高職院校數學實驗室建設的思考

徐慧星

摘 要： 數學實驗室是一個將數學理論進行實際運用和轉化的重要場地，在使高職院校數學教學更立體化的同時，避免了學生對純數學不感興趣和數學無用論的尷尬局面。作者就高職院校的數學實驗室建設提出觀點，希望能夠對我國的高等職業教育學校中的數學學科教學產生積極的影響。

關鍵詞： 高職院校 數學實驗室 建設

數學實驗室在高職院校中的意義在于為師生提供了一個將數學理論知識轉化為實際應用的平臺，并且能夠對很多好的創意進行實踐驗證和研究。關于數學實驗室建設的必要性，很多論文和著作中已經講得十分清楚，這里就不再贅述。下面，關于在數學實驗室建設過程中需要注意的幾個方面，筆者將進行詳細的闡述。

一、高職院校數學實驗室的研究內容

關于高職院校數學實驗室研究方向和研究內容的設定，是一個關系到高校資源分配和有效利用的話題。首先，數學實驗室是為師生服務的，必須能夠提供一定的教學支持。比如，對高等數學中的常見數學軟件的教學和應用，如MATLAB、ANSYS和Math CAD等軟件的開發和應用等，能夠為日常的數學教學提供一定的支持和幫助。其次，高職院校的數學實驗室必須能夠承接一些基礎的數學研究課題，這也是高校實驗室存在的一個重要理由和重要作用。例如，實驗室承接一些數學分析工作，運用計算機技術為實際問題例如力學項目分析、空氣流場分析等提供數學分析解決方案。再者，數學實驗室能夠為師生的一些數學創意提供施展和研究的場所。師生在教與學的過程中，產生一些比較好的想法或者創意，能夠在數學實驗室中調動一定的資源驗證自己的想法，發揮數學實驗室應有的功能。

數學實驗室作為高職院校的科研投入，不僅承接了外部的科研項目，而且為師生提供了施展自己才華的場所，這一切構成了高校數學實驗室的研究內容，同時也是其存在的價值和發展的內在動力。

二、高職院校數學實驗室的管理規范

在現代化的數學實驗室體系中，往往將數學與計算機緊密聯系在一起，從而發揮出更大的作用。如何進行實驗室的規范化管理，如何進行實驗室的日常維護，師生如何有序地進行數學實驗的開展，都成為亟待解決的問題。

當數學與計算機結合在一起，通過模擬的方式進行數學研究，那么對于計算機本身的維護就成為一項重要工作，對數學實驗室的維護很大程度上體現在了對計算機及其相關軟硬件的日常維護和正確使用。例如，在數學實驗室中應該存在一個內部局域網絡方便數據在實驗室內部進行快捷的傳遞，而這個局域網必須與外部網絡進行有效隔離以免受到計算機病毒或者其他不利于計算機信息安全的軟件乘虛而入。在很多的數學實驗室中，是嚴禁利用U盤進行數學的拷貝，以免U盤中帶有病毒進而污染實驗室中的計算機。如果需要數據的傳遞或導入，就可以利用比較安全可靠的光盤進行相關操作。

數學實驗室作為師生進行相關課程講解的場所，必須能夠通過軟件進行統一管理，學生在上課過程中的行為必須規范，達到保護實驗室重要資源的效果。通常做法是將老師用的計算機作為一個主控制器對所有學生計算機進行統一控制，這樣方便老師進行教學和學生當場練習并交作業。這種情況下將數學實驗室作為一個特殊的教室，學生的課堂行為也必須進行一定程度的規范，例如不能利用實驗室的計算機進行游戲、不能利用實驗室的計算機進行聊天等。

如果把數學實驗室當成一個科研的場所，就必須按照科研的管理方法進行管理。首先，高職院校的數學實驗室為公共實驗室，如果某一個課題組需要利用數學實驗室資源進行科研活動，就必須進行相關的實驗方案和實驗進度安排的申請。其次，在使用過程中，必須遵守實驗室使用的規章制度，嚴禁在科研期間進行非科研活動。最后，實驗室需對在實驗室進行科研的項目進行統一管理，使實驗室資源得到更高效的利用，從整體上把握投入和產出的比值，更好地為學校的科研活動服務。

數學實驗室作為師生施展數學才華的場所，也需要一定的規范以保證師生的創意能夠安全并且高效進行。例如，一個學生提出一種新的計算抽樣方法和新的概率計算方法，需要在數學實驗室中進行該想法的驗證。第一步，學生需要將自己的想法進行書面的表達并且經相關指導老師進行項目可行性分析，如果理論可行，那么可以將此方案提交至數學實驗室，由數學實驗室的老師提供場地和相關資源。第二步，學生需要進行相關的編程工作但是自己不會，需要數學實驗室中的老師幫忙，實驗室老師就會盡自己的努力教會學生如何進行相關軟件的應用和編程工作，以實現學生的想法。

三、高職院校數學實驗室與其他學科的聯系

高職院校數學實驗室在建設的過程中，不僅能夠對數學學科本身的建設和發展起到十分重要的作用，對其他相關學科也能夠起到十分重大的幫助作用，這是由數學作為一個工具學科的性質所決定的。

物理學中常常用到微積分的理論進行公式的推導及問題的解決，這一點在熱、電、空氣動力學方面有十分廣泛的應用；而當物理學的尺度進入微觀的量子力學，又對概率學產生很強力的依賴；化學中的分子動力學尤其是大分子的分子運動也往往依靠數學的方法進行理論推導；經濟學對于數學的依賴更是不言而喻，經濟學的發展正是利用數學公式的表達展現出人類經濟發展過程中人類的理性。總而言之，許多學科都對數學有著強烈的依賴，那么這些學科的部分實驗也可以移到數學實驗室中進行數學模型的推導和計算，事實上，物理學或者化學在發展的過程中，為了解決問題，也發明了一些特殊的數學方法，這在很大程度上幫助了數學學科進行知識體系的完善。因此，數學實驗室應該在一定程度上對其他相關學科開放，達到共同進步、共同提高的目的。

高職院校中的數學實驗室建設是一件對數學學科本身影響深遠的事件，不僅能夠提供一定的科研環境和教學場地，而且能夠為師生的創意提供實現平臺。在進行數學實驗室建設的同時，需要對其他相關學科在一定程度上開放，這樣才能做到互相支持和共同提高。

參考文獻：

[1]李勛.高校數學實驗室管理經驗淺談.網絡與信息，2010（07）.

[2]黃健.高校數學實驗室的維護和管理.河南科技，2011（24）.