高职院校数学实验课程开设的研究与实践

1、登记号江苏农林职业技术学院教育教学研究课题申请·评审书课题名称： 高职院校数学实验课程开设的研究与实践 课题主持人： 陈 兵 所在部门： 基础部 联系电话:申报日期： 2011年3月25日 江苏农林职业技术学院高职教育研究所制填写说明1项目名称应简明、准确。2申报选题范围可参考2011年院内教育教学研究课题选题指南,也可以结合当前国内外教育教学改革研究理论或热点问题确定申报题目。3每个项目主持人不超过2人。相关材料需经部门审核，确属真实无误后签署意见，加盖部门公章。4立项依据、研究方案、已有基础和完成条件、预期成果、完成时间的填写，要简明、准确、扼要。5有关

2、外文缩写，须注明完整词序及中文含义。6申请表须用A4纸，双面打印。左侧装订成册。申请表格及内容与样表一致。统一标识中登记号栏请勿填写。7申请表文本一式二份，电子本一份。相关证明材料一式一份（按序装订）。一、基本信息课题名称高职院校数学实验课程开设的研究与实践主 题 词高职院校数学实验课题负责人陈兵性别男民族汉出生年月1981年9月行政职务无专业职务讲师研究专长应用数学最后学历大学本科最后学位理学学士曾研究课题情况（项）无电子信箱edwchen2003联系电任部门（课题负责人所在部门）基础部主要参加者姓名性别年龄专业职务研究专长学位在课题组中的分工陈兵男30讲师应用数学

3、在读硕士负责全面工作杨天明男46副教授数学教育理学士课程教学大纲建设曹卫锋女31讲师数学教育在读硕士课程教学软件建设梅霞女43副教授数学教育理学士课程教材建设钱慧娟女30助教英语翻译文学士教学软件等资料翻译计划完成时间2013年 1月 16日二、负责人和课题组主要成员近五年来取得的研究成果成 果 名 称著作者成果形式发表刊物或出版单位发表出版时间高等数学精讲精练（高职版）杨天明梅霞陈兵等教材配套练习册南京大学出版社2008年9月高等数学杨天明梅霞陈兵等教材南京大学出版社2009年7月浅谈英语谚语的文化内涵钱慧娟论文校园英语（教研版）2010年1月基于随机集的程度粗糙集模型及其应用杨天明论文淮阴

4、工学院学报2010年2月对高等数学分层教学实践的认识曹卫锋论文科教文汇（下旬刊）2010年4月随机利率下的N年最低保证年金杨天明论文阜阳师范学院学报(自然科学版)2010年12月 三、负责人和课题组主要成员近三年来主持的研究课题主持人课 题 名 称课题类别批准时间批准单位完成情况杨天明关于工程数学的教育研究教育教学研究课题2010年4月江苏农林职业技术学院已完成待结题四、课题设计论证·本课题的界定，国内外研究现状述评、选题意义及研究价值；·本课题的研究目标、研究内容、研究假设和创新之处；·本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。（限2000字内）一、本课题

5、的国内外研究现状述评、选题意义和研究价值1. 国内外研究现状述评“数学实验”是以实际问题或项目为导向，结合计算机和数学软件，学习和应用数学知识的一门综合性多学科的新型课程，它是在基础数学知识、数学应用、专业学习之间架起的一座桥梁。20世纪80 年代中期，随着计算机及软件技术飞速发展，美国开展了大范围、大规模的微积分教学改革，提出精炼生动的微积分(Toward a lean and lively calculus) 口号，其实质就是在教学中开展数学实验教学。1988年雷斯勒(Rossciacr)技术学院就开始了数学实验教学，教师尽量利用计算机软件功能使讲授的数学概念、定理、方法和技巧更生动直观，

6、便于学生理解。前苏联数学教育特别强调数学思维的逻辑性和知识的系统性，紧跟20世纪80年代中期由美国掀起的新数学浪潮，随即开展了大规模的数学教育改革，三次修订教学大纲。国防科技大学是我国开展数学实验教学与研究比较早的院校之一，1997年开始了数学实验的教学， 确定以Mathematica和Sas为主的数学实验软件平台，结合实例，在数学软件平台上实验，培养学生应用数学软件解决优化计算、数值计算和统计计算等实际问题。清华大学、北京大学、北京师范大学于1998 年共同组织了课题组，在萧树铁教授指导下，三校各抽一个班，开了两期数学实验课程。此后，清华大学将数学实验作为全校各专业的选修课来开设，将数学实验

7、定位于数学知识、建模能力与实现的结合点。1997 年中国科技大学开始进行数学实验教改试验,李尚志教授写了数学实验一书。1998年在全校开设数学实验选修课，以Mathematica等软件为教学平台，演示部分的实验结果，取得了突出成绩。同济大学于2000 年在土木工程专业将高等数学与数学实验相结合的模式进行试点教学。另外, 上海交通大学、福州大学、南京邮电大学、北京石油化工学院、湖南大学、中南大学等都较早地开展了数学实验教学与研究工作。目前，在教育部“高等教育面向21 世纪教学内容和课程体系改革”项目的推动下，大部分本科院校已经开设了数学实验，并开始了这门课程的建设，而高职院校中只有极少数学校开设

8、了数学实验。2. 选题意义及研究价值高职院校的培养目标是高技能应用型人才，所强调的是知识的应用性，而传统的高等数学课程讲究的是更多的理论教学，着重培养的是学生的逻辑思维能力，这与我们的培养目标有所出入。和专业课一样，数学课也需要引入实践性教学环节，数学实验就是一个很好的载体，它对于培养学生的创造性思维、实践意识和解决问题的能力具有特殊的意义和良好的效果。二、本课题的研究目标、研究内容、研究假设和创新之处数学实验课是一门新兴课程，到底有哪些内容和形式，没有一个固定的模式和框架。根据我院学生特点，将数学实验分为以下三种模式：1. 普及模式，是针对所有学生开设的基础软件MATLAB 的学习。此模式的

9、特点是淡化课堂数学教学的复杂计算和繁复的公式记忆，只要求学生掌握常规常见的计算及理解计算方法的原理，在掌握MATLAB 软件的基础上运用计算机解决大量的计算问题，学生能把大部分精力用于思考解决问题的方法上，极大地提高了学习效率。2. 特色模式，是针对专业需求开设的数学实验课。如我校物流专业学习的数学规划课程，此课程涉及的多种最优化问题的手工计算繁琐，故结合专业特色开设了LINGO 软件的数学实验课。此模式数学实验课的特点是利用相关专业软件简化计算，提高学习效率，解决实际优化问题。3. 提高模式，是针对建模课程需求开设的数学实验课。因为参加建模的学生已有MATLAB软件基础，但是从建模角度来讲还

10、远远不够，所以此模式数学实验课的特点是增强软件知识掌握，引进编程等高级使用模式，培养学生将实际问题提炼成数模的能力和进一步使用计算机解决实际问题的能力。三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤我们将分三种类型尝试数学实验课的开设：第一种类型是在高等数学教学过程中，保留原来的课堂教学、习题课教学、常规作业等环节的同时，增加数学实验课教学环节，对数学概念、定理、公式和各种解题方法进行验证与应用。第二种类型是在高等数学课后另外开设一门数学实验课选修课，课时在30 60 学时之间，结合数学软件讲授计算方法的基本概念和基本方法。第三种类型是有的院校采取分层教学，把高等数学课两分层，较好的学生讲

11、授理论并进行数学实验，较差的学生主要讲数学实验，学生掌握计算就可以。五、完成课题的可行性分析·已取得相关研究成果的社会评价（引用、转载、获奖及被采纳情况），主要参考文献（限填10项）；·完成课题的保障条件（如研究资料、实验仪器设备、研究经费、研究时间及所在单位条件等）。（限1000字内）一、主要参考文献1 赵静数学实验与数学建模M北京：高等教育出版社，第三版20082 刘卫国matlab程序设计与应用M北京：高等教育出版社，第二版20063 李宏艳，王雅芝数学实验M北京：清华大学出版社20074 关革强经济数学M北京：清华大学出版社，20065 李尚志，陈发来等数学实验M北

12、京：高等教学出版社，20046于万波基于MATLAB的图象处理M北京：北京大学出版社，20087肖树铁，姜启源，张立平，何青，高立数学实验M北京：高等教育出版社，20078王正东数学软件与数学实验M北京：科学出版社，20049姜启源数学模型M北京：高等教育出版社，200210王向东数学实验M北京：高等教育出版社，2004二、保障条件1.研究资料本课题结合我院十二五规划，以第二次教学质量评估为契机，充分运用我院现有的网络资源。订购计算数学、应用数学、大学数学等数学实验相关期刊资料，为课题研究导航。2.实验仪器设备数学实验是让学生充分通过计算机及数学软件的数值功能和图形功能，从几何直观、数值分析和

13、符合推演三个方面结合，加深对数学抽象知识的理解。所以数学实验结合的数学软件应具有数值计算、符合推理及图形绘制等功能的软件，一般比较常用的有Matlab、Mathematica、Maple、Spss、Lingo等软件。我院现有计算机两千多台，仅计算机中心（院公用机房）就有五百多台，完全能满足课题研究的需求。3.研究经费除了课题项目经费外，还有院级精品课程高等数学经费支撑，高水平论文发表有科产处经费奖励。此外，基础部负责部分教师参加数学实验相关培训费用。4.研究时间本课题自2011年4月起，至2013年1月结题。5.所在单位条件基础部数学教研室现有教师9人，副教授2人，讲师4人，硕士2人，在读硕士

14、5人。课题组中有教学经验丰富的教研室主任杨天明副教授，有长期从事教学管理与研究的教务处副处长梅霞副教授，有在读研究生的两位青年骨干教师，研究队伍经验丰富、富有激情和活力，为课题研究的正常开展提供了有利的条件。六、预期研究成果主 要 阶 段 性 成 果 （限 报 5 项）序号研究阶段（起止时间）阶 段 成 果 名 称成果形式负责人12011年4月-2011年9月高职院校开设数学实验的必要性及意义研究论文陈兵22011年10月-2012年6月我院数学实验课程开设的实践研究论文曹卫锋32011年10月-2012年9月高职院校数学实验课程开设的研究与实践研究论文陈兵42012年7月-2013年1月我院

15、数学实验课程开设的研究与实践研究报告陈兵最 终 研 究 成 果 （其中必含研究报告和系列研究论文 ）序号完成时间最 终 成 果 名 称成果形式负 责 人12012年9月高职院校数学实验课程开设的研究与实践研究论文陈兵22013年1月我院数学实验课程开设的研究与实践研究报告陈兵七、项目经费预算表（单位：千元）使用时间金 额用 途备注2011年4月-2012年9月2论文评审费及版面费2011年4月-2011年12月1参考资料采购费2011年4月-2011年12月2专家指导费计划从本科院校邀请长期从事数学实验教学的教授莅临指导2011年4月-2012年12月2其他（含参加培训费、数学软件引进费、考察

16、费等）合计7八、课题负责人所在部门意见保证课题负责人之申请书所填写的内容完全属实，课题负责人和参加者的个人素质和业务能力适合承担该课题的研究工作；本部门能够提供完成课题所需的时间和条件；本部门同意承担课题的相应管理职责和信誉保证。 公 章： 负责人签章： 年 月 日九、课题管理部门意见本部门完全了解学院的有关管理规定，保证课题申报的真实性，认可课题申报人及其所在部门的申报资格，并择优上报院外更高级别的教科研项目。 公 章： 负责人签章： 年 月 日课题评审评分表评审内容权重评 审 标 准得 分（百分制）1A级（80-100分）B级（60-80分）C级（40-60分）D级（0-40分）选题意义0

17、.2有重要创新性或应用性。有比较重要的创新性或应用性。创新性或应用性一般。基本属于重复性工作。研究基础0.15已有相关成果丰富，熟悉研究现状，所列参考文献具有代表性。已有比较丰富的相关成果丰富，比较熟悉研究现状，所列参考文献比较有代表性。已有一般相关成果，一般了解研究现状，所列参考文献有一定代表性。没有相关成果，不了解研究现状，所列参考文献没有代表性。课题设计0.4目标明确，内容充实，思路清晰。目标比较明确，内容比较充实，思路比较清晰。目标基本明确，内容基本充实，思路基本清晰。目标不够明确，内容空泛，思路模糊。研究方法0.15方法适切方法比较适切方法基本适切方法不当研究条件0.1完全具备比较具备一般条件不具备总计总得分由高职教育研究所统计。评审组评审意见评审专家意见 评审专家签章： 年 月 日评审组人数实到人数表决结果赞成票反对票弃权票评审组建议立项意见