WolframAlpha在高職院校高等數學教學中的應用初探

[摘要]隨著信息化教學在高等數學課堂的廣泛應用，在教學過程中如何讓學生掌握現代化的解決數學問題的手段一直以來是一個難題。因為高職高專院校學生數學基礎差，而Matlab、Lingo、Mathematicas等數學軟件功能雖然強大，但是必須首先掌握其使用語言，在有限的課時情況下，顯然不現實。而由Mathematicas首席工程師Wolfram開發的在線科學搜索引擎WolframAlpha，其簡便易學的操作手段，讓學生不需要掌握太多的命令，就能通過其解決實際數學問題，就其在高等數學中的應用進行了簡單的探討。

[關鍵詞]WolframAlpha；高等數學；高職教育

[中圖分類號]G642 [文獻標志碼]A [文章編號]2096-0603（2017）27-0167-01

一、引言

隨著這些年各個高職院校信息化建設的完善，運用現代化教學提高教學效率和教學效果越來越普遍，高職院校高等數學也嘗試引進數學實驗課程和Matlab數學軟件進行教學。但是隨著高職院校高等數學課程的不斷壓縮，高等數學課時已經不足以開展數學實驗課程，并且像Matlab、Lingo等專業的數學軟件需要再學習專門的語言，操作也比較復雜，需要在機房進行學習。2009年StephenWolfram在基于早期產品Mathematica的基礎上，開發出了新一代的搜索引擎WolframAlpha，通過網絡可以在電腦或者手機上根據問題直接給出答案。

這樣，在高等數學的課堂教學中，教師只需要讓學生在手機上安裝好APP，在課堂上教授簡單的使用技巧，就能夠讓學生運用軟件去解決一些復雜的數學問題或者驗證自己的計算是否有誤，這樣就解決了一直以來數學軟件功能強大但是專業性強，無法在有限的課時內讓學生掌握這一缺陷，改善了高職院校高等數學課程中學生無法解決更為復雜的數學計算的問題。

二、WolframAIpha在高等數學中的應用舉例

微積分作為高職院校高等數學課程的核心內容，其中求極限、求導和求積分作為其三大運算，在微積分中占有舉足輕重的作用。

下面就列舉三大運算的3個題目，直觀感受其便捷：

（一）WolframAlpha在求極限中的應用

對于這道題目，一些基礎比較差的學生可能無法算出，但是教師通過教授一些簡單的WolframAlpha軟件的求極限的命令，學生就能夠很快計算出結果。

學生只需要在安裝好的WolframAlpha的APP軟件中，輸入如下命令：

如圖所示，其輸出結果形象直觀，所見即所得。

（二）WolframAlpha在求導中的應用

例2設f（x）=（2x²+3）sinx，求導數f'（x）同樣，這道求導題學生只需要知道輸入求導的基本格式，就能夠快速準確地得到答案。

命令語言都是以數學函數對應的英文單詞為主，如求導的單詞就是derivative，但是又更為靈活多樣，WA有著強大的模糊識辨功能，對命令的格式并沒有特別的要求，也可以在輸入函數外加一撇，同樣在數學符號表示中也是相同含有，最終都可以得到正確的答案。

（三）WolframAlpha在求積分中的應用

最后，這道積分題學生也是同樣知道積分的英語的單詞integration或者其縮寫int就可以解決問題，并且WA能夠提供所有的詳細計算步驟和結果對應的圖像。

三、結語

通過上述實例，我們可以看到將WolfrmnAlpha軟件應用到高職院校的高等數學課堂教學上，能夠大大降低學生的學習難度，相對于專業的數學軟件來說，更容易被學生接受并掌握。未來隨著軟件的不斷完善，高職院校學生可以擺脫繁瑣枯燥的數學計算，把重心放在對數學知識的運用和理解上，通過數學學習去解決各類實際問題，突出高職生的應用能力。