導(dǎo)語：開源軟件在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：開源軟件即開放源代碼軟件，指以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，遵循一定開源協(xié)議，以開放創(chuàng)新、共同創(chuàng)新為特點(diǎn)，遵循自由、共享、互利、進(jìn)步精神理念的軟件集合，開源軟件一定是免費(fèi)的，但免費(fèi)的不一定是開源的。開源軟件一方面本身可以降低老師教學(xué)和學(xué)習(xí)的費(fèi)用，另一方面開源的這種精神理念也同時(shí)帶給學(xué)生自由、向上、創(chuàng)新的正面引導(dǎo)。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)使用開源軟件工具可以很好地輔助教學(xué)，同時(shí)使學(xué)生探究軟件內(nèi)部的運(yùn)行機(jī)理和算法運(yùn)用。本人以幾個(gè)典型開源軟件的使用為例，結(jié)合大學(xué)數(shù)學(xué)的特點(diǎn)，探討其結(jié)合點(diǎn)，分析開源及免費(fèi)軟件在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用模式，以期提高教育質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞：開源；免費(fèi)；數(shù)學(xué)教學(xué)

開源（Open-Source）源于軟件行業(yè)，Linux操作系統(tǒng)目前是最大的開源軟件。自從LinuxTorvaldsLinux以來，開源思想逐漸興盛。如今，也有很多硬件開源，即硬件設(shè)計(jì)文件開源。在世界上，開源與閉源一直相互競(jìng)爭(zhēng)、相互借鑒、相互促進(jìn)，甚至某些方面，開源引領(lǐng)發(fā)展方向。此外，國(guó)際上相當(dāng)一部分仿照開源協(xié)議的軟件，非商用免費(fèi)，這些優(yōu)秀軟件在教育等非商用行業(yè)發(fā)揮巨大作用。其中，對(duì)數(shù)學(xué)繪圖而言，尤以O(shè)ctave、gnuplot、GeoGebra為代表。Octave的使用風(fēng)格和語法與MATLAB相似，功能強(qiáng)大，是數(shù)學(xué)分析、科學(xué)計(jì)算強(qiáng)大的工具，因此有大量書籍文獻(xiàn)介紹。此外，Octave側(cè)重分析、計(jì)算、仿真，有一定學(xué)習(xí)臺(tái)階，及時(shí)顯示過程需要對(duì)圖的大量配置，不利于即時(shí)演示。因此，這里介紹對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)演示相對(duì)有用的gnuplot和GeoGebra。

一、gnuplot與函數(shù)繪圖

gnuplot是基于命令行的交互式繪圖工具（command-driveninteractivefunctionplottingprogram），可以運(yùn)行于多種操作系統(tǒng)環(huán)境，源代碼可以自由分發(fā)。可以很容易通過逐步設(shè)置或修改繪圖環(huán)境，并以圖形描述數(shù)學(xué)函數(shù)和數(shù)據(jù)。由于其輕量化和強(qiáng)大功能，Octave也將其作為第三方繪圖引擎。

二、GeoGebra-與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)

GeoGebra是一個(gè)自由且跨平臺(tái)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件，可以自由復(fù)制、分發(fā)。嚴(yán)格講它并不是開源軟件，但是它類似于開源軟件，遵循一個(gè)非商用的授權(quán)協(xié)議GeoGebraNon-CommercialLicense，是一個(gè)非商用的免費(fèi)軟件。主要由美國(guó)佛羅里達(dá)州亞特蘭大學(xué)的數(shù)學(xué)教授MarkusHohenwarter所設(shè)計(jì)的，主要提供各級(jí)教育部門使用，包含了幾何、代數(shù)、表格、圖形、統(tǒng)計(jì)和微積分等方面。全世界有數(shù)百萬人使用。如函數(shù)f(x)=1/x，在classic界面輸入后直接就可以顯示函數(shù)圖形，如果求取極限，則可輸入Limit(f,a)，同時(shí)拖入a滑動(dòng)條，a即成為可變量，Limit(f,a)即為求取函數(shù)在自變量為a的極限值。拖動(dòng)a滑動(dòng)條，則Limit(f,a)即時(shí)顯示對(duì)應(yīng)的極限值，如圖1所示。另一種方法是在一條語句中列出約束條件，移動(dòng)目標(biāo)函數(shù)，查看極值。（如圖2所示）GeoGebra是一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，可以計(jì)算函數(shù)微積分和極值、解出方程的根，并且方便容易地顯示出來。這些特點(diǎn)，可以很容易演示數(shù)學(xué)思想，并且適合從小學(xué)教育到大學(xué)教育中幾乎所有的教學(xué)內(nèi)容。

三、結(jié)束語

當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)中，一方面，基于提前準(zhǔn)備幻燈片式教學(xué)很難實(shí)時(shí)顯示思維過程、也無法及時(shí)針對(duì)課堂情況改變；另一方面，基于板書的教學(xué)因教師字體習(xí)慣、寫字速度、畫圖質(zhì)量不同，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量因教師而異。無法便利、快速將解決問題的思路準(zhǔn)確形象表述是數(shù)學(xué)教學(xué)的一大痛點(diǎn)。文章介紹的這兩款軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求很低，學(xué)習(xí)門檻低，使用方便快捷，功能強(qiáng)大，繪圖能力強(qiáng)大，是大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)不可多得的優(yōu)秀工具。此外，我國(guó)正在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，創(chuàng)建開放協(xié)同的科技創(chuàng)新體系。大學(xué)教學(xué)作為科技創(chuàng)新體系關(guān)鍵一環(huán)，是培養(yǎng)具有共享、進(jìn)步精神人才的主力軍。大學(xué)數(shù)學(xué)教育也有責(zé)任、有義務(wù)將開源免費(fèi)帶來的自由、分享、進(jìn)步理念和精神融入教學(xué)，更好地傳道、授業(yè)、解惑。

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作者:史維娟 單位:陜西師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院