獨立學院數學實驗教學的探索

【摘要】本文針對獨立學院的特點，對獨立學院的數學實驗的教學內容以及教學方式進行了探索，提出了一些具體的實踐經驗。

【關鍵詞】獨立學院 "數學實驗 "數學軟件

【基金項目】北京師范大學珠海分校質量工程建設項目（項目號201256）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）09-0156-01

1.引言

數學實驗是計算機技術和數學軟件引入教學后出現的新事物。高校開設數學實驗課的目的是從問題出發，借助計算機，通過學生親自設計和動手，體驗解決問題的過程，從實驗中學習、探索和發現數學規律[1]。

獨立學院的學生數學基礎比較薄弱，學習數學的熱情不高，因此調動學生學習數學的積極性關系到人才培養質量。將數學實驗的思想融入到公共數學課的教學，部分高校做了一些探索和實踐[2-3]。但目前國內的獨立學院鮮有開設數學與應用數學專業的，因此作為這個專業的一門專業實踐課，數學實驗課的教學幾乎沒有可以借鑒的成功經驗。為了提高這門課的教學質量，我校數學實驗教學團隊申請了《數學實驗》特色課程項目，我們對數學實驗的教學進行積極的研究和探索，總結了一些經驗。

2.探索適合獨立學院學生的教學內容

獨立學院數學專業的學生基礎相對薄弱，經典的數學實驗教材未必適合他們，另外由于教學資源和一些辦學條件的限制，現在缺少針對獨立學院學生的《數學實驗》教材[4]。為此，我校數學實驗教學團隊在多年的教學實踐的基礎上，搜集了一些材料，編寫了《數學實驗》課程講義，只不過由于條件的限制，現在還沒有出版成教材，經過幾屆學生的使用情況來看，這套講義是適合我校學生的。

在這套講義中，我們將《數學實驗》課程內容分為三部分：數學軟件的學習、專題實驗和綜合實驗。在軟件學習部分，主要介紹MATLAB的基本的功能和函數、繪圖、程序設計和符號計算。專題實驗部分，這部分的內容用來輔助數學專業的學科基礎課的學習，內容安排如下：

表1 "專題實驗的教學安排

綜合實驗部分，這部分安排兩個探索性的實驗：求無理數e的近似值與求圓周率？仔的近似值。在這兩個實驗中，主要是讓學生自己探究求無理數e和圓周率？仔近似值的方法，培養學生的創新設計能力。

以上教學內容的安排，既培養了學生進行數值計算的能力，又培養了學生應用數學知識建立數學模型、解決實際問題的能力，提高了學生學習數學的興趣，數學素質得到提高。

3.改革數學實驗課的教學方式和考核方式

與傳統的數學課教學模式不同，數學實驗課的教學模式以學生做實驗為主，教師指導為輔。在教學過程中，教師針對每一個教學模塊，介紹實驗的背景、原理和方法，然后提出相應的實驗問題。由學生分小組去完成問題，撰寫實驗報告。例如專題實驗1：函數極限與生長模型，教師介紹基本的理論后，會留下實驗題目：利用MATLAB研究函數的間斷點及其類型。針對這個實驗題目，實驗小組會分工查閱實驗資料，編寫實驗程序，完成實驗報告。這樣既鍛煉了學生解決問題的能力，又培養學生之間的團隊合作精神。在考核方式上，我們采用試卷模式和實驗報告模式相結合，以實驗報告模式為主。試卷模式采用開卷考試，主要考查學生對MATLAB的掌握情況。實驗報告分為平時報告和期末報告，平時報告是講專題實驗時布置的，所有學生的題目都一樣。期末報告題目是一些綜合性的題目，比如：用MATLAB求圓周率？仔的近似值，各個小組的題目都不同。

4.加強師資隊伍建設，積極開展相關的活動

建設好數學實驗課程需要優化教學資源，需要優化教學硬件和軟件的配置，但更重要的是加強師資隊伍建設。獨立學院建校時間短，擔任數學實驗課程的多為青年教師，沒有太多的教學經驗，因此加強師資隊伍建設至關重要。一方面我們邀請有經驗的專家、教授舉辦專題講座，另一方面我們積極參加全國和廣東省舉辦的各種活動。為了加強和其它院校的經驗交流，我們分別參加2012年大學生建模競賽教練員培訓及研討會、2013年數學實驗教學工作研討會等會議。除了加強任課教師自身的水平以外，我們鼓勵學生積極開展各種數學實驗活動，利用網絡教學平臺和學生進行交流。

5.總結

總之，對于數學實驗課的教學，我們做了一些改革和探索，取得了一些成績，但也有很多的不足。如何將數學實驗課更好地融入到學科基礎課，提高學生學習數學的興趣，值得我們去研究和探討。

參考文獻：

[1]李尚志.《數學實驗》課程建設的認識與實踐[J].數學的實踐與認識，2001， 31（6）： 764-768.

[2]鄭宗劍， 劉瀏，張斌儒.數學建模和數學實驗融入高等數學教學改革初探[J].四川文理學院學報，2012（2）.

[3]郭志強.將數學實驗融入“經濟數學”教學中的探討[J].長春理工大學學報，2010（7）.

[4]彭年斌，牟谷芳.在獨立學院開設《數學實驗》課的構想[J].大學數學，2011（8）.