在高等數學課程中開展數學實驗教學探究

許浩強

摘要：高等數學是大學專業課中，主要的一門課程，更是理工科學生必修課程。高數不僅是數學向專業化邁進的途徑，也是與其他專業課緊密結合的學科。因此，培養學生具備高數學習能力，學會高等數學的思維能方式，以及科學的計算能力，對于高校學生來講，至關重要。為了讓學生具備更好的接受能力和學習能力，需要轉變教學思維，學生要摒棄傳統的被動式學習方法，在實際教學中開展實驗教學，打造更加可觀的教學課堂，提高學生對高數的學習興趣。

關鍵詞：高等數學課程;開展;數學實驗教學;探究

引言：

傳統的高數教學中，由于學生之間的差異較大，每個人的接受能力不盡相同。但作為教師，依然是平等對待。在這種教學方式下，讓學生對高數的學習興趣減弱，學習情緒下降，長此以往，讓學生的知識出現斷層的現象，對后期高數的學習造成困擾。同時，考慮到高數的抽象思維更強，邏輯推力能力更強，因此，很多學生在高數學習中無所適從。在現代的教學中，認識到教學的弊端，從而開發出實驗教學方式。實驗性教學，主要是借助現代化工具，以計算機為主要力量，再結合數學軟件的運用，使得高數的計算和學習變得更加直觀，更為通俗易懂。本文就高數教學中，實驗性教學的深遠影響，展開分析，做出合理的判定，制定出更加吻合當代高數實驗教學的方式方法，以此推進高數教學的順利開展。

一、實驗性教學對高數的影響

高數作為我國理工科高等教育中，最主要的學科，其強大的思維能力和學科轉換能力，對于學生來講更為受用[1]。同時，高等數學的學習，也充滿挑戰性，很多學生敗在了教學方式上，對于學生和社會來講，都是一種損失。因此，高校需要積極整合當下的教學資源，積極開展實驗性教學，以此來改善學生的學習方法。

（一）有利于改善學生學習高數的態度

在高數教學中，開展實驗性教學，拋棄以往死記硬背的現象。讓學生對每天所學積極的在實驗過程中進行驗證，通過實驗結果來加深學生的記憶，同時也改善學生的學習態度。其次，高數實驗性教學，主要以結合計算機軟件為學習動力。通過理論知識的學習，再結合軟件進行辯證，將學生的學習思維進行轉換，使得枯燥的知識體系，變得更加靈活。所以，通過實驗性教學，便于學生接受新穎的教學方式，減少繁瑣的理論驗證過程，以此來強化學生的積極性，規范學習態度。

（二）有助于學生認識到高數的作用

受傳統教育思想的影響，學生在學習高數的過程中，基本上都抱著應試的心理。因此，學習高數的目的單純的為了應試而學習。在這種思想的發展下，極大的否定了高數教學的實質性作用，一方面影響學習學習的熱情，也影響教學的順利進行。通過實驗性教學的開展，培養學生實踐理論結合的思維，為學生提供將書本知識進行實際應用的機會。其次，鼓勵學生將高數知識與現實生活相互結合，在現實生活中，體現出高數教學的價值。實驗性教學，是一種通過質疑，觀察到分析，從總結到接受的過程，因此，實驗性教學對高數教學的影響力深遠。

二、高數實驗性教學的方法分析

根據上文實驗性教學的意義，可以看出，高數教學對整個學科的影響重大。同時，學習高數也是提高自身競爭力強有力的手段，因此，在高數教學中需要重視學生的學習情緒變化，規整學生學習態度，創新實驗教學思維。

（一）運用正規、合理的數學實驗軟件

軟件作為數學實驗教學的主要工具，因此，軟件的正規性、合理性都將對實驗的結果有著重大的影響。為了追求更好的學習效果，提升教學水平，在高數實驗教學中，需要選擇正規、合理的軟件進行教學，為學生提供正確的驗證過程和驗證結果。當下最常用的數學實驗軟件包括： Manab、Mathematica、Maple。作為大學高數教學來講，除了追求理論知識的穩固性之外，還需要重視學生的接受能力，以及實驗教學的效果。所以，軟件的選取，必須結合教學的實際出發，以簡單易學，而且更新較為及時的軟件作為實驗依據。根據調查發現，Manab軟件功能更加全面，其中涵蓋了復雜的函數計算和符號計算內容，而且軟件的學習難度較低，學生更容易掌握，便于學生開展數學實驗。其次，當下很多編程類軟件也具備高數計算功能，具備編程基礎的學生，也可以運用編程進行實驗性學習。因此，運用正規、合理的實驗軟件進行實驗性教學，更加有助于學生對高數學習的認知，擁有更加優秀的學習能力。

（二）教學中注重學生的情緒變化

大學教育方式更為寬松，對于高數教學來講，以往的教學方式主要以教師為課堂的主宰，課堂的氣氛和學習進度全部由教師一個人掌握[2]。因此，輕描淡寫的教學方式，讓學生很難跟隨教師的節奏，致使學科知識掌握力度降低，日積月累，會為學生造成心理負擔。現階段在高數教學中開展實驗性教學，教師的教學壓力降低，因此，教師需要格外注重學生的情緒變化。教師需要對學生學習狀況，及時進行跟蹤。在學習跟蹤的過程中，注重學生的學習態度、實驗積極性，從而判斷實驗性教學實施的效率。只有如此，才能為學生提供實驗教學的基礎，讓學生在實驗教學的過程中，不斷提高高數學習能力。

（三）創新實驗教學思維

高數實驗性教學，是理論和實踐相互結合的橋梁。在實驗教學過程中，教師不但要以學生為中心，自身還需具備堅實的實驗教學能力。只有自身具備實驗教學的經驗和方法，才能更好的在教學中開展實驗教學。因此，教師在對實驗教學方法、高數軟件掌握的同時，還需要不斷進行創新。高數實驗性教學的創新，需要教師從實際教學出發，結合以往的實驗經歷，不斷運用當下先進的技術手段，以此來豐富課堂教學方式。創新的過程，雖然充滿艱辛，但對于教書育人來講，是一項光榮的使命。

三、結束語

實驗性教學，是提高高數教學質量最主要的手段，同時，高數教材的設定，缺乏專業的實驗性課程。因此，高校教師需要在每節課程結課之后，及時對知識體系進行總結，并能延伸到實際應用中去，引導學生具備實驗軟件的應用能力，以此來提高學生高數學習與應用的能力。

參考文獻：

[1]劉宇紅，劉志美，王紅青.高等數學課程研究性教學模式的探索與實踐[J].現代職業教育，2017（24）：13-15.

[2]陸宜清，張思勝.應用型本科高等數學課程教學改革的研究與實踐[J].教育教學論壇，2018（4）：113-115.