关于在高职院校开设数学实验课程的意义分析

摘 要：《数学实验》是一门数学与计算机技术结合，理论与实际应用结合的实践型数学课程。本文在介绍《数学实验》课程主要特点与教学目的基础上，分析了在高职院校开设数学实验课程的作用和意义，对高职院校数学实验课程的教学作出分析与建议。

关键词：数学实验；数学软件；教学模式

引言

《数学实验》是一门数学与计算机技术结合，理论与实际应用结合的实践型数学课程。数学实验能从实际问题出发，通过分析设计，建立数学模型，借助计算机与数学软件进行实验操作，应用数学知识解决有关问题。随着高等教育的发展，高职院校数学类课程在专业人才培养中占有愈来愈重要的地位与作用，开设数学实验课程是高职院校数学课程教学改革与实践中的重要创新举措。

一、数学实验课程教学目的

《数学实验》课程主要教学目的是使学生掌握应用计算机程序语言与方法解决各种数学问题的知识和技能，培养和提高应用计算机和相关软件进行科学与工程计算的能力。在实际教学中，学生通过数学软件完成数学实验，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现数学的规律，为将学生培养成为基础知识扎实、知识面广、富有创新精神和工程实践能力的高素质人才奠定基础。

二、高职院校开设数学实验课的作用和意义

高职院校学生相对基础较弱，学生对概念、定理、性质的深刻涵义理解能力相对薄弱，对数学课程中很多复杂的运算和推理常常力不从心，难以应付。从专业需求方面来看，高职院校各专业人才培养中对大学数学基础理论课程主要以应用为目的，以“必需”、“够用”为度。所以，如何切实提升高职院校大学数学课程教学质量与效果？大学数学课程教学模式与实践的研究与改革如何进行？这些都在高职院校人才培养中具有非常重要的意义。

从数学实验课程在我国发展历程来看，数学实验课程是高职院校数学类教学中的一门较为新型的课程，但发展变化也较为迅速。现在，越来越多的院校开设了数学实验课程，并加强相关软硬件建设，积极参与各类数学建模竞赛，数学实验课程在高职院校的教学中也发挥着越来越大的作用。

1.通过数学实验课的设立改变传统的数学课程模式。数学实验课程可以辅助大学数学课程的教学，帮助学生更好地学习大学数学课程。数学实验课程要求学生必须掌握相关课程基础理论知识，从而帮助学生巩固和提高大学数学的基础知识与技能，加深对所学内容的理解，它可以提高学生在教学过程中的参与程度，学生的主观能动性在实验中能得到相当充分的发挥。

在实际教学中，围绕高职大学数学基础教学的内容，可利用如Mathematica等数学软件图像绘制演示功能，在培养学生的动手能力的同时，使学生加深对所学内容的直观理解，有效提高数学教学质量与效果。

例如，利用数学软件Mathematica演示正弦函数 的不同泰勒展开式（参见下列图形），由此观察函数的泰勒逼近情况，就可以更加直观形象，有助于学生对相关知识的理解。

图-1

图-2

2.数学实验课程中使用的计算机及数学软件，在教学中既是一种教学辅助手段，又是解决数学实验中各种问题的主要途径。通过数学实验课程可以培养学生科学计算、建模与图像绘制处理的实践能力，使学生深入数学学习境界，激发思维与学习数学的兴趣，巩固所学知识，达到良好的教学效果。

此外，数学实验课的内容覆盖面较为广泛，能使学生对数学科学众多分支以及广泛的应用有所了解，有利于培养学生利用数学工具解决实际问题的综合能力。

3.在大学数学教学中，利用数学软件辅助制作几何及函数等图像的演示、变换，模拟数学公式与定理的演变、推导过程等等，可以利用多媒体课件在教学中呈现给学生动态直观的数学，提升学生的好奇心，使学生对所学知识乐学、易懂，增大学生对各种相关信息的接受量。

三、关于数学实验课程教学的对策与建议

高职院校数学实验课程教学面临的实际情况具有其独特性，目前还有较多高职院校在数学实验课程教学方面还处于探索试点的阶段。所以，从高职院校现有数学实验课程教学实际情况出发，应该从以下几个方面努力与加强：

1.基于高职院校专业设置的多样化，各种不同专业的高等数学课程教学大纲内容也有差别。所以，《数学实验》课程的教学大纲编写必须有针对性，要根据各个专业实际特点、课时数量等编制科学合理且实用的《数学实验》课程教学大纲。

2.教师在具体教学中必须根据学生数学基础、学习兴趣与能力等情况“对症下药”，因材施教。《数学实验》课程常规教学中，可以结合学生知识基础，注重对学生进行与应用实例结合的培养训练。

例如，根据我校建筑或其他相关专业的特点以及发展需求，在具体教学中可以引导学生在学习数学软件时，加强在图形绘制、符号计算、数据统计与分析、运筹优化、概率论与数理统计等方面的实际应用技术的学习，从而为解决专业方面的问题提供支持与帮助。

3.加强实验室建设与教学团队建设，积极支持和鼓励学生在专业教师的指导下参加各类相关比赛。

期望数学实验课的开设，能为高职院校数学课程的教学推波助澜。

参考文献：

[1]王兵团，王秋媛.数学实验[M].北京，中国铁道出版社，2002年.

[2]徐安农.Mathematica 数学实验[M].北京，电子工业出版社，2004年.

基金项目：高职院校高等数学课程分层次教学的研究与实践（NGJGH2016149）.

作者简介：

杨培凤（1972年），女，内蒙古和林格尔县人，硕士，副教授. 研究方向：偏微分方程精確解及属性研究、数学教育。