信息时代普通高校开设《数学实验》课程的功能分析

1、信息时代普通高校开设数学实验课程的功能分析 摘要：素质和能力在当今信息时代显得越发重要，人才的培养不仅是对知识的掌握，更重要的是对知识的运用。大学数学实验是一门新型的教学课程，它将数学知识、数学建模和数学软件有机结合，强化学生对数学理论的理解和应用，培养学生的创新能力和团队精神。针对该课程的开设，本文探讨了其开设的意义和保障措施，并主要分析了大学数学实验课程的现代功能。 关键词：大学数学；数学实验；课程 本文为国家科技计划项目创新方法专项 “科学思维、科学方法在高校教学创新中的应用与实践”（no.2009im010400）、河北省高等学校人文社会科学研究教育规划项目“五环式大学数学教学模式的研

2、究与实践”（no. gh132044）、高等学校大学数学教学研究与发展中心教学改革项目“开放课程背景下基于应用型人才培养的大学数学教学改革的研究与实践”、河北联合大学教育教学改革项目（no.z1202-02，no. y1336-06）的研究成果 随着信息化的进步， 社会对人才的知识结构和能力素质提出了更高要求， 传统的教学模式已跟不上信息化发展的脚步。面对这种形势， 大学数学的教学需从单纯知识传授型向培养应用型人才转变。大学数学实验课程是我国高等学校近几年新开设的一门课程，是高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革的一项重要成果。 一、开设大学数学实验课程的意义 大学数学是一门推理演绎的科学

3、，高度的抽象性和严密的逻辑性是它的学科特点。大学数学实验课程的开设完善了“计算数学”和“证明数学”的传统教学模式上的缺点。大学数学实验课程不把数学看成先验的逻辑体系，而是把它视为一门“实验科学”， 从问题出发， 借助计算机，通过学生亲自设计和动手，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现数学规律。 二、开设大学数学实验课程的措施 大学数学实验课程以培养学生在数学方面的创造性思维为基本教学目标，不过于追求教学内容的系统性和完整性，多以案例研究的方式组织教学内容，一般可分为五种：基础性实验：熟悉软件的公式演算、数值计算、图形绘制等功能；验证性实验：通过对数学实验现象的深入观察，加深对数学抽象

4、概念的感性认识，揭示数学知识的规律性；探索和研究性实验：教师提出实验课题，学生设计实验方案，运用大学数学的理论和技巧，通过实验寻求解决问题的途径并得出课题结论；应用性实验：结合实际问题，让学生亲身体验用数学解决问题的实际过程，培养学生建立数学模型、综合运用数学知识和解决实际问题的能力；拓展性实验：对数学中定理、命题进行变式实验，揭示数学知识之间的联系，从中发现新知识。 1、由浅入深，循序渐进。大学数学实验不同于一般的实验实践课程，它是在老师的指导下，学生运用数学知识和计算机技术，解决老师设计的与理论相关的问题。所以该课程的讲解应先让学生对mathematica软件的功能和操作原理有所了解和掌握

5、，然后再逐步进入初级实验阶段。最后，再根据学生的实际情况，从简单设计性实验到综合性开放的设计性实验。2、教师为主导，学生为主体。大学数学实验课程的教学方式应注重老师在课程中的主导作用。当然，在实验的过程中要真实确保学生的主体地位，要真正意义上做到从传统教学强调教师的绝对权威转变到尊重学生的自主性上来。老师的主导地位体现在辅导的辅助性作用上， 不能替代学生的分析、思考和动手实现， 也不能撒手不管， 导致学生的随意性。3、正确处理独立思考与团队协作的关系。根据大学数学实验课程开设的要求，既要注重锻炼学生独立分析问题、思考问题的能力，又要培养学生分工合作、团队协作的素质。对实验的内容让学生独立思考、

6、自主分析，寻求解决方案，还要注重学生根据兴趣和能力相互合作，寻找最佳的团队解决方案，既能节约实验课时又能使学生相互激发灵感。这一点在探索和研究性实验中尤其重要。 三、大学数学实验课程的功能分析 1、大学数学实验课程的教育功能。该课程提高学生的学习兴趣。学习兴趣是提高学习效果的重要途径。大学数学是一门公共基础课，内容多而枯燥，教学方式以讲为主，消耗掉学生学学数学的兴趣。数学实验可以将抽象的知识形象直观的展示，易于学生的理解。2、大学数学实验课程的应用创新功能。培养学生动手和探索的兴趣。大学数学实验课程可以很好的培养学生的动手能力，从而培养学习数学和探索数学的兴趣。在数学教学中，学生常常会对一些比

7、较简单的问题感到漠然，这表明学生在学习中并未形成真正意义上的数学概念，这在客观上就要求数学教学不能仅仅满足于书面的运算，同时也应当重视动手能力的训练，要让学生在学习有关概念的同时，通过使用mathematica软件，进而增加对知识的感性认识，帮助学生形成数学概念，全面的掌握数学知识。 四、结束语 数学实验是一个带有研究性质的课程，它的教学模式是以学生为主体，以问题为载体，以计算机及其软件为工具，使学生能用所学知识去解决实际问题。这不仅为学生提供了良好的学习环境，极大地调动了学生学习数学的兴趣和主动性，还开拓了学生的视野，提高学生的数学素养及分析和解决问题的能力。 参考文献： 1 邱学绍，李刚，黄松奇.开设大学数学实验课的探讨.高等数学研究， 2006（9）4：49-52. 2 张朝元，