談高職數學實驗課程的開設必要性

【摘 要】數學實驗課是一門新興課程，開設數學實驗課是高職數學發展的需要，更是高職院校人才培養的需要。該課程可以提高學生學習數學的興趣，加強對數學理論知識的理解，對培養學生的創造性思維、意識和實踐能力具有特殊的作用。

【關鍵詞】數學實驗；數學建模

現代社會是高度信息化的網絡時代，計算機的使用非常廣泛，怎樣利用計算機技術和網絡技術的支持，把重視數學知識的傳統教學模式轉變化注重培養數學素質和數學思想的教學模式，是高職數學教學改革的關鍵。數學實驗課是目前高等院校數學教學中新生的一門重要課程，它是數學教學中依據實際問題的特點和要求，針對實際問題的反復思考和研究后，提出一些符合實際的合理假設，對實際問題進行抽象和概括，從而建立數學模型，最后對所建數學模型的進行求解方法，并利用數學軟件求得結果，再放回實際問題或者環境中去檢驗和解釋實際現象的新的教學模式。怎樣在高職院校開設數學實驗課，本人說說自己的看法。

一、數學實驗課程教學的意義和目的

數學實驗課程教學是現代計算機技術和數學軟件引入數學教學后出現的，是高職數學教學改革的創新，是對傳統高等數學教學方法的發展與完善。

1.數學實驗課程教學的意義

開設數學實驗課，它的意義不僅在于使學生掌握必需的數學基礎知識，更重要的在于使學生從抽象的數學概念、定理的證明及復雜的數學運算中解脫出來，使學生感覺到數學課程實際意義，從而提高學生學習數學的興趣和積極性，提高學生的數學應用意識和創新能力，以適應高職人才培養的需要。

2.數學實驗課程教學的目的

提高高職學生數學素質是是高職數學教育的目的，而數學素質是數學知識、數學思想和數學應用的綜合體現。數學實驗課程是以數學建模與數值計算為主要內容，將數學知識、數學建模及計算機應用融為一體。通過數學實驗使學生深入理解數學基本理論，掌握數學計算方法，熟悉常用的數學軟件。培養學生運用數學知識，建立數學模型，利用計算機來解決實際問題的能力；培養學生進行數學運算和綜合處理數據的能力；培養學生學習數學的興趣，提高學生的數學素質。從而達到高職人才培養的目的。

二、數學實驗課程教學的方式

應該按照“注重數學基礎知識、延伸專業知識、培養實踐能力、提高數學素質”的教學改革思路，培養多元化的人才培養方式。將學生培養成基礎扎實、知識面廣、有創新精神和實踐能力的高素質人才。

1.數學實驗教學的方式

數學實驗課程教學的基本方式是以數學實驗為基礎，以學生為主導，以問題為載體，以計算機和數學軟件為運算工具，以教師為引導，培養學生的應用能力為目標來組織教學工作。

2.數學實驗教學的基本原則

數學實驗的教學要因材施教，體現它的實用性、開放性和趣味性原則。根據大學一年級的數學知識水平，在數學實驗課程教學時可適當補充一些知識：實用性原則就是所解決的問題都是有實際生活和生產的實踐背景和應用價值的。使學生能看到數學的應用價值，激發學生學習數學知識的興趣；開放性原則數學實驗教學過程中，提倡教師與學生、學生與學生相互討論，也可以利用網絡查閱必要的資料，形成解決問題的方案；趣味性原則就是對實際問題，教師引導學生思考，開拓學生思維，進一步提高學生學習數學的積極性。

3.將數學實驗穿插到高等數學的教學之中

高等數學包括一元函數微積分、微分方程等內容，是基礎數學的重要組成部分。它主要采用邏輯推理與演繹法，具有高度的嚴密性和抽象性。為此，我們在這些課程的理論教學過程中穿插有關基礎實驗，安排幾個綜合實驗甚至進行數學建模訓練。

三、數學實驗課程教學的內容

數學實驗內容可分為基礎部分和綜合部分。基礎實驗主要圍繞高等數學的基本內容。綜合實驗是讓學生運用已掌握的數學知識和實驗知識，獨立地去編程、計算，并注重解決問題的多樣性。在課程中可介紹一下內容：

1.對數學軟件的介紹：通過介紹Lingo、Matlab等數學軟件，建立數學軟件平臺，直接運用數學軟件，學生可以用最新的數學知識和數學方法來處理實際問題。

2.數學模擬實驗：數列與函數的極限，函數的連續與間斷，溫度的變化等概念，都可以用計算機進行模擬其過程。有利于加深學生對基本概念的理解和掌握。

3.圖形演示實驗：可以直觀而形象地演示各種函數的圖形，幫助學生理解函數的概念性質。

4.函數運算實驗：求導數、積分等，都可通過數學軟件進行計算。把學生從復雜的推導和運算中解脫出來，使學生把精力主要放在數學思想與數學方法的學習上。

5.數學建模實驗：天然腸衣的搭配模型，傳染病的數學模型等。數學建模是綜合運用數學知識解決實際問題的過程，有利于培養學生的創新型人才。

數學實驗課教學能夠把數學直觀、形象思維與邏輯思維結合起來，能把抽象的數學公式、定理通過實驗得到驗證和應用，通過上機實驗，充分調動學生的數學理論知識、軟件知識、計算機知識和動手能力，改善學生的知識結構，提高學生的綜合能力。開設數學實驗課是數學發展的需要，更是高職院校人才培養的需要。

【參考文獻】

[1]朱旭.開展數學實驗教學加強科學素質培養.中國大學數學，2004，（12）：23～24.

[2]姜啟源.數學模型.北京：高等教育出版社，2002，111～120.

[3]畢義明，郝琳.論大學數學實驗的內容與實現方法.實驗室研究與探索，2005，24（7）：62～64.