高职高等数学教学引入数学实验的方法初探

刘国庆

摘 要：在高职数学教学中，引入数学实验的方法，让学生在感性材料的基础上进行抽象概括，能引发学生的求知欲。社会实践中的实际操作、数学课中的实地测量教学、运用现代信息技术进行数学模拟实验教学，符合学生的认知规律，能培养学生运用学到的数学知识观察问题、发现问题、分析问题、解决问题的能力。运用Mathematica、MATLAB和LINGO等软件进行教学，能激发学生学习数学的兴趣，提高学生应用数学的意识。

关键词：高职数学；实验教学；数学实验；

随着高中阶段教育普及程度的提高和高等教育大众化步伐的加快，接受高等职业教育的学生的差异性越来越大。大部分高等职业学校学生的特点是形象思维长于逻辑思维，实践学习长于理论学习，动手能力长于动脑能力。部分学生的人生目标不明确、自信心不足、学习兴趣不高、学习习惯较差。因此，高职数学课堂中引入实验教学在很大程度上能够满足学生好奇、好玩、好动的天性，使枯燥无味的数学变得形象生动，进而激发学生的数学学习兴趣。消除“数学难、学不好”的恐惧心理，使他们以学为乐，主动学习，从而提高学习效果。

1传统教学模式

传统教学更多地关注的是教师如何教，忽视学生的学，信息交流的方式是一种由教师到学生的单向交流模式，过分重视知识的灌输，而忽视科学精神、科学方法的培养。为了改变这种“复制有余，创新不足”的现状，在信息化条件下，教学过程中高等数学课程采用引人数学建模教学，可以丰富实验课程，加强学习的实效性与实用性。开设数学试验，采用新软件进行实验教学，能够提供研究数学与独立学习的机会；而且采用实地测量教学，直观的体现了数学的创新性和实用性。学生通过实验教学，采用观察、探索和模拟的方式，充分应用信息技术，尽情发挥数学的各种技巧，形成直觉与顿悟。可以提升学生对数学的理解和运用数学知识的能力。

2信息化条件下高等数学教学新模式初探

2.1课堂教学营造学习环境

数学课堂上分组实验教学能够给学生提供更多的实践机会、更大的思維空间，营造学习环境，引导学生把实验操作与思维联系起来，让实验操作成为培养学生创新意识的源泉。实验操作能够促使学生对新知识进行再发现，培养学生的创新意识和创新能力，从而完成由喜欢数学到努力学数学，再到刻苦钻研数学的良性过渡。

2.2实地测量教学提高学生数学应用意识

数学是一门理论与实践并重的科学，在教学活动中，需要培养学生的应用意识，通过让学生形成用数学观察事物的习惯，从而获取相应的应用意识。高职数学课程中的实地测量教学。让学生在解决实际问题中体会、应用数学知识，强化学生使用数学的意识，提高其应用数学知识解决实际问题的能力。在数学实地测量教学中，要创设积极竞争的实验情境，小组成员互相帮助、互相交流、共同进步，充分发挥师生之间、学生之间的交往、交流与合作，营造一个民主、平等、和谐的学习氛围，使学生在掌握知识的过程中，逐步培养协作精神，树立关心他人、关心集体的人生态度。例如，在测量有障碍物相隔的两点间的距离或测量底部不能到达的物体的高度等问题情境中，解三角形可以发挥重要作用。分工负责，记录测量数据，并运用相关数学知识完成有关计算，解决数学问题，得出实际问题的结果，总结测量问题的解决方法及其所用到的知识点，写出实习报告、小论文或心得体会文章，并以小组为单位交流实习体会。

2.3运用现代信息技术进行数学模拟实验教学

数学模拟实验教学是让学生借助一定的现代信息技术手段，并在数学思想和数学理论的指导下，对实验素材进行数学化的操作，理解、解释数学概念、定理等内容的数学学习活动，可以使学生有机会在一种真实的、体现数学发明与证明过程的环境中接受挑战性的学习任务，进行实验、探究和发现。例如，学习导数的几何意义时，传统的数学教学展现的是一种静态的数学知识，带给学生的是一种静态的思维方式，不容易发现一些隐藏的数学关系，难以理解数学概念，学生很难找到解题思路，经常片面地理解问题。运用强大的计算机动态模拟功能，可以为抽象思维提供直观模型，帮助学生强化感知，丰富表象，揭示对象的本质和规律，使抽象知识变得容易理解，使数学课堂教学变得真实，学生不仅亲历了探索知识的全过程，而且在整个数学实验教学活动中始终处于主体地位，给予学生充分发挥想象力和创造力的空间，是对传统教学方式的有益补充，是培养创新意识的实践园地。

2.4重视高等数学中的数学软件

高职数学教学中引入MathematicaMATLAB和LINGO等软件可解决数学运算问题、函数图形绘制问题等，提高学生的数学分析能力和解决综合应用问题的能力。运用Mathematica软件可以求极限、求导数（偏导数）、解常微分方程等。另外，还可以运用MATLAB软件解决微积分、线性代数、概率统计等数学问题，运用LINDO软件解决运筹学中的问题，运用QSB软件解决线性规划、网络规划、排队系统模拟问题等。在学生学习了Mathematica、MATLAB等软件之后，让学生亲自上机操作，编程计算，现场操作，完成求函数值、导数、定积分等数值计算，绘制重要的平面函数图像及曲面图形，对于培养学生的创造性思维、创新意识和实践能力具有特殊的作用。

结论

数学教学应是数学活动过程的教学，这种活动是主体与客体之间的相互作用。它不仅要求学生接受数学家总结出的数学结论，还要求学习形成数学结论的过程、方法及思想，使学生形成学习数学的情感，形成学习数学的亲身体验。沿着数学发现的活动轨迹，从具体问题到抽象概念，从感性认识到理性认识。能充分调动学生的积极性、主动性和创造性，让学生最大限度地参与到教学中，让学生用自己的思维方式主动获取知识，使其更真切地理解数学概念和方法，使过去学生眼中那些枯燥无味的数学公式、定义、定理变得鲜活起来，让学生在“做数学”的过程中体会到数学带给他们的愉悦和快乐，真切感受到数学的美。

参考文献：

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