基于Maxima软件的高等数学可视化演示

陈　华，桑兆阳，李维国

(中国石油大学(华东) 理学院，山东　青岛　266580)



基于Maxima软件的高等数学可视化演示

陈华，桑兆阳，李维国

(中国石油大学(华东) 理学院，山东青岛266580)

摘要通过使用开源软件Maxima，以可视化的方式对高等数学中极限、微积分、常微分方程、级数等部分内容进行了演示。将抽象的数学概念、繁杂的计算，通过Maxima软件以界面操作的方式表现出来，在一定程度上起到激发学生学习兴趣、促进知识理解、增强教学效果的作用。

关键词Maxima；高等数学；数学实验；可视化

数学实验是以数学理论知识作为原理，以软件编程、图形演示和数值计算等为实验内容，以实际生活问题和数学教材为实验对象，以计算机作为工具，以分析建模、模拟仿真、软件求解和总结推广为主要实验方法，并以实验报告为最终体现形式的实践活动[1]。大学数学实验作为一门新兴的数学课程在近十年来取得了迅速的发展，数学实验对数学教学改革的促进作用已得到了广泛共识[2-6]。数学实验的软件载体基本上是Matlab、Mathematica和Maple等商业化数学软件，这些软件无论在功能还是在性能上都能满足高等数学实验的要求，但这些大而全的商业软件也存在一些问题，主要有：1)价格不菲，购置其中任何一款数学软件都需要至少几十万元的投入，这对于资金紧张的学校难以购买这些商业软件；2)所占硬盘空间大，这些软件动辄几千兆的安装，使机房的软件安装与维护变得非常麻烦。而开源软件Maxima则不存在这些问题，且能够完成高等数学中各项实验。……