpuretheoryteachingandcomputersimulationteaching.inthispaper,weproposedourteachingreformonteachingcontentsandteachingmethodwhencomputationsimulationisintroducedtotheteachingofmathematicalphysics.

Keywords:mathematicalphysicsmethods;computationsimulation;softwarematlab

数学物理方法,是一门将数学方法应用于研究物理问题的学科,是物理系本科生的必修课程,也是无线技术、电子科学与技术、自动化等专业学生的重要基础课。它为学习物理专业课程提供基础的数学处理工具。由于数学物理方法这门课能极大地提高学生的数学推理能力和理解物理图景的能力,众多高校都非常重视此门课程的教学。电子科技大学中山学院也非常重视该课程的教学,不仅将其列为专业基础课,而且推荐数学物理方法课程评选成为省级教学改革建设项目。

数学物理方法,由于公式众多,是高校教学中难度较大、学生学习兴趣较低的课程之一。四年前,我们开始尝试将计算机仿真引入到数学物理方法的教学中[1]。经过几年的摸索,现在已初步形成了包含计算机仿真的数学物理方法新教学体系。在本文中,我们将与大家分享我们在数学物理方法这门课中的一些探索。

在传统的数学物理方法课程教学中,一般是课堂讲授。我们将单一的课堂讲授改成了课堂讲授与计算机仿真模拟相结合的形式。我校是应用型本科院校,数学物理方法的学时数一直是48学时。我们将48学时的理论课堂教学,改成了40学时的理论课堂教学,加上8学时的上机实践。由于我校其他一些课程中学生上机用到的计算机语言是matlab,有些专业的同学还专门学习了32学时的matlab课程,学生对该计算机语言较为熟悉,所以在数学物理方法的计算机仿真教学中,选用matlab作为计算机语言。为了提高教学效果,我们进行了以下尝试。

1对理论课堂教学的内容进行了取舍

数学物理方法的内容主要包含复变函数,数学物理方程和特殊函数等内容[2]。由于理论学时较少,我们对教学内容进行了取舍。

1)复变函数的内容比较简单,我校学生较易学懂,而且电路分析基础、信号与系统、数字信号处理要用到复变函数的知识,所以我们保留得相对较多。通常来讲,复变函数包含以下六个部分[3]:(1)复数与复变函数;(2)解析函数;(3)复变函数的积分;(4)复变函数项级数;(5)留数及其应用;(6)共形映射。这六个部分,我们保留了前五个内容,对第六个内容则进行了冷处理。在留数的内容中,也只是讲了孤立奇点、留数、留数定理,而对留数定理的应用只是简单介绍,没有深入讲解。

2)数学物理方程的内容很多,但是我们并没有面面俱到,只选取部分重点章节讲解。在数学物理方程推导的环节中,我们只讲了波动方程、热传导方程和传输线方程的推导。在推导过程中,时时强调抓主要矛盾的物理思维,强调基本的物理规律在数学物理模型建立中的应用。在方法的介绍中,则只保留了非常实用的分离变量法,对格林函数法、拉普拉斯变换法、变分方法则没有讲解。

3)特殊函数的内容,我国大多数高校讲解的内容是贝塞尔函数和勒让德多项式。我们在课堂中保留了这两个特殊函数。由于学时的限制,我们在公式推导方面讲解得比较简单,只要求学生理解分离变量法在三维线性偏微分方程中的应用,了解推导过程。重点强调这两种特殊函数的基本性质以及应用。

由于学时数较少,我们很少要求学生对一些定理来进行严格的数学证明,而始终强调学生要学会计算,学会应用。

2引入了8学时的上机实验课,并自编讲义

教学计划是复变函数的内容4学时,数学物理方程的内容2学时,特殊函数的内容2学时。上机课堂分为三个环节。首先教师对计算机仿真的内容和学习目的做一些总体要求,简要介绍用到的一些matlab语句命令;然后学生根据讲义,输入例题示范的程序,运行和输出相应的结果和图形;最后再做出指定的练习,并把所有例题和练习的程序和图形整理成实验报告。上机课堂教学内容具体安排如下。

1)复变函数的计算机仿真教学中,复数、复变函数、解析函数与复变函数的积分等内容2学时,复变函数项级数与留数的内容2学时。

2)数学物理方程的仿真教学,主要针对分离变量法。学生运用分离变量法,借助计算机,求解波动方程、热传导方程、拉普拉斯方程等线性方程。同时也以KdV方程、Burgers方程等几个经典的非线性方程为例,让同学练习求解非线性方程。

3)特殊函数的计算机仿真,主要练习各种形式的贝塞尔函数、勒让德多项式、球谐函数等特殊函数的图形展示和简单计算。

计算机仿真教学的引入,提高了学生的计算机应用能力,在强调学生的“手动”能力培养的同时,很好地培养了学生的“脑动”能力,提高了学生的学习兴趣。

1)计算机仿真教学的引入,可以将一些复杂的公式推导变得简单。例如,复变函数的方程的求解是比较麻烦的,但是借助matlab的一个命令“solve”就可以很简单地求解方程。例如求解方程,在matlab命令窗,我们输入“solve('z^3=8')”,敲回车键就可以得到结果“ans=2,-1+i*3^(1/2),-1-i*3^(1/2)”。

2)计算机仿真教学的引入,使得原本枯燥的课堂公式推导,变得图文并茂。例如,勒让德多项式和贝塞尔函数的表达式其实是很简单的,但是这两种特殊函数的推导过程的复杂性,降低了学生的学习体验。在计算机仿真教学中,学生只需要借助“legendre”命令,就可以画出勒让德多项式的图形演化曲线,消除学生对勒让德多项式的神秘感,提高学生对特殊函数的理解。例如输入“x=0:0.01:1;y1=legendre(1,x);y2=legendre(2,x);y3=legendre(3,x);y4=legendre(4,x);plot(x,y1(1,:),x,y2(1,:),x,y3(1,:),x,y4(1,:));legend('p_1','p_2','p_3','p_4');title('Legendre')”,则可以得到1-4次勒让德多项式。

3在理论课堂教学中引入计算机仿真,将计算机仿真有机地融入到理论课堂教学中

计算机仿真由于在求解方程和图形展示方面,具有独特的优势。课堂中恰如其分地引入计算机仿真,可以简化公式推导,对计算结果和函数图形进行现场和直观展示。

1)理论课堂教学中,我们也会引入计算机仿真来进行课堂演示。例如,讲解完洛朗级数展开之后,我们可以用计算机,在课堂上现场展示函数的洛朗级数展开,让学生体会电脑的便捷。

2)对有些函数,我们可以借助计算机仿真,在课堂中展示图形,增强同学的视觉学习体验。例如讲解完勒让德多项式时,我们输入一行命令“x=0:0.01:1;y=legendre(3,x);plot(x,y(1,:))”,就可以得到3次的勒让德多项式函数的图形。贝塞尔函数以及其他函数的演化曲线,都可以很便捷地在课堂上进行可视化实现。

3)借助计算机仿真,我们可以对教学内容进行有机整合,并拓宽学生的学习视野。由于学时限制,对行波法和非线性偏微分方程,我们不可能展开来讲。以计算机仿真为桥梁,将这两个内容进行整合,应用行波法求解非线性方程,既增强了学生对非线性方程的理解,也学习了行波法的运用,增强了学生的学习兴趣。

计算机函数入门教学篇2

【关键词】excel;函数;案例;方法;技巧

计算机应用基础是一门操作性实用性很强的课程,excel是该门课程中的重点内容,能对文字进行录入、编辑、格式化,能对相关数据进行计算和处理。笔者根据多年从事计算机应用基础课程的教学经验出发,进行总结,通过结合实例阐述excel函数的教学方法与技巧。

1.基础知识准备

1.1认识函数

excel函数是以“=”(等号)开头,通过运算符将单元格地址、数值、字符、括号等组合,可以计算的式子。函数实质上也是公式,是预先定义好的特定的计算公式。函数能够完成许多复杂的计算,在excel中对数据进行处理时,公式和函数可以相互通用,使用者根据实际情况可以只运用公式或只运用函数,或者混合使用。

1.2单元格地址引用

单元格地址分为相对地址、绝对地址和混合地址。相对地址的形式如a6、B9,绝对地址的形式如$D$7、$C$4,混合地址的形式如$B6、B$4。

当该地址的函数被复制或自动填充时,若该地址是相对地址,则根据函数原位置和复制到的目标位置推算函数中单元格相对原位置的变化,使用变化后的单元格地址的内容进行计算;若该地址为绝对地址,则函数永远是照搬原单元格的内容;若该地址为混合地址,则相对部分会根据函数原来位置和复制到的目标位置推算出函数中单元格地址相对原地址的变化,而绝对部分地址永远不变。

1.3函数的分类

1.3.1常用函数

excel的常用的函数有:求和函数sum(),求平均函数average(),最大值函数max(),最小值函数min(),计数函数count(),如果函数if()等,这些函数采用单击“插入函数”按钮,即可快速完成操作,得到结果。

1.3.2混合函数

混合函数是指由多个不同的函数混合使用才能得到结果,这类函数用“插入函数”按钮无法直接完成操作,必须在编辑栏中,或在单元格中进行编辑才能完成运算。

1.3.3函数嵌套

函数的嵌套最具代表的是if()函数的嵌套,if()函数是用来判断一个条件是否满足,如果满足则返回一个值,如果不满足则返回另外一个值,这个值可以是逻辑值(false或true),也可以是数值,也可以是字符或字符串。由于嵌套函数涉及到的参数较多,学生操作时容易出现错误,经常造成死循环、字符或字符串出现错误提示、括号缺失等错误,故而函数嵌套需要注意的是:字符串的双引号和括号必须是英文状态下输入的,并且是成对出现的,有几重嵌套,就必须几重括号。

二、经典案例剖析

高职教育提倡以职业活动为导向,学生学习到的excel知识和技能一般会运用到未来的生活、工作中,无论是教学手段、教学方式,还是教学内容都应该紧紧围绕着职业能力目标来服务的,这就要求教师应该有针对性的选择案例来进行教学,同时根据学生掌握的情况,随时调整授课内容,突出重点,突破难点,利于学生更好地掌握好知识和技能。所选择的案例要难以适中,不能过难也不能过易,以贴近学生日常生活,能解决实际生活中的问题为原则,便于学生理解。此外,还要遵循学生的认知规律,按照由浅入深,由易到难,从学生的实际情况出发,才能设计出合理的教学程序,从而使教学效果达到最优。

1.案例剖析

以下题为例:打开文件“期末考试成绩单”,如图1所示,完成如下操作:

①用函数average计算“平均分”,结果置于G2:G11单元格区域。

②用函数sum计算“总分”,结果置于H2:H11单元格区域。

③用函数count统计“总学生数”,结果置于m1单元格。

④用函数countif统计“各班级人数”,结果置于m3:m6单元格区域。

⑤用函数if标识“等级”:若“平均分”>=80等级显示为“优”,80>“平均分”>=60显示为“及格”,“平均分”小于60为“不及格”,结果置于i2:i11单元格区域。

⑥若三科中有小于60分的,在“补考否”一列中显示“补考”,反之显示空白,结果置于J2:J11单元格区域。

分析:该题贴近学生学习环境,学生容易理解,涉及到了多种函数,将常用的函数、混合函数、嵌套函数进行了有效整合。对于if函数的嵌套,可以借助数学分段函数的思想,如图2所示,基于此,学生就很容易理解。

2.教学方法与技巧

只有在教学过程中不断的总结和思考,归纳总结出实用、够用的教学方法和技巧,才能提高学生学习和使用excel函数的时效。

(1)仔细“看”

教师讲解函数的运用时,必须让学生养成仔细看函数参数含义或者函数帮助信息的习惯。以if()函数为例,判断学生成绩的等级(优秀、及格或不及格)。选择i2单元格单击“编辑栏”上fx函数按钮,弹出“插入函数”对话框。

选择iF,可以看到对话框下方出现了if函数的相关解释,即iF(logical_test,value_if_true,value_if_false)判断一个条件是否满足,如果满足返回一个值,如果不满足则返回另一个值。单击“确定”,则弹出“函数参数”对话框。

单击“函数参数”对话框的任意一个参数框,在该对话框下方都会有提示信息,例如,单击“logical_test”框,会提示本输入框中应该输入“任何一个可判断为tRUe或FaLSe的数值或表达式”;单击该对话框的“logical_if_true”框,在该对话框下方会提示本输入框中应该输入“当logical_test为tRUe时的返回值。如果忽略,则返回tRUe。iF函数最多可嵌套七层”;单击该对话框的“logical_if_false”框,在该对话框下方会提示本输入框中应该输入“当logical_test为FaLSe时的返回值。如果忽略,则返回tRUe。iF函数最多可嵌套七层”。

于是,容易判读出,三个参数框中应该分别填写“H2>=80”,“”优””(其中双引号为英文状态下的双引号),“iF(H2

(2)大胆“猜”

使用函数帮助能够获取函数参数含义,但描述得不是很直观、通俗易懂。这时,教师有必要引导学生结合函数的功能,大胆猜测函数或参数含义。以countif()函数为例,从英文单词表面上看,应该是count()函数和if()函数的结合。

(3)勇于“试”

有时候,即使清楚函数参数含义,也无法保证在使用函数过程中万无一失,这时,教师需要给予学生足够的勇气和信心,鼓励学生勇于尝试。

以and()函数为例,它是“检查是否所有参数均为tRUe,如果所有参数值为tRUe,则返回tRUe”。鉴于此,logical输入的应该是相对并列的逻辑判断式即可,具体如图4所示。

(4)敢于“仿”

当学生对函数或参数含义理解不透,不知道如何下手时,教师可以提示学生打开函数帮助信息,大胆模仿函数的操作方法。

有了if()和and()函数运用的基础,对于判断学生是否补考就很容易了。于是J2单元格输入=iF(anD(D2>=60,e2>=60,F2>=60),"","补考")即可。

计算机函数入门教学篇3

一、计算机在高中数学教学活动中具备的优势及发挥的作用

1.计算机强大的信息优化和再集成功能的作用

强大的信息优化和再集成功能是现代电子计算机的“形象代言人”.它能够将枯燥的文字和数字加工成静态和动态的图像,将数学概念形成、发生、发展的背景和过程作动态化演示,还可以充分利用网络上大量的优秀教学资源,将各种有用的信息加以集成,极大地丰富了教学课件.

2.计算机能对教学信息进行及时收集和分析

在传统教学模式下,受制于人体自身结构的限制,教师只能在一定程度上对教学信息进行收集和分析,但相当不全面,对随时产生的大量课堂信息根本无法进行全面收集和分析,也难以对其进行快速处理并及时反馈给学生.而使用计算机能够改善这种情况,它具有的同时容纳大量客户端的功能,能够实现人机交流,多向沟通,在快速收集并处理教学信息的同时,还能使学生及时得到反馈信息,提高了学习效率.

3.计算机强大的多媒体功能使课堂更富于趣味性

计算机的图像、音响、视频等功能有效增强了高中数学课堂趣味性.高中数学是一门基础性学科,其极具复杂性的特点让许多学生望而生畏,难以激发其学习兴趣.而教师可以借助计算机技术特有的多媒体优势,运用直观的图形、动态的画面,通过图、文、声音、动画的有效结合,不但可以将抽象的、难为学生所掌握和理解的知识形象、直观、简洁让学生接受,,还能够提高学生的学习兴趣,激发学生对数学学习的热情.

二、计算机在高中数学教学活动中的运用实例

1.计算机在函数章节授课时的应用

高中数学的函数知识贯穿于整个高中数学知识体系之中,其应用范围之广,知识复杂性之强具有毋庸置疑的主体地位.它包括二次函数(y=ax2+bx+c),指数函数(y=ax),对数函数(y=logax)等主要函数类型以及以它们为基础的变体函数.这些函数的性质各不相同,图象变化多端,难以直观的展现给学生,因此是高中数学教学中的一大难点.而将电子计算机引入课堂以后,可有效克服传统教学方式存在的缺点.利用电子计算机数据处理速度快,多媒体功能好等特点,可以将一些比较复杂的函数交由计算机处理,在经由相应的播放器以动画的形式直观形象的加以描述.这种授课模式,可以以崭新的视界快速精确地描述函数的变化特征和表现出来的性质.在节约教师精力的同时,还可以提高学生的感知能力、认知速度,促进师生之间的课堂交流,提高教学效果.

2.计算机在立体几何章节授课时的应用

对高中生而言立体几何是一门全新的课程.顾名思义,立体几何与平面几何最大的不同之处就是它具有三维立体性.其独特的视觉特征一直是高中数学教学的“拦路虎”.由于众多学生存在空间想象能力差,识图作图能力不强,逻辑思维混乱,空间推理不严密等问题,使得学生对立体几何“谈虎色变”.而利用计算机强大的多媒体功能,可以随时变化立体图的视角,直观地描述如点线面关系,面与面、线与面夹角,面面、线面平行和垂直,空间向量等.这种新方式使立体几何的内在特征表露无遗,可以强化学生的立体感和空间想象能力.

3.计算机在曲线方程章节授课时的应用

曲线方程问题以其复杂性和富于变化性而著称,它包括圆、椭圆、双曲线、抛物线等.这几种曲线方程概念比较抽象,学生的思维不易转化,容易造成学生理解的困难.利用计算机技术可以使图象和文字有机结合,将曲线方程内在的变化过程加以宏观描述,极大地优化教学过程.

三、数学教学中运用计算机技术存在的一些不足

1.信息化教学模式理论研究不足

虽然利用计算机技术在数学教学的应用日渐广泛.但缺乏相应的理论支持,只是作为一种新方式片面化应用,导致不能形成新的教学体系而进行大范围推广.

2.信息化设备缺乏

所谓兵马未动,粮草先行.计算机设备是信息化教学的基础.由于缺乏资金,很多高中缺少相应的计算机设备或设备太落后,使得数学教学的信息化成为了一句空谈.

3.部分教师对信息化教学理念的理解出现偏差

计算机函数入门教学篇4

关键词:以人为本;赋值符号;函数;指针

中图分类号:G642文献标识码:B

全国出版的C语言教材超过1000种,唯有谭浩强的《C程序设计》一枝独秀,自1991年出版以来,销量始终独占熬头,成为一本有重要影响的科技著作,受到社会各界的广泛好评,这种情况不仅在国内是独一无二,而且在世界上也是十分罕见的。究其原因,谭老编写的这本《C程序设计》以及其他计算机书籍都很好地体现了以人为本的教育理念,非常符合学生或读者的认知规律。

“以人为本”的教育理念是时展的产物,它主张把人放在第一位,以人作为教育教学的出发点。“以人为本”作为一种价值取向,其根本所在就是以人为尊,以人为重,以人为先,那么,在具体的教育实践中,就是以学生或读者为重,用学生或读者能接受的方式方法和认知心理,把要传授的知识、道理诠释出来,使其能灵活运用所学知识和技能。

学习任何一门新语言,读者必须理解和认识构成每一门语言当中的概念和语法规则,C语言同样有其关键的概念和语法规则,如果对这些关键的概念不能理解透彻,就无法真正地弄懂C语言,更别说用C语言编写的程序。在这些概念的阐述上,谭老都认真地分析读者的心理,以读者为先,以读者为重,在编写这部教材的体系结构上,按照初学者的认识规律作了细致的安排,读者能循序渐进地逐步深入,同时将难点分散,让初学者在学习每一章时都不会感到太困难。下面我就举若干个例子谈谈《C程序设计》是如何体现“以人为本”的教育理念。

1对“=”赋值符号的说明

“=”在传统数学上就是一个等号的概念,如果学生一直停留在“=”与等号混为一谈的认识上,就会妨碍他们对计算机程序的阅读,像a=a+1这样的赋值运算就理解不了。谭老在这一节里先用图例介绍计算机存储单元的标志方式:地址和名字,指出在计算机里,地址就像人的身份证号一样具有唯一性,唯一的标识了每一个存储单元,而其名字实际如同人的名字,方便称呼和引用,在计算机里它就是变量名,它既表示某个存储空间,又表示该存储空间所存储的数据;然后对“赋值”进行了明确的定义,即向变量所代表的存储单元传送数据的操作就是赋值,在C语言中,就用“=”表示,与传统数学中的等号完全不同,已经具有了全新的含义,而实际等号概念在C语言中用“==”来表示。最后用若干个实例进行解释性说明,让读者对“=”有一个感性认识;接着在“说明”部分对赋值符号和赋值运算进行详细地总结,又从理性上让读者完整地认识“=”。这种先感性认识后理性升华的阐述方式就很符合人的认知过程,蕴涵了知人,以人为本的教育理念。学生一旦对变量和“=”真正理解后,C程序的编写也就开始入门了。每当有对“=”和“==”混淆不清的学生,我就先按照谭老的思路对其讲解一遍,然后让其反复阅读这一节,这样一来学生们没有弄不懂的。

2对“函数”的说明

初学C的学生希望完整了解C程序是什么样子的心情迫切,鉴于学生的这种心理,谭老在《C程序设计》这本书的开始就展示了一个完整的C程序是什么,它就是由函数组成的,函数又是什么?完成某个相对独立功能的一段程序代码,它有一个名字,可供别的函数来调用。C程序的入口就是主函数main(),C程序总是从main函数开始的。在这里学生还只是对函数有一个大致的印象。这个时候不可能铺开来讲,因为学生的知识背景还不够,但又不能不点一下,因为全书的例子都是调试通过的C语言小程序,要让学生理解。在介绍了数据描述及其基本操作和语句流程的三种控制结构后,谭老才专门详尽剖析何为函数。函数的英文为“Function”,实际就是“功能”的意思,与数学中“函数”的概念是不同的,这种描述即使对非计算机专业的学生也很容易理解。然后,再以一个教务管理软件为例讲述对函数的调用,就像饭店点菜一样,每道菜的味道色香都是不一样的,同样地,每个函数的功能也是不一样的,这样去展示函数就跟用户使用软件一样,界面很友好。这样完全站在读者和用户的角度去执笔,去完成程序结构和程序设计的讲解,自然让读者读来感觉浅显易懂了,这样才是真正的“深入浅出”。

3对“指针”的说明

谭老在这节首行写到:“指针是C语言中一个重要的概念,也是比较难掌握的一个概念。正确而熟练地掌握了指针的概念和指针的使用就能设计出复杂的数据结构和高效的程序。”这实际在告诉读者,指针这一章的重要性。

存储单元有两种引用方式,变量名和地址。通过变量名或地址访问存储空间的方式称为直接访问,有了直接访问,自然就有了间接访问,从而为引出新的变量作了铺垫。这样对比着讲非常符合人的正常思路,再加上形象的图例很好地表示了间接访问存储空间的逻辑关系,让读者一下就吃透指针变量就是一种特殊的变量,只能存放变量的地址而不能用来存放其他类型的数据。通过指针得到一个变量的地址,再由该地址找到最终要访问的这个变量。这不就是间接访问嘛!

既然指针是变量,自然有其类型,它的类型就是它所指向的实体的类型。而实体的类型不仅有基本类型:整型、实型、字符型等C语言中预定义的类型,而且有一维数组、二维数组、结构、共用体等由基本类型组成的构造类型,更有函数、指针本身。这诸多的不同自然产生不同的视角,谭老接着由简到繁、由浅至深逐渐铺开来讲述指针的方方面面。读者跟着谭老,在谭老的徐徐指引下,在重峦叠嶂中,在云雾环绕间渐渐地看清指针的各个层面,加深了对指针的认识。最后谭老的指针数据小结似乎是读者在这趟旅行中的小憩,使他们对这趟旅行驻足留连,回味再三,再一次加强读者对指针的全面认识。读者对C语言的认识在提高,读者的编程能力也在提高。

像这样从多角度、运用多种方法贴心读者或学生的考虑,全书俯拾皆是。在《怎样走向成功之路》一书中谭老说道:“要与读者将心比心,运用逆向思维的方法,站在读者的立场上来思考问题,充分设想读者在学习中会有什么困难,用读者易于理解的方式和语言去讲清复杂的概念”,正是这种站在读者的立场上,以读者为重,以读者为先,以读者为上帝的以人为本的教育理念,成就了谭老,谭老成为了我国计算机普及和高校计算机基础教育开拓者之一,开创了计算机书籍贴近大众的新风,把千百万群众带入计算机的大门,英国剑桥国际传记中心将他列入“世界名人录”,是“20世纪最有影响的it人物”10个人之一。他在平凡的工作中做出了不平凡的业绩。

参考文献:

[1]谭浩强.C程序设计[m].北京:清华大学出版社,1991.

计算机函数入门教学篇5

关键字:数学物理方法教学改革学习兴趣

中图分类号:G64文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00

数学物理方法一直是物理学专业学生最基本、同时也是最重要的专业基础课之一,是物理学专业学生学习后续课程的重要基础,所涉及的基本知识也是物理系学生必须要掌握的最基本内容[1-2]。在应用型本科教学背景下,要求学生不仅要掌握课本上的知识,更重要的是要学以致用,这就为这们课程的教学提出了更高的要求。如何提高课程教学质量,如何提高学生学以致用的本领,这是讲授数学物理方法课程教师索要面临的问题。作者结合多年的教学经验,整理成该文,只是起到抛砖引玉,希望与同行们交流探讨。

1要让学生认识到课程的重要性

从学科的承接性上,数学物理方法是基础物理课程(力学、热学、电磁学、光学、原子物理学)和专业物理课程(理论力学、电动力学、热力学与统计物理学、量子力学)之间连接的桥梁,数学物理方法所介绍的复变函数概论、偏微分方程等是学习专业物理课程的数学基础或者说是工具,只有学习好了数学物理方法,学习专业物理课程才能事半功倍。

从作为物理专业学生数学知识完备性上,数学物理方法即是一门数学课程,又是一门物理课程,既有数学的严谨性和推理性,又有物理的应用性,这也是物理学专业学生的最后一门“准数学”课程,掌握了这门课程以后,物理系本科生的数学知识才算完备。

从实用方面来说,数学物理方法的知识与其他课程的内容紧密联系,比如解析函数的实部和虚部分别代表了物理中的场;傅里叶变换,在信号处理中,可以将一个信号从时域空间转换频域空间,这种转换对于信号处理是十分必要的;特殊函数论中勒让德函数等特殊函数在量子力学、电动力学等课程中也有着广泛的应用。而且在即将进行的硕士研究生和博士研究生入学考试中,很多学校的很多专业都需要考数学物理方法。

2在教学过程中适当的引入计算机辅助教学

数学物理方法课程可以分为三篇,即复变函数论、数学物理方程和特殊函数论,每一个方面的计算题目都是十分复杂的。其实题目并不难,只是复杂,计算量很大。学生在学习的时候,往往会被复杂的计算吓倒,而失去对该门课程的学习兴趣,或者纠缠与复杂的计算,而忽视计算背后的物理实在,忘记物理的本质。

随着计算机辅助软件的推广,像matlab,mathematica,maple等数学计算软件可以方便地为我们解决复杂的计算问题[3-4]。将这些软件引入到课堂讲学中,一方面,可以让同学们从复杂的数学计算中解放出来,将更多的精力放在物理图像上的理解中来;另一方面,也可以帮助同学们利用软件解决更加复杂的问题,激发同学们的学习兴趣。

但是,这里有一点需要说明的是,计算软件只是一个辅助工具,不能完全代替个人的计算修养,所以,在教学过程中,应该做到以下两点:1、定义、定理、定律的讲解应该清晰、透彻,不能含含糊糊,2、知识的应用,要展示一些典型而又简单的例题的解题全过程,布置课外作业的时候,容易计算的题目与复杂题目并举,容易计算的题目作为必做题,复杂计算的题目作为选做题,要求学生借助计算机辅助计算。

3加强教师间学术交流,增加同行的经验共享

闭门造车,必然会造成思想闭塞。数学物理方法课程每年都有固定的年会,这里集结了全国优秀的数学物理方法教学方面的专家学者,在年会中,同行之间可以增加彼此的了解和交流各自的教学经验;另一方面,随着各高校精品课程的建设,在网络上共享的资源也是非常全面的,包括视频教学、电子教案、习题集、试题库等。

4教材使用的几点感想

在教学中作者参考了很多版本的教材,国内的数学物理方法的教材各有优点,下面就本人的对教材的一些理解发表几点不成熟的观点,敬请同行指正:

(1)在复变函数论中,教材的内容很少与物理事件进行联系,重点放在数学上。然后,事实情况是,从实变函数到复变函数的过度对于本科生来说,本身就是非常困难的,而且又是如此枯燥的全数学内容,这会导致学生的学习态度消极,因为同学们不知道为何要学这个,因此建议在教材的编写中更加注意数学与物理的联系。

(2)物理系的学生学习数学物理方法的目的是为了应用,因此建议教材在编写的过程中将更多现代的数理技术引入的教材中,将更多的这些数理技术如何应用到物理事件中进行一定的讲解,让学生认识到这门课程在物理中的重要性,而且是与现代科学的发展是如此密切相关,以此加强学生的学习兴趣;

(3)随着计算软件的发展,建议将更多的计算软件引入的教材中去,用软件代替复杂的计算,解放学生的解题时间,而将更多的时间放在理解物理实在中去。

5结语

数学物理方法是物理学专业一门重要的基础课程,对于很多后续课程的理解具有重要的作用,如何教好这门课,如何让学生产生对这门课程的兴趣,一直是每个教师需要认真思考的问题,以上的一些观点只是作者多年的教学中的一些经验总结,以供同行交流。

参考文献

[1]胡嗣柱,倪光炯.数学物理方法(第二版)[m].高等教育出版社,北京:高等教育出版社.2002

[2]吴崇试.数学物理方法(第二版)[m].高等教育出版社,北京:北京大学出版社.2004

计算机函数入门教学篇6

【关键词】函数教学;计算机技术;学习意识;教学情境

数学是由概念和命题等内容组成的知识体系,它是一门以抽象思维为主的学科,而函数的学习,标志着从常量数学学习开始进入变量数学学习,是基础知识和基本技能教学的核心.函数的学习可以促使学生提高数学成绩以及解决实际问题的能力,为学生整体素质的提高奠定坚实而有力的基础,也为学生一直以来从小学建立的方程、方程组知识、应用题知识、不等式知识找到联合点:函数.把数学从厚变薄得以实现的手段也是函数.那么把函数学好、教好是十分重要的.多年的教学实践表明,中学生倍感头疼和压力的学习内容之一就是函数,这给函数教学工作带来了不少的挑战.中学数学教师只有根据教学实际不断地完善函数教学策略,才能为学生数学成绩的总体提升提供不可多得的活力.以下几点将作出比较具体性的说明.

一、借助计算机技术的强大力量

随着时代的发展,计算机在教学中的运用逐渐成为炙手可热的事实.现代计算机具有很强大的生成图像的功能,在函数基础教学中若能发挥出计算机的强大作用,将会获得事半功倍的教学成效.详细一点来讲,首先,计算机辅助函数图像的教学必须根据教学设计进行合理设计,将引导学生发现函数图像的变化与函数的系数之间的关系作为计算机辅助教学的重点.这是函数教学中的一项基本教学要求,这部分知识的教学直接影响着最终教学目标的实现,而且可以再更大程度上发挥出计算机独有的作用.其次,在传统的数学教学中,对于生成函数图像和数字计算方面的处理,一般的方法是,给出几个具体的典型的这类函数的例子的图像,然后对其进行分析,由教师引导得出相应的总结,这不利于学生数学思维的培养以及创新能力的提高.在计算机辅助的情况下,可以充分发挥计算机在生成函数图像和数字计算这方面的优势,让学生能够充分观察到函数图像变化的每一个细节,在此过程中引导学生进行积极的思考,鼓励他们大胆说出自己的看法和见解,从而不仅在潜移默化中促使学生扎实地掌握了所学知识,而且为之后教学的改革提供了莫大的活力.再者,计算机在数学函数教学中的运用,至少要具备以下几个条件:选择合适的数学课件、教师具备较强的运用计算机技术进行教学的能力、学生可以熟练地操作计算机,如此一来,才能使得教学工作更加切合实际,促进数学教学水平的不断提高.

二、注重培养学生的函数学习意识

众所周知,函数的学习涉及了众多的概念,而且抽象程度比较高,比如变量、常量、取值范围、对称轴、增减性等.最初接触之时学生会觉得学习起来比较困难,若教师在平时的数学教学过程中逐渐地培养学生对函数学习的意识,将会为教学工作的顺利开展奠定良好的基础.具体来说,比如,教师在讲授有关平面直角坐标系的知识内容时,可以设计一些题目,提前为函数的学习做好准备.可以向学生提问这样一个题目:写出5个横坐标是纵坐标的2倍的点,且至少有一个点的横坐标是负数,这样的点能够写出多少个?要求学生在给定的平面直角坐标系中描出这5个点.在此类型的问题解答中,动态变化的关系不仅促使学生发现坐标的变化规律以及位置关系,而且潜移默化中让学生的知识结构中产生朦胧的函数思想.还有,由于学生的学习能力、个性特征等的不同,学生对于函数学习的理解程度自然也不一致,这就要求数学教师经常性的深入到学生的日常学习中去,了解和掌握他们的最新学习动态和情况,因人而异地为他们提供学习上的帮助和思想上的引导,提高学生对函数学习的信心,促进教学工作的顺利开展.

三、创设函数教学情境

计算机函数入门教学篇7

关键词:计算机技术几何画板mathematic软件eXCeL中的RanD函数

在中学数学几何章节的教学中,《几何画板》是我们数学老师使用最频繁的工具,《几何画板》的使用可以把具体的实在的信息呈现给学生,能够给学生留下极为深刻的知识印象,让学生不再是把数学当做单纯的知识去理解它,而是能够更有实感的去把握它。这样,既能够激发学生的学习的积极性,又能极大提高数学教学效率。

比如可以用《几何画板》根据函数的解析式很快的作出函数的图象,比如和的图象,比较各图象的形状和位置,可以归纳幂函数的性质;如在讲函数y=asin(ω+φ)的图象时,传统教学过程中我们只能将a、ω、φ代入有限个的值,可以直观的看到各种值变化时的函数图象之间的关系及与函数相关的定义域,值域,单调性,奇偶性,周期性,特殊值的情况。利用《几何画板》还可以以线段b、t的长度和a点到x轴的距离为参数作图,当拖动两条线段的某一端点(即改变两条线段的长度)时分别改变三角函数的首相和周期,拖动点a则改变其振幅,这样在教学时既快速灵活,关键是能非常直观的反映出值的变化时和图像之间的关系,形象有生动。

mathematic软件我们在中学数学教学时用不多,在这整理一些在教学中可以应用的方面,比如可以做很多的符号演算:进行多项式的计算、因式分解、展开等。进行各种有理式德计算。在比如在求多项式、有理式方程的解和近似解方面也非常合适。在比如进行数值的或一般代数式的向量计算问题、求极限、导数、积分、幂级数展开。mathematic还可进行任意位数的整数或分子分母为任意整数的有理数的精确计算,做具有任意位精度的数值(实、复数值)的计算。所有mathematic系统内部定义的整函数、实(复)函数也具有这样的性质。使用mathematic还可以很方便地画出用各种方式表示的一元和二元函数的图形。通过这样的图形,我们可以形象地把握住函数的定义域,值域,单调性,奇偶性,周期性,特殊值的特性,而这些特征一般很难从函数的符号表达式中看清楚。从这些上可以具有与《几何画板》相似的教学功能。

数学必修(3)概率一章的模拟实验使学生特别感兴趣,我们可以用eXCeL中的RanD函数所做的实验,使学生对产生0到1中的随机数的重要性有了非常深刻的认识,于是就会有同学想到了可不可以在那些的模拟程序的设中,比如3D,双色球等。例如在求直角三角形(已知邻边a和对边b.并角ab=90度)求斜边c。在excel中怎么怎么编辑呢?我们可以尝试用excel做如下处理:

a1,B1输入边长

C1单元格输入=SQRt(poweR(a1,2)+poweR(B1,2))

D1单元格输入

=iF(a1>B1,SQRt(poweR(a1,2)-poweR(B1,2)),SQRt(poweR(B1,2)-poweR(a1,2)))

因为有两种情况。

情况1:

excela1,B1均为直角边

=SQRt(poweR(a1,2)+poweR(B1,2))

情况2:

excela1,B1有一值是斜边

=iF(a1>B1,SQRt(poweR(a1,2)-poweR(B1,2)),SQRt(poweR(B1,2)-poweR(a1,2)))

以上的处理就能够解决边大小的问题。

使用相关工具来学习和解答相关问题,更好的学习这章知识,我表示非常赞同,于是我又让学生自己去用VB设计一个摇奖器,很多学生都去做了一些尝试,虽然后面还是要给一些提示才能够完成,但这也已足够激发学生的学习积极性。学生通过这些尝试,我在教学数学必修(3)3.3.2均匀随机数的产生这一节的相关例子时就感到极其轻松,而且使学生们感到,利用计算机模拟实验可以达到非常理想的实际效果。于是乘热打铁我提前让学生提前预习课本中p133-p134的例子然后开始布置任务:一概括这个模拟实验的简单思路和方法;二是如何用我们学过的编程序的方法来设计规划这个实验?不过毕竟有些东西没学还是很难办到,所以也适当的给予提示,修改,也有好多同学自觉地会去网上查阅,书店去找相关的参考书,最后稍加修改也差不多能够完成了。这已经能够让学生在查阅参考中主动的学习到了相关知识以。

通过上面的计算机技术与数学课堂教学的结合尝试,让同学们的科学探究热情高涨,不光数学这门学科,许多学生对其它的学科的很多问题都萌发了能不能也用计算机来解决相应的问题的念头。这样的课堂教学会容易许多,不但巩固了前面所学习的知识,也完成了本章节课的学习任务,而且学生们都会自发地去思考,去探究,去实践。在才是新课程改革的最终素质教育目的所在。所以人们常说,好奇心、兴趣是最好的老师。

参考文献:

1.《景德镇高专学报》徐敏

计算机函数入门教学篇8

摘要:本文根据高职学生特点,从实际教学经验出发,分析了高职院校C语言程序设计教学现状,并简单讲述了C语言主要知识点,并提出适合高职学生学习的方法。

关键词:C程序高职院校

《C语言程序设计》是高职院校计算机及电子信息相关专业的重要专业基础课。该课程主要培养学生模块化程序设计的逻辑思维能力,使学生掌握程序设计的一般方法和技巧,并锻炼学生的思维能力和创新意识。

1C语言程序设计教学现状

C语言是理想的结构化语言,描述能力强。C语言的教学要求教师具备良好的教学能力和清晰的程序设计思想,也要求学生有一定的逻辑设计能力。一般高职院校的C语言设置在一年级开设,学生刚刚进入大学,还没有从高中生的身份完全转变过来。虽然在高中阶段学习了计算机应用基础课程,但是他们完全没有程序设计的概念,经过一段时间的学习,觉得这门课很难学、学不会。经过两个学期的C语言教学,从实际教学经历来看,主要的制约因素有以下四个:第一、学生刚进入大学,刚接触编程语言,对计算机原理理解不深,对编程更是不了解,不具备语言编写能力。第二、高职学生文化基础比较差,尤其是数学基础差,导致学生逻辑思维能力差,而C语言的学习对这方面能力又有较高的要求,所以对于稍微复杂一点的程序学生就觉得难以理解。第三、英语基础差,很多高职学生对英语望而生畏,而计算机语言基本都是用英语来实现的,C语言亦是。很多学生看到程序中的英语单词就头疼,从心理上就觉得自己学不会C语言,也就放弃了。第四、很多学生,在上课的时候能听懂了,但是上机的时候头脑一片空白,不知从哪里入手编写程序。部分能够写出程序的,也是按照教材或老师所讲的例子进行编写,一旦题目要求有变化,便不会做了。

2C语言教学规范

有一简单C程序如下:

intmain()

{

inta,b,m;

intmax(intx,inty);

printf("请输入两个数值:\n");

scanf("%d,%d",&a,&b);

m=max(a,b);

printf("两个数中较大的为%d\n",m);

return0;

}

intmax(intx,inty)

{

intz;

if(x>y)

z=x;

else

z=y;

returnz;

}

该程序的功能是通过键盘输入两个数值,经过程序的运行,将其中较大的数值进行输出。该程序简单,易于理解,但是包含C语言中很多必须掌握的知识点。简单介绍如下:

2.1C语言程序的结构通过上面简单例子可以看出,一个C语言程序的结构有以下特点:①一个程序由一个或多个源程序文件组成。②函数是C程序的主要组成部分。程序的全部工作几乎都是由各个函数分别完成的,函数是C程序的基本单位。在设计良好的程序中,每个函数都用来实现一个或几个特定的功能。③一个函数包含两个部分。函数首部和函数体两个部分构成。基本形式如下:函数类型和函数名(参数类型、参数名称……)。函数体包含声明部分和执行部分。声明部分,定义本函数中所用到的变量。执行部分,指定函数中所进行的操作。④程序总是从main函数开始执行的。⑤C程序中对计算机的操作是由函数总的语句完成的。C程序的书写格式比较自由,一条语句可以分写在多行,也可以将多条语句写在一行。但一般习惯每行只写一条语句。⑥所有的C语句的最后必须要有一个分号。⑦C语言本身不提供输入输出语句。输入和输出操作是由库函数scanf和printf等函数来完成的。

2.2掌握C语言的基本结构大部分的语言都是由顺序结构、选择结构和循环结构三种基本结构构成的,而C语言也不例外。

2.2.1顺序结构。在顺序结构中,各语句是按自上而下的顺序执行的,执行完上一个语句就自动执行下一个语句,是无条件的,不必做任何判断,是最简单的程序结构。

2.2.2选择结构。在现实生活中需要进行判断和选择的情况很多。比如,从a城市出发上高速公路,到一个岔口,有两个方向,一个去B城市方向,一个去C城市方向。

驾车者到此需要自己根据自己的目的地进行判断,选择其中一个路径。在日常生活或工作中,类似这样需要判断的情况很多。比如:如果考试不及格,要补考;70岁以上的老人,乘公交免票等等。

程序中,选择结构是一种重要的程序结构。本文前面的例子中就用到了选择结构,如果x>y,较大值为x,否则为y。该函数中,采用了if语句中,双分支选择结构。在C语言中有两种选择语句:①if语句;②switch语句。

①if语句形式有三种形式

·if(表达式)语句

·if(表达式)语句1

else语句2

·if(表达式)语句1

elseif(表达式2)语句2

elseif(表达式3)语句3

elseif(表达式m)语句m

else语句m+1

②switch语句一般形式

switch(表达式)

{

case:常量表达式1:语句1

case:常量表达式2:语句2

:::

case:常量表达式n:语句n

default:语句n+1

}

2.2.3循环结构。在日常生活中或是在程序所处理的问题中常常遇到需要重复处理的问题。比如:要向计算机输入全班50个学生的成绩等。在C语言中,需要多次重复执行一个或多个任务的问题可以用循环来处理。循环结构有while、do…while和for语句来实现。

while语句:

while(表达式)语句

do…while语句:

do语句while(表达式);

for语句:

for(表达式1;表达式2;表达式3)语句

3怎样学习C程序设计

根据C语言程序设计课程特点,结合今年来的从教经验,综合高职学生特点,C语言程序设计教学应注意以下几个方面:

①要着眼于培养能力。C语言程序设计是一门操作性很强的课程,在教学过程中应该注意培养学生分析问题、构造算法、编程和调试程序的能力。②要把重点放在解题的思路上。初学者不要在语法细节上死记硬背。一开始学习只要能看懂程序,能够编写简单的程序,然后逐步深入。

语法细节可以在后续的学习及长期的时间中掌握。③掌握基本要求,注意打好基础。在学校学习程序设计,主要学习程序设计的方法,进行程序设计的基本训练,为进一步学习打下良好的基础。④重视上机实践环节。该类课程学的好与坏,不是看你“知不知道”,而是“会不会做”。对程序而言,光靠听课和看书是学不好的,除了学习本课程要掌握的概念,还要动手编写程序,上机调试程序。⑤要学会举一反三。学习程序设计,关键是学习程序设计的思路和方法。

学会一种计算机编程语言,在学习另外一种编程语言时应该不会太困难。各种计算机编程语言,其基本规律是一样的,在学习时一定要学活用活,举一反三,掌握规律,在后期学习时就:

[1]曹莎莎.C语言教学研究与思考[J].价值工程,2012(01).

[2]雍全明.C语言教学改革探索与实践[J].新余高专学报,2005(02).

计算机函数入门教学篇9

关键词:线性代数matLaB高等教育

线性代数是高等院校的公共基础数学课,该课程与理工、经济、管理等学科的专业课有非常紧密的联系,是一门重要的基础课程。通过线性代数的学习,能培养学生的逻辑思维能力、计算能力、抽象分析、综合和推理能力,最终提高综合能力。但对学生而言,线性代数不同于以往所学知识,大量概念、定理和复杂的解题方法和证明,学生难理解、难接受。再加上教学模式单一,对于整堂课满黑板的知识点和理论推导,学生很难提起兴致。

线性代数学了有什么用?学数学有什么用?这是学生常常提出的问题。这时我们会想到数学建模,数学建模是用数学语言描述和解决实际问题的过程,从实际问题出发,利用数学语言把实际问题抽象成数学问题,寻求合理的数学方法求解。

matLaB软件在数学建模中的作用是众所周知的。现在,matLaB软件作为适合多学科的大型软件,成为线性代数、数值分析、数理统计、优化方法、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。由于matLaB数据存储的基本单元是矩阵,因此matLaB语言的核心就是矩阵的运算,对矩阵的操作是matLaB中几乎一切运算的基础。线性代数的基本研究对象就是向量,向量又是一种特殊的矩阵。这样线性代数和matLaB之间就能够联系起来。为了提高学生的学习兴趣,提前介绍和使用matLaB软件,为以后应用做基础,教师可以在线性代数教学过程中引入matLaB的简单介绍与应用。

线性代数中的一些基本内容,像是行列式的计算、矩阵的运算、矩阵的特征值的计算,除了笔算以外,还可以借助matLaB软件进行计算。接下来简单说明:讲授矩阵的概念时,可以介绍matLaB中矩阵的直接输入方法,在matLaB直接输入矩阵后能够直观地看到矩阵的形状,可以让学生理解矩阵的行列数具有任意性,可以是方阵、行矩阵、列矩阵及一般矩阵。matLaB还可以直接生成一些特殊矩阵,像是利用函数zeros(m)可以生成m阶全0矩阵、函数eye(m)生成m阶单位矩阵、ones(m)生成m阶全1矩阵。除此之外,利用函数rand(m)生成m阶均匀分布的随机阵、函数randn(m)生成m阶正态分布的随机矩阵,随机矩阵中的元素是不确定的,这两个特殊矩阵的生成方法还可以开阔学生的视野。在讲授线性代数中矩阵的运算时,包括矩阵的线性运算(包括加、减法和数乘运算)和乘法运算都可以结合matLaB中的运算符“+,-,*”讲解。在线性代数课程中,矩阵在做加、减法时,必须是同型矩阵,利用matLaB进行矩阵的加、减法运算时使用运算符“+,-”,也必须是同型矩阵,两者之间不论是符号还是要求都相同,这种共同点有助于学生加深理解。矩阵与常数之间的数乘运算,强调的是常数与矩阵中的每个元素相乘,在matLaB中通过运算符“*”实现,如3a是线性代数中的常数3与矩阵a之间的数乘运算,在matLaB中的语言为“3*a”。线性代数中两个矩阵进行乘法运算时,强调两个矩阵中前一矩阵的列数等于后一矩阵的行数才能进行乘法运算,并且两个矩阵不能交换位置,一是交换位置后,不一定能进行乘法运算,如果能进行乘法运算,其结果就可能不同,线性代数中a与B做乘法运算,记为aB。而matLaB中的乘法运算是通过运算符“*”实现,语言为“a*B”,在matLaB中进行乘法运算时,两个矩阵必须满足相同的要求。为了加深学生的理解,可以通过matLaB举例体现两个矩阵需要满足的条件。转置运算可以通过matLaB中的符号“’”得到结果。逆运算可以通过matLaB中的基本函数运算“inv()”得到结果。另外,矩阵的行列式计算可通过matLaB中的函数运算“det()”得到结果。除此之外,matLaB还可以通过函数“rank()”和“eig()”快速求矩阵的秩及特征值。

将matLaB引入线性代数的课堂教学,可以提高学生的学习兴趣,但是需要注意的是,matLaB只是一种工具,它能够进行矩阵运算,快速得到结果,但matLaB并不能够取代线性代数中理论知识的学习和计算过程,这就要求学习线性代数时,不能降低对学生的计算能力的要求。

除了对matLaB中的矩阵的函数运算介绍以外,为了提高学生的学习兴趣,还可以介绍与线性代数相关的数学建模经典案例。例如,讲授逆矩阵知识时,可以根据信息加密的实例。讲解线性方程组知识时,可以举植物的光合作用的例子。在介绍特征值与特征向量时,可以举环境保护与工业发展的例子。随着线性代数在管理科学、工程技术等各门学科的应用越来越广泛,为了更好地讲授这门课程,授课老师需要不断进行专业学习,了解该学科与其他学科之间的应用联系,还需要搜集案例,以便在课堂中引入恰当的实际案例。

参考文献:

[1]张海燕、房宏主编.线性代数以及应用[m].北京:清华大学出版社,2013.

计算机函数入门教学篇10

摘要:“C语言程序设计”是计算机专业必修课,也是国家计算机等级考试二级语言备选课程之一。在实际教学过程中,大多数师生认为这是一门难教且难学的课程。为此,笔者根据多年的教学体会和教学经验,对C语言课程的教学模式进行了思考和探索,从教学目标、教学思路、教学进程等方面阐述自己的认识。

关键词:C语言;程序设计;教学模式

中图分类号:G642

文献标识码:B

1根据不同专业,分层次设定教学目标

(1)计算机专业:理解基本概念和基本原理,掌握程序调试过程。具备一定的编程能力,能够阅读比较复杂的程序。对于国家计算机等级二级C语言,具备自学能力,并顺利通过考试。

(2)非计算机专业:理解基本概念和基本原理,掌握程序调试过程。具备自学计算机语言的基础知识。对于国家计算机等级二级C语言,经过培训能顺利通过考试。

2理论与实践相结合,理顺教学思路

对“教学内容实验内容课程设计”三者进行科学安排、紧密相联。

“C语言程序设计”课程理论教学内容分成两大块:第一部分主要讲授C语言的核心部分,即基本概念、基本数据类型、基本运算方法、基本语句和基本程序控制结构;第二部分讲授函数、结构数据类型、程序设计方法和设计技巧。

科学安排实践教学内容,紧扣基本概念和基本原理,尤其需要注意前后知识的连贯,让学生在思考和上机调试之后能逐步加深对C语言知识的理解和融会贯通。比如对排序问题的编程,以学生成绩排名为例:

(1)采用冒泡法,将学生成绩从高到低进行排序,主要是数组的使用;

(2)将排序部分用子函数完成,实现函数调用,主要是函数的使用;

(3)用指针实现数组的输入输出以及数组的排序,主要将指针、数组和函数结合在一起的使用;

(4)完成对学生成绩文件的管理,主要是文件的使用。

课程设计是一个重要环节,对每一个课程设计的课题来说,可采用指导复习、释疑讲解、书面设计、实验测试、课题总结、书写报告六个步骤。经过人员、课题、实习场地和器具以及管理制度的学习培训等必要的准备之后,课程设计进入实质阶段。这个环节可以结合实践教学的内容来设计课题,比如在掌握排序问题的各方面的知识点之后,可以用“学生成绩管理系统”作为课程设计的题目。

3以学生为主体,科学安排教学进程

笔者提出一种“问题分析找出算法算法表示编写代码知识点讲解”的教学进程。

对于第一部分内容,可以围绕“比较两个整数,并输出较大值”这个问题来讲述:

Step1:先分析问题,提出算法;

Step2:利用流程图和伪代码表示算法;

Step3:用C语言表示算法,即写出如下程序:

main()

{inta,b,max;

scanf(“%d%d”,&a,&b);

if(a>b)max=a;

elsemax=b;

printf(“max==%d”,max);

}

针对这个程序,紧扣教材来阐述以下6个方面的知识点:

(1)C程序的构成和特点;

(2)如何使用turboC来运行C程序?

(3)算法与流程图;

(4)三种基本数据类型:整型、实型和字符型;

(5)顺序程序结构和选择程序结构;

(6)函数及其函数调用。

当然每一方面都需要展开来讲述的,比如第6个问题就可以这样表示:

main()

{inta,b,c;

intmax(int,int);

scanf(“%d%d”,&a,&b);

c=max(a,b);

printf(“max==%d”,c);

}

intmax(intx,inty)

{intz;

if(x>y)z=x;

elsez=y;

return(z);

}

对于第二部分内容,主要围绕排序问题来讲解。

例:输入10个数,然后从大到小输出。

算法一:起泡法

算法二:选择法

根据以上两种算法,分别按以下步骤进行编写程序:

Step1:用一个主函数完成输入输出和排序工作。

Step2:将排序工作作为一个模块,用子函数完成。

Step3:在上一步的函数调用中,用数组名和指针变量作函数参数。

以算法一为例写出源代码:

(1)main()

{inta[10],i,j,t;

for(i=0;i<10;i++)

scanf("%d",&a[i]);

for(i=0;i<9;i++)

for(j=0;j<9-i;j++)

if(a[j]<a[j+1])

{t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;}

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d",a[i]);

}

(2)main()

{inta[10],i;

for(i=0;i<10;i++)

scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d",a[i]);

}

sort(intb[],intn)

{inti,j,t;

for(i=0;i<n-1;i++)

for(j=0;j<n-1-i;j++)

if(b[j]<b[j+1])

{t=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=t;}

}

(3)main()/*指针变量作实参,数组作形参;还可以进行替换*/

{inta[10],i,*p;

for(i=0;i<10;i++)

scanf("%d",&a[i]);

p=a;

sort(p,10);

for(i=0;i<10;i++)

printf("%d",a[i]);

}

sort(intb[],intn)

{inti,j,t;

for(i=0;i<n-1;i++)

for(j=0;j<n-1-i;j++)

if(b[j]<b[j+1])

{t=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=t;}

}

在这一部分内容里,主要讲清楚数组和指针的概念及其使用。

参考文献: