獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

【摘要】本文針對獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn)，對獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方式進(jìn)行了探索，提出了一些具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院 "數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) "數(shù)學(xué)軟件

【基金項(xiàng)目】北京師范大學(xué)珠海分校質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目號201256）。

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

1.引言

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新事物。高校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的是從問題出發(fā)，借助計(jì)算機(jī)，通過學(xué)生親自設(shè)計(jì)和動(dòng)手，體驗(yàn)解決問題的過程，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律[1]。

獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情不高，因此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性關(guān)系到人才培養(yǎng)質(zhì)量。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想融入到公共數(shù)學(xué)課的教學(xué)，部分高校做了一些探索和實(shí)踐[2-3]。但目前國內(nèi)的獨(dú)立學(xué)院鮮有開設(shè)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的，因此作為這個(gè)專業(yè)的一門專業(yè)實(shí)踐課，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)幾乎沒有可以借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。為了提高這門課的教學(xué)質(zhì)量，我校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)申請了《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》特色課程項(xiàng)目，我們對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)行積極的研究和探索，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)。

2.探索適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容

獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，經(jīng)典的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教材未必適合他們，另外由于教學(xué)資源和一些辦學(xué)條件的限制，現(xiàn)在缺少針對獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材[4]。為此，我校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在多年的教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，搜集了一些材料，編寫了《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程講義，只不過由于條件的限制，現(xiàn)在還沒有出版成教材，經(jīng)過幾屆學(xué)生的使用情況來看，這套講義是適合我校學(xué)生的。

在這套講義中，我們將《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程內(nèi)容分為三部分：數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)、專題實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。在軟件學(xué)習(xí)部分，主要介紹MATLAB的基本的功能和函數(shù)、繪圖、程序設(shè)計(jì)和符號計(jì)算。專題實(shí)驗(yàn)部分，這部分的內(nèi)容用來輔助數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，內(nèi)容安排如下：

表1 "專題實(shí)驗(yàn)的教學(xué)安排

綜合實(shí)驗(yàn)部分，這部分安排兩個(gè)探索性的實(shí)驗(yàn)：求無理數(shù)e的近似值與求圓周率？仔的近似值。在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，主要是讓學(xué)生自己探究求無理數(shù)e和圓周率？仔近似值的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

以上教學(xué)內(nèi)容的安排，既培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識建立數(shù)學(xué)模型、解決實(shí)際問題的能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，數(shù)學(xué)素質(zhì)得到提高。

3.改革數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式和考核方式

與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課教學(xué)模式不同，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式以學(xué)生做實(shí)驗(yàn)為主，教師指導(dǎo)為輔。在教學(xué)過程中，教師針對每一個(gè)教學(xué)模塊，介紹實(shí)驗(yàn)的背景、原理和方法，然后提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)問題。由學(xué)生分小組去完成問題，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。例如專題實(shí)驗(yàn)1：函數(shù)極限與生長模型，教師介紹基本的理論后，會留下實(shí)驗(yàn)題目：利用MATLAB研究函數(shù)的間斷點(diǎn)及其類型。針對這個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，實(shí)驗(yàn)小組會分工查閱實(shí)驗(yàn)資料，編寫實(shí)驗(yàn)程序，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣既鍛煉了學(xué)生解決問題的能力，又培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作精神。在考核方式上，我們采用試卷模式和實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式相結(jié)合，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式為主。試卷模式采用開卷考試，主要考查學(xué)生對MATLAB的掌握情況。實(shí)驗(yàn)報(bào)告分為平時(shí)報(bào)告和期末報(bào)告，平時(shí)報(bào)告是講專題實(shí)驗(yàn)時(shí)布置的，所有學(xué)生的題目都一樣。期末報(bào)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(gè)小組的題目都不同。

4.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，積極開展相關(guān)的活動(dòng)

建設(shè)好數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程需要優(yōu)化教學(xué)資源，需要優(yōu)化教學(xué)硬件和軟件的配置，但更重要的是加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。獨(dú)立學(xué)院建校時(shí)間短，擔(dān)任數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的多為青年教師，沒有太多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，因此加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)至關(guān)重要。一方面我們邀請有經(jīng)驗(yàn)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(dòng)。為了加強(qiáng)和其它院校的經(jīng)驗(yàn)交流，我們分別參加2012年大學(xué)生建模競賽教練員培訓(xùn)及研討會、2013年數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作研討會等會議。除了加強(qiáng)任課教師自身的水平以外，我們鼓勵(lì)學(xué)生積極開展各種數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和學(xué)生進(jìn)行交流。

5.總結(jié)

總之，對于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，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(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課更好地融入到學(xué)科基礎(chǔ)課，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，值得我們?nèi)パ芯亢吞接憽?/p>

參考文獻(xiàn)：

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[2]鄭宗劍， 劉瀏，張斌儒.數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革初探[J].四川文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（2）.

[3]郭志強(qiáng).將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)”教學(xué)中的探討[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（7）.

[4]彭年斌，牟谷芳.在獨(dú)立學(xué)院開設(shè)《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課的構(gòu)想[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2011（8）.