1、1高职院校开设数学实验课的探讨摘 要:随着科学技术的不断发展进步,计算机技术和数学软件引入教学后,使数学知识在各个领域都能得到应用,改变了人们对数学知识的需求。计算机拓展了人类认识世界和改造世界的能力。在学校时就要注意利用实验课培养学生创设问题,分析问题,解决问题的能力,以便将来学有所用。 关键词:高职院校 数学实验 探讨 中图分类号:G633.41 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)02-0036-01 数学实验是当前高等院校数学教育课程中的一门重要新兴课程。对其内容、方法等的研究,国内外已经并正在进行着大量的工作,可谓如火如荼、方兴未艾。现就高职院校开设数学实验课作以
2、探讨,以供借鉴。一、数学教育面临的新形势 随着科学技术的不断发展进步,计算机技术和数学软件引入教学后,使数学知识在各个领域都能得到应用,改变了人们对数学知识的需求。我们这个时代已经深深地打上了计算机的烙印,计算机已经和正在改变着我们的生活,计算机文化正转变着人类的思维方式和知识形态。计算机强大的计算功能和图形功能,迫使人们的数学观念必须更新,以往的计算技巧性已不再是当今计算的主流,计算机对数学问题的直观解释和2模拟将有助于学生对数学问题的理解和快速掌握,因此在数学的教学中,应适当削弱在证明、推导及计算中的技巧,而数学中的概念、思想、方法应该加强。 二、当前数学教与学中存在的问题 高职学校以培养
3、应用型人才为目标,一是培养学生用数学原理和方法消化吸收概念的能力;二是培养学生用数学原理和方法借助计算机和数学软件解决实际问题的能力。对于前者往往容易做到, “数学知识+实例”的教学方法便可培养这方面的能力,况且所给题目是有确定的标准答案的,已知什么,求证什么都很清楚,题目也一定能做出;对于后者,则不容易做到,要解决相关领域所提出的问题,一般是在学生进入社会后才能遇到,遇到的问题大都是预先不知道答案,或答案是不确定的,或是否有答案、用什么方法来解决也不清楚,这就给数学教学提出了问题,不得不进行一场深刻的变革,学生在学校时就要注意培养他们创设问题,分析问题,解决问题的能力,以便将来学有所用。 而
4、现今的教学内容过于强调自身的系统性与知识性,与实际脱节。教师为考试而教,学生为考试而学,不注重学生数学素质与能力的培养。学生被动学习,学习积极性严重缺乏。数学无用论抬头,甚至认为只要会算术会四则运算则一生足矣。学生和教师不会用计算机来探索研究数学问题,计算机成了一种高级摆设。 要解决诸如此类的问题,数学教学需要进行一场深刻的革命,这场革命不仅应在教学内容上,而且也包括在教学方式和教学手段上。 三、数学实验的定义 3数学实验是一种新的数学教学和数学学习模式,它是实验者根据实际问题的特点和要求,经反复思考和研究后,作出某些合理的假设,使问题在不致失真的情况下得到简化,并进行抽象和概括,建立数学模型
5、,然后研究所建立的数学模型的方法与算法,求得结果并将结果反回到实际问题中去检验和解释。它将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,使学生深入理解数学基本概念和基本方法,培养学生运用所学知识建立数学模型,熟悉常用的数学软件包,使用计算机解决实际问题的能力。 四、数学实验的意义 开设数学实验,其意义不仅仅在于使学生掌握必要的数学知识,更重要的在于提高学生学习数学的积极性,提高学生对数学的应用意识。 1.计算机的引入和数学软件包的应用,为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容,使学生摆脱了繁重的乏味的数学演算和数值计算,促进了数学同其他学科之间的结合,从而使学生有时间去做更多的创造性工作。 2
6、.数学实验通过学生对全过程的参与与自我尝试,使学生体验了应用数学于实际的成功感,增强学生学习数学的信心,有利于改变厌学数学这一现状,有利于培养学生独立思考的学习品质和探索精神,有利于分析和解决问题能力的真正提高。 3.数学素质是数学知识和能力的综合体现,它除了包含传统的逻辑思维能力,计算能力和空间想象力以外,还应包含用数学解决实际问题,用计算机解决实际问题的能力。开展数学实验无疑有利于学生数学素质4的全面提高。 五、数学实验室的建立 1.实验室的硬件准备 实验用机房及计算机;实验用软件Matlab,Mathematica,MathCAD,文字处理 Word,和电子表格 Excel 等;实验用教
7、材及网络,方便学生随时随地浏览和查阅相关资料,利用网络平台与同学及老师不见面的直接交谈;管理人员,保障实验室正常使用,实验有记录(实验名称、内容、目的、日期、指导教师、报告等) 。 2.师资队伍的建设 要加强师资队伍自身的建设,有计划地对教师进行培训,外出进修或参加实验课程研讨会和培训班,同时教师自身要有敬业和无私奉献的精神,不断学习掌握现代教学媒体手段,相关学科基本知识,提高自身素质,为数学教学改革做出贡献。 六、开设数学实验应注意的问题 数学实验的载体是问题,做实验是从问题出发进行探索研究的,故选准选好实验课题就显得十分重要,选择实验课题一般应遵循以下原则:1.量力性 适合学生的知识水平,
8、在实验时不需要补充大量的知识就可入手。 2.实用性 要有一定的实际背景和意义,选择这种实际问题,可以使学生从实验过程中体会数学的价值,提高学习数学的自觉性。 53.趣味性 饶有趣味的问题,能吸引学生思考,启迪学生思维,开阔学生眼界,提高学生学习数学的兴趣。 4.体现计算机的作用 实验课题的解决需要借助和通过计算机的计算和模拟功能。这是时代的要求,也是数学教育改革和发展的方向。 开设数学实验课是教育适应社会的需要,是培养实践型、应用型人才的需要,是办有特色学校的需要,我们相信在学校各级领导的大力支持下,数学实验课的开设将在学校教学改革中起到积极的作用。 参考文献 1谢云荪 张志让.数学实验M. 北京:科学出版社.1999. 2李尚志. 数学实验M. 北京:高等教育出版社. 2003.