新型應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)改革研究

岳毅蒙 李 超 劉亞娜

（商洛學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機應(yīng)用學(xué)院，陜西 商洛726000）

目前，我國新建本科院校的數(shù)量占全國普通本科院校的50%以上，已成為我國高等教育的重要組成部分，但由于辦學(xué)定位與重點大學(xué)重復(fù)和就業(yè)率偏低等影響因素，教育部規(guī)劃司提出將大部分地方本科院校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科院校。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出優(yōu)化人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，不斷擴大應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)模。應(yīng)用型本科院校的主要任務(wù)和目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，而實踐性教學(xué)是其重要組成環(huán)節(jié)。

數(shù)學(xué)實驗作為大學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)中的重要實踐環(huán)節(jié)，是高校數(shù)學(xué)教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革的一個重要課題。作為一種教學(xué)模式，它將數(shù)學(xué)理論知識、數(shù)學(xué)建模和計算機應(yīng)用三者融為一體，是隨著人類思維、數(shù)學(xué)理論和計算機等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展而形成的一種獨特的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)研究的方法，但作為一門新興課程在新型應(yīng)用型本科院校開設(shè)較晚，很多方面還不成熟。

1 數(shù)學(xué)實驗教學(xué)存在問題

1.1 數(shù)學(xué)實驗課受重視的程度不夠

教育部高教司發(fā)布的關(guān)于《高等數(shù)學(xué)改革研究報告（非數(shù)學(xué)類）》已明確闡述了數(shù)學(xué)實驗課在數(shù)學(xué)教學(xué)體系中的應(yīng)用地位、作用及建議講授的內(nèi)容和方法，并要求各高校在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中大力開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，其目的在于加強對大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提高大學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的綜合能力。但在實施過程中，很多新型應(yīng)用型本科院校只對數(shù)學(xué)類專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課，而對非數(shù)學(xué)類專業(yè)開設(shè)的很少甚至從未開設(shè)過，且多以選修為主。

1.2 教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和方法不明確

雖然數(shù)學(xué)實驗課程已在重點大學(xué)開設(shè)很長時間，也有相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計劃，甚至也出版了數(shù)十本配套教材，但對新型應(yīng)用型本科而言內(nèi)容較深較難，同時理論上也沒有建立一個與教學(xué)目標(biāo)吻合的教學(xué)評價體系。加之很多中青年教師一直在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式中學(xué)習(xí)，對數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)方法不熟悉，導(dǎo)致在教授過程中仍以傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法為主。

1.3 數(shù)學(xué)實驗室建設(shè)不足

新型應(yīng)用型本科院校對數(shù)學(xué)實驗室的建設(shè)重視程度不夠，體現(xiàn)在經(jīng)費投入不足，實驗室基礎(chǔ)設(shè)施較差，不能完全滿足校內(nèi)實驗教學(xué)需要；實驗室水平層次偏低；實驗室管理體制不健全，設(shè)置不夠科學(xué)合理；實驗室開放不足，管理手段落后，實驗室資源利用率還不夠高；實驗教學(xué)內(nèi)容體系不夠先進，實驗教學(xué)改革力度不夠；實驗室人員數(shù)量缺乏，素質(zhì)和能力有待進一步提高。

1.4 教師隊伍建設(shè)不足

由于新型應(yīng)用型本科院校招生規(guī)模的迅速擴張，師生比例呈現(xiàn)拉大趨勢，加之師資嚴(yán)重匱乏，使得數(shù)學(xué)實驗課程的教學(xué)剛一實施就顯得有些吃力。隨著教師教學(xué)工作量逐漸增大，很多教師都已超負(fù)荷工作，甚至有些老師自己都沒有搞懂整個課程體系，也要被迫實施該課程的教學(xué)，為數(shù)學(xué)實驗課程的長期發(fā)展帶來了不利影響。

2 數(shù)學(xué)實驗教學(xué)改革

2.1 優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法，設(shè)計數(shù)學(xué)實驗報告

數(shù)學(xué)實驗是計算機技術(shù)和數(shù)學(xué)、軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新事物，它不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，強調(diào)以學(xué)生動手為主的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。所以要結(jié)合應(yīng)用型本科院校自身的發(fā)展定位，將教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)向以“輕理論，重實踐”為主，合理實施教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，充分結(jié)合“基礎(chǔ)型實驗”、“綜合型實驗”及“創(chuàng)新型實驗”的分層教學(xué)方式，設(shè)計適合各自學(xué)校的數(shù)學(xué)實驗報告。雖說數(shù)學(xué)實驗報告設(shè)計方案大都不同，但基本步驟和原理是一致的。一份完整的數(shù)學(xué)實驗報告應(yīng)包括如下幾個方面：（1）實驗問題。寫明所要解決的實際問題以及該問題提出的背景。（2）實驗?zāi)康?。包括在?shù)學(xué)知識的印證、數(shù)學(xué)建模以及數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用等方面所要達(dá)到的目的。（3）實驗要求。包括實驗操作、實驗方法和實驗結(jié)果的要求。（4）問題的分析。包括所涉及的數(shù)學(xué)理論知識、數(shù)學(xué)模型及求解的方法。（5）計算過程。包括計算算法的程序或數(shù)學(xué)軟件操作的命令以及計算所得的結(jié)果。（6）結(jié)果分析與探討?；氐綄嶋H問題對結(jié)果進行分析、討論、評價或?qū)λ玫慕Y(jié)果進行橫向或縱向推廣。（7）實驗總結(jié)與體會?？偨Y(jié)實驗過程，簡要寫出心得體會。（8）教師評價。教師對學(xué)生的實驗報告給予評價，肯定優(yōu)點，指出其中的不足，并予以改正。

2.2 加強教師隊伍建設(shè)

教師作為數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)過程的組織者，不僅需要加強數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)軟件的操作能力，也要加強對其它交叉學(xué)科的專業(yè)背景的學(xué)習(xí)。不僅要重視個人理念的不斷更新，也要重視團隊的相互協(xié)作，應(yīng)不斷吸收青年教師，對青年教師重點培養(yǎng)，采取集中備課、組織培訓(xùn)、參加校外研討會等措施，為青年教師提供一些優(yōu)惠政策和較為寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，為建成一支高素質(zhì)的實驗教師隊伍打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 完善實驗室建設(shè)

數(shù)學(xué)實驗室是應(yīng)用型本科院校大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實施的重要條件，它為各專業(yè)學(xué)生和教師提供交流的機會和場所，在某種意義上這已是理工結(jié)合、學(xué)科交叉的結(jié)合點，對于提高學(xué)校的整體實力起著極其重要的作用。只有不斷加大實驗室的硬、軟件建設(shè)力度，構(gòu)建科學(xué)合理的實驗室管理制度，才能使教師和學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)實驗，才能真正發(fā)揮出數(shù)學(xué)實驗課程的教學(xué)優(yōu)勢。

2.4 數(shù)學(xué)實驗結(jié)合數(shù)學(xué)建模競賽，提高教學(xué)和科研能力

將數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建模競賽相結(jié)合，形成一個開放式動態(tài)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式，鼓勵教師將數(shù)學(xué)建模競賽賽題轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，不斷更新教學(xué)資源，深化數(shù)學(xué)實驗課程的教學(xué)改革。鼓勵學(xué)生多參與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，包括網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽、校內(nèi)競賽、地區(qū)競賽（包括蘇北聯(lián)賽、華東聯(lián)賽、華中聯(lián)賽、東北三省聯(lián)賽）、全國競賽、美國競賽等。數(shù)學(xué)建模競賽的賽題來源于生活，且很多是熱點問題，會使學(xué)生覺得數(shù)學(xué)有重要的用途，同時也激起學(xué)生的研究熱情，使其愿意花更多的時間來鉆研和實踐，在這個過程中學(xué)生用數(shù)學(xué)軟件解決實際問題的能力、團隊協(xié)作的能力和論文寫作的能力都會得到很大提高。這種經(jīng)驗的積累為學(xué)生后續(xù)的本科畢業(yè)論文選題提供相應(yīng)的素材，為畢業(yè)論文的寫作奠定堅實基礎(chǔ)，同時也推動著新型應(yīng)用型本科院校畢業(yè)論文質(zhì)量的進一步提升。

總之，數(shù)學(xué)實驗課程在新型應(yīng)用型本科院校的開展和實施，仍處在一個探索和積累階段，只有不斷吸收先進的教學(xué)方法，結(jié)合自身的辦學(xué)思路，優(yōu)化課堂教學(xué)模式，才能真正發(fā)揮出數(shù)學(xué)實驗課程的最大優(yōu)勢，才能為新型應(yīng)用型本科院校的學(xué)科建設(shè)做出更大的貢獻。

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