高等數學實驗教學模式與方法研究

張真子

（黑龍江民族職業學院，黑龍江 哈爾濱 150066）

高等數學實驗教學模式與方法研究

張真子

（黑龍江民族職業學院，黑龍江 哈爾濱 150066）

在高校數學教學中，實驗教學是其中的重要組成部分。文章從高校數學教學教學出發，論述高校引入數學教學的必要性和基本條件，繼而探討了高校數學教學引入數學實驗的具體措施和方法，希望能為今后高校數學教學工作提供參考。

高校數學教學；數學實驗；措施

1 數學實驗的內涵

數學實驗主要指的是采用計算機和數學軟件，引導學生進行數學方面的科學計算、模擬仿真、圖形處理、證明猜想等，從而促使學生能夠更加積極的學習數學，并在實驗過程中思考如何去應用相關的數學知識[1]。隨著社會的進步，計算機和互聯網的普及，數學技術已經不單純應用在數學研究領域，當前數學技術已經被廣泛應用在各個行業各個學科之中。高校數學知識的應用不僅反映在各行各業，在企業的運行和發展過程中，也能夠看到諸多的數學知識和數學原理，因此，高素質的數學人才是社會進步發展過程中不可或缺技術力量，這樣就促使高校數學教學備受重視。在不斷優化和改善高校數學教學的過程中，高校數學教學模式改革也不斷推進與發展，其中，數學實驗教學模式開始被廣泛關注，得到高校的重視，各個高校開始開展更加普遍和有效的數學實驗教學模式。

2 高校數學引入實驗的必要性

2.1 高校數學引入數學實驗的必要性

當前，我國高校數學實驗只是數學教學過程中的一個環節，很少有高校將數學實驗當做是一門有課時的學科來看待，這就無法有效提升高校數學實驗的教學效果。從數學實驗的作用來看，其主要的目的是幫助學生更好的理解數學知識，將數學知識系統化的進行整理和應用，通過計算機的數學軟件，實現數學方面的運算、推理、證明，最終得出數學結果。所以，數學實驗教學能夠真正的讓學生參與到教學之中，更加積極的從實驗中學到數學知識。

因此，數學實驗教學確實是當前高校數學教學應該重點布置和落實的教學工作，大力推廣數學實驗教學，不僅僅是數學教學這一門課的要求，而且是我國高校教學改革的重點工作之一，是一個教育層面的改革和進步。要想有效提升高校數學的教學效果，調動學生學習數學的積極性，就必須要大力推廣高校數學實驗教學。

2.2 高校數學引入數學實驗的基本條件

（1）師資建設。高校展開數學實驗教學，不僅要有充分的思想認識，更需要具備一定的教學條件，而師資隊伍的建設就是其中的重要條件之一[2]。由于數學實驗教學要求教師能夠熟練的掌握計算機知識和各種數學軟件的操作方法，因此，高校要想有效開展數學教學工作，就必須要組建一支專業性的實驗教學教師隊伍。這種教學隊伍的教師不僅具備一定的實驗教學經驗，還能根據教學大綱制定出切合學生實際水平和行之有效的教學方案，并在教學過程中充分考慮學生的學習需求和學習特點，有點有面的展開實驗教學工作。

（2）實驗室建設。高校開展數學實驗教學必須要依賴先進專業的計算機，并在計算機上安裝各種數學實驗的教學軟件，如Matlab,Maple,到Mathematica,SAS,SPSS,Lingo,幾何畫板等。如果高校開展過物理實驗教學，就會發現數學實驗教學和物理實驗教學有著共同之處，那就是必須要有先進、齊全的實驗設備、儀器，才能夠順利的開展實驗教學工作。高校數學實驗室還應該構建專門的校園局域網，以及具備了雙向交互功能的多媒體教學系統，便于教師在實驗教學過程中和學生展開互動教學，及時為學生解答重點、問題和難點。

3 高校數學教學中引入數學實驗的措施

3.1 設置科學化的數學實驗教學模式

數學實驗教學模式設置，通常由教師提出明確的問題，讓學生借助于數學軟件在計算機上做數學實驗，可以采用小組合作學習形式，也可以組織全班討論形式，對實驗問題嘗試探索；通過參與實驗，讓學生主動參與發現、積極深入探究，從中獲得數學研究、解決實際問題的過程體驗、情感體驗，進而激發學生學習興趣。

為了提升數學實驗教學模式的科學性，高校應該積極吸納具備實驗教學經驗和培訓能力的高素質教師，對高校原有數學教師，要進行定期培訓，一支組建能夠靈活、高效應用數學實驗教學模式的高素質教師隊伍。定期對高校數學教師進行考核，采取培訓、教學、聽課、總結、提升的高校數學教師培養模式，全面提高高校數學教學水平，力爭每堂課都能夠執行數學實驗教學模式。

3.2 設置多樣化的數學實驗教學題目

數學實驗的題目可以多樣化，可以是簡單的驗證性題目，也可以是具有開放性的題目。簡單的驗證性實驗題目，能讓學生鞏固所學數學知識和實驗軟件；開放性實驗題目，給學生充分聯想發揮空間，培養他們的創新思維能力。

數學實驗的教學題目不能夠單純局限于課本知識，高校數學教學的教師應該對實驗教學的題目進行適當的延伸和拓展，以當前社會科學研究為熱點，更加貼近社會的發展和人們的日常生活。同時，為了避免數學實驗教學題目過于枯燥和單一，教師應該積極和學生進行互動，傾聽學生對數學實驗教學題目的看法和感覺，從而不斷優化數學實驗教學題目的出題思路和教學模式，提高數學實驗教學的水平，讓學生真正從中學到有用的數學知識。

3.3 采用信息化的高校數學教學軟件

數學實驗讓學生掌握一些數學軟件，能夠使用計算機應用數學知識和方法解決實際問題。通過“實驗”，能讓學生更深刻地理解數學中公式和定理的推導，更好的掌握數學計算方法，更有效的鍛煉應用數學方法借助計算機和數學軟件解決實際問題的能力。信息化時代下，傳統的教學方法與手段已不適應社會對統計學人才的培養，目前大多數概率論的教學過于強調基礎理論的嚴謹和系統性，側重抽象理論介紹及繁瑣的計算，忽略了這門課程的實踐性與應用性。因此，將數學軟件（SPASS，MATLAB）引入課堂開展實驗教學十分必要，不僅可以培養學生的動手能力還可以增強學生對知識的理解能力，結合數學實驗的演示，使得一些抽象的定理更為直觀，學生也更易理解定理內容，提高學習效果。由于受到學時的限制，我們可以抽6-8學時安排相關的數學試驗，如：隨機試驗的模擬與概率的近似計算，常見隨機變量分布的隨機模擬，大數定律及中心極限定理，方差分析與回歸分析的設計等等。

4 結束語

綜上所述，在高校數學教學過程中引入實驗教學即使高校數學教學改革的迫切需求，也是我國高等素質人才培養的重點工作，高校數學教學的過程中，應該要更加重視采用實驗教學模式，從教學模式、教學題目、教學軟件三方面著手，積極培訓高素質師資隊伍，提高教學水平，培養更多高素質的實用型數學人才。

[1]謝治州,羅曉賓,羅瓊.國內高校數學實驗教學的現狀分析與研究[J].教育與職業,2015,26：113-114.

[2]張友紅.高校數學實驗開展與建設的理論研究[J].成都教育學院學報,2015,01：80-82.

Research on the model and method of Higher Mathematics Experiment Teaching

ZHANG Zhen-zi
(Heilongjiang Vocational College for Nationalities, Harbin Heilongjiang 150066)

In college mathematics teaching, experimental teaching is an important part of them. This paper introduces the necessity of mathematics teaching and the basic conditions, and then discusses the university mathematics teaching is introduced into the concrete measures and methods of mathematics experiment, hope to provide reference for the future university mathematics teaching work.

University mathematics teaching; Mathematics experiment; Measures

G633.6

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.191

1672–7304(2016)05–0386–02

（責任編輯：吳湘銀）

張真子（1970-），女，黑龍江伊安人，副教授，研究方向：數學教學。