高职院校数学实验课程建设探讨

杨颖颖



高职院校数学实验课程建设探讨

杨颖颖

(滁州职业技术学院 基础部，安徽 滁州239000)

高职院校开设数学实验课程很有必要，高职院校数学实验与传统数学教学也有很大的区别．数学实验课程教学策略，一是选择好的数学软件，二是结合所学专业选择数学实验，三是正确处理好数学实验和数学理论教学的关系，四是积极开展数学建模活动．

高职院校；数学文化素养；数学实验课程；数学

1 高职院校数学实验与传统数学教学的区别

数学实验是以计算机技术与相关数学软件相结合并引入教学后产生的新事物，是应用数学软件进行数学理论和应用学习的实验课程．它是以实际生活的具体应用为背景，以数学教学内容为中心，强调在教师的指导下，以学生亲自动手为主，使用相关数学软件(如Mathematica, Matlab, Lingo)来掌握和应用数学知识．数学实验是数学教育改革的一门新课程，这种教学方法和教学内容受到了越来越多的高职学生的欢迎．这种新课程的设置强调的是数学的应用，凸显数学的实用性，从而避免了数学理论的枯燥乏味和手工计算过程的繁杂．

传统的数学教学是“黑板+粉笔”的教学方式，是以教师教授数学知识为主，过于强调知识的系统性和完整性，并配备大量的数学练习．目的是通过教学让学生对数学内容有深入系统的了解，但是这些了解都仅仅是局限于公式的推导和应用，大多数情况下是强调公式的记忆和解题的套路，主要教学过程是“定义-定理-证明-举例”，这种教学过程通常并不能取得预期的效果．传统的教学方法和教学理念不符合高职院校人才培养的目标，不能体现数学在生活和科技中所起到的重要作用，这种传统的教学模式难以适应当今社会发展的需要．

2 高职院校开设数学实验课程的必要性

高职学生学习数学的目的在于用数学知识解决实际问题，并不在于研究数学本身．高等数学是高职院校一门重要的公共基础课．一直以来，由于高等数学的内容多而且又非常抽象，再加上高职院校的学生数学基础相对薄弱，使得高职学生惧怕数学，而且每年都会有大量的学生补考数学，最终影响学生毕业．多年来大多数数学教师都是采用传统教学模式进行教学，教学内容和教学手段一直以来都几乎不变，使得学生掌握的数学知识只能局限于专业课程的需要，根本体现不了数学在当代社会生活中的重要作用，从而让学生产生了学数学无用的想法．

未来社会需要大量具备高素质的技术人才，目前高职院校的计算机和数学软件的结合只是局限于教学辅助的手段，远远未达到在学习数学知识的时候应用计算机的程度，而数学实验正好弥补了这些不足，在确保提高教学质量的前提下，在高等数学的教学过程中加入一定的数学实验就显得非常必要．一方面学生借助计算机和数学软件观察数学现象、解决实际问题，让学生去验证和解释数学规律，激发学生学习数学的兴趣．另一方面也可以培养学生有意识的应用数学的能力，从而加强学生解决实际问题的能力．

在高职院校开设数学实验的做法既能缓解高职院校普遍存在的高等数学课时不足的矛盾，又能加强高职院校实践环节的要求，符合现代教改的要求．我们认为高职院校的数学实验课要以问题为导向、以学生为主体，实验的题材选取也要与各专业知识密切相关，要具有开放性．

3 数学实验课程教学策略

数学实验课和一般的理论课不同，其最重要的一点就是教学环境的开放性．高职学生的数学基础一般比较薄弱，对数学定理的推导、证明较难理解，因此，数学教师在教学时，尽量避免证明定理，而是多注重定理的运用．数学实验能够很好地解决这个问题，但还是要讲究教学策略．

3.1 选择好的数学软件

数学实验的实施主要靠计算机和数学软件的使用．数学问题和计算机的桥梁就是数学软件，所以，数学软件的选择就显得非常重要．高职数学实验要选择较成熟且通用的数学软件，例如Matlab和Mathematica等，这些软件功能强大、应用广泛，容易掌握，不但能进行较为复杂的数值计算和符号计算，还具有良好的图形功能，可以方便画出各种一元和二元函数的图形，同时，它还具有多个工具箱．数学教师可以采用2-4个学时介绍Matlab的操作原理、各种功能的常用命令，包括符号运算、微积分求解、图形绘制、优化问题求解等．高职学生可以逐步掌握并利用该软件进行各种符号运算、数值运算和描绘图形，从而可以顺利进入实验阶段．

3.2 结合所学专业选择数学实验

数学实验中所用到的数学软件包具有很多的实用功能，在求函数的极限、导数、积分，还有解方程以及求解微分方程等方面都有很多实用价值，但由于学生所学的专业不同，以至于他们的专业课程可能涉及到微分方程、线性代数、数理统计等方面的内容．所以教师在选择数学实验的题目时，要根据学生所在系(部)与所学专业的需要来选择对专业有益的数学实验，让学生利用已掌握到的专业知识和数学知识来进行计算和编程．这种有针对性的数学实验对学生是非常有用的，能极大地提高学生在解决专业问题时用数学的能力．

3.3 正确处理好数学实验和数学理论教学的关系

开展数学实验，不仅是探求数学知识，还是应用所学到的数学知识．数学实验对培养学生的创造性、协作性以及主动性是非常有利的，是对以往教学内容和方法的一次改革、尝试．可以说，在高职院校开设数学实验课程是对传统数学教学模式的一个有益补充．当然，数学理论教学是进行数学实验的基础，只有在学生熟练掌握理论基础的前提下，才可以对具体的问题采用相应的数学知识．所以说，理论教学是基础，数学实验是实践．

虽然数学实验对培养学生的综合素质方面有着重要的作用，但是也不能忽视理论教学．否则，学生就会认为只要学会用数学实验和数学软件来解决实际问题就行了，从而不重视数学理论知识的学习，这样学生根本就掌握不了数学实验所需要用到的数学知识，以至于什么都没学会．

3.4 积极开展数学建模活动

为了提高学生利用计算机和数学软件来解决实际问题的能力，学校可以多开展数学实验和数学建模竞赛活动，鼓励学生多参加这样的活动从而拓宽他们的知识面．数学建模竞赛题目主要是来自与各个领域并经过适当加工的实际问题，没有固定方法和答案，学生可以通过协作来解决问题，学生亲自体验发明和创造过程，对学生的综合素质的提高是非常有利的，也激发学生学习数学的兴趣．

数学实验虽然对培养学生的综合素质起到了非常大的作用，但是目前很多高职院校还没有真正开设数学实验课程，只是在数学教学过程中略微提及．所以我们的数学工作者更要不断探索和实践，逐步完善数学实验课程体系，让数学实验这种教学模式焕发更加强大的生命力，真正为培养高职应用型人才发挥作用．

[1] 冯娟,薛申芳,卢焕杰.数学实验融入高等数学教学的探讨[J].衡水学院学报,2012(1):96-98.

[2] 宗容,李海燕,施继红,等.“数学实验”课程改革探索与实践[J].信息系统工程,2010(9):124-125.

Research on Construction of Mathematical Experiment Course in Higher Vocational College

YANG Ying-ying

(Department of Basic Courses, Chuzhou Vocational and Technical College, Chuzhou, Anhui 239000, China)

It is necessary for Higher Vocational College to offer mathematical experiment course. Mathematical experiment in higher vocational college is widely different from the traditional mathematics teaching. The teaching strategies of mathematical experiment course are the following: First, choosing suitable mathematical software; Second, choosing mathematical experiment based on the major; Third, correctly handling the relationship between mathematical experiment teaching and mathematical theory teaching; Fourth, actively carrying out the activities of mathematical modeling.

Higher Vocational College; mathematical literacy; mathematical experiment course; mathematics

(责任编校：李建明 英文校对：李玉玲)

G642.3

A

1673-2065(2013)04-0095-02

2013-04-18

安徽省职业与成人教育学会教育科研规划项目(BCB13019); 滁州职业技术学院2013年教学研究项目(zlgc2013020)

杨颖颖(1982-),女,安徽濉溪人,滁州职业技术学院基础部教师,理学硕士.