【摘 要】數(shù)學(xué)實驗課是一門新興課程,開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課是高職數(shù)學(xué)發(fā)展的需要,更是高職院校人才培養(yǎng)的需要。該課程可以提高學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣,加強對數(shù)學(xué)理論知識的理解,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、意識和實踐能力具有特殊的作用。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實驗;數(shù)學(xué)建模
現(xiàn)代社會是高度信息化的網(wǎng)絡(luò)時代,計算機的使用非常廣泛,怎樣利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持,把重視數(shù)學(xué)知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變化注重培養(yǎng)數(shù)學(xué)素質(zhì)和數(shù)學(xué)思想的教學(xué)模式,是高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)實驗課是目前高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)中新生的一門重要課程,它是數(shù)學(xué)教學(xué)中依據(jù)實際問題的特點和要求,針對實際問題的反復(fù)思考和研究后,提出一些符合實際的合理假設(shè),對實際問題進行抽象和概括,從而建立數(shù)學(xué)模型,最后對所建數(shù)學(xué)模型的進行求解方法,并利用數(shù)學(xué)軟件求得結(jié)果,再放回實際問題或者環(huán)境中去檢驗和解釋實際現(xiàn)象的新的教學(xué)模式。怎樣在高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,本人說說自己的看法。
一、數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的意義和目的
數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)是現(xiàn)代計算機技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件引入數(shù)學(xué)教學(xué)后出現(xiàn)的,是高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革的創(chuàng)新,是對傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法的發(fā)展與完善。
1.數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的意義
開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,它的意義不僅在于使學(xué)生掌握必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,更重要的在于使學(xué)生從抽象的數(shù)學(xué)概念、定理的證明及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算中解脫出來,使學(xué)生感覺到數(shù)學(xué)課程實際意義,從而提高學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣和積極性,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和創(chuàng)新能力,以適應(yīng)高職人才培養(yǎng)的需要。
2.數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的目的
提高高職學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)是是高職數(shù)學(xué)教育的目的,而數(shù)學(xué)素質(zhì)是數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)應(yīng)用的綜合體現(xiàn)。數(shù)學(xué)實驗課程是以數(shù)學(xué)建模與數(shù)值計算為主要內(nèi)容,將數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)建模及計算機應(yīng)用融為一體。通過數(shù)學(xué)實驗使學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)基本理論,掌握數(shù)學(xué)計算方法,熟悉常用的數(shù)學(xué)軟件。培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識,建立數(shù)學(xué)模型,利用計算機來解決實際問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生進行數(shù)學(xué)運算和綜合處理數(shù)據(jù)的能力;培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。從而達到高職人才培養(yǎng)的目的。
二、數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的方式
應(yīng)該按照“注重數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、延伸專業(yè)知識、培養(yǎng)實踐能力、提高數(shù)學(xué)素質(zhì)”的教學(xué)改革思路,培養(yǎng)多元化的人才培養(yǎng)方式。將學(xué)生培養(yǎng)成基礎(chǔ)扎實、知識面廣、有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。
1.數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的方式
數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的基本方式是以數(shù)學(xué)實驗為基礎(chǔ),以學(xué)生為主導(dǎo),以問題為載體,以計算機和數(shù)學(xué)軟件為運算工具,以教師為引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為目標來組織教學(xué)工作。
2.數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的基本原則
數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)要因材施教,體現(xiàn)它的實用性、開放性和趣味性原則。根據(jù)大學(xué)一年級的數(shù)學(xué)知識水平,在數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)時可適當補充一些知識:實用性原則就是所解決的問題都是有實際生活和生產(chǎn)的實踐背景和應(yīng)用價值的。使學(xué)生能看到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)知識的興趣;開放性原則數(shù)學(xué)實驗教學(xué)過程中,提倡教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生相互討論,也可以利用網(wǎng)絡(luò)查閱必要的資料,形成解決問題的方案;趣味性原則就是對實際問題,教師引導(dǎo)學(xué)生思考,開拓學(xué)生思維,進一步提高學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的積極性。
3.將數(shù)學(xué)實驗穿插到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)之中
高等數(shù)學(xué)包括一元函數(shù)微積分、微分方程等內(nèi)容,是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的重要組成部分。它主要采用邏輯推理與演繹法,具有高度的嚴密性和抽象性。為此,我們在這些課程的理論教學(xué)過程中穿插有關(guān)基礎(chǔ)實驗,安排幾個綜合實驗甚至進行數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練。
三、數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的內(nèi)容
數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容可分為基礎(chǔ)部分和綜合部分?;A(chǔ)實驗主要圍繞高等數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容。綜合實驗是讓學(xué)生運用已掌握的數(shù)學(xué)知識和實驗知識,獨立地去編程、計算,并注重解決問題的多樣性。在課程中可介紹一下內(nèi)容:
1.對數(shù)學(xué)軟件的介紹:通過介紹Lingo、Matlab等數(shù)學(xué)軟件,建立數(shù)學(xué)軟件平臺,直接運用數(shù)學(xué)軟件,學(xué)生可以用最新的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法來處理實際問題。
2.數(shù)學(xué)模擬實驗:數(shù)列與函數(shù)的極限,函數(shù)的連續(xù)與間斷,溫度的變化等概念,都可以用計算機進行模擬其過程。有利于加深學(xué)生對基本概念的理解和掌握。
3.圖形演示實驗:可以直觀而形象地演示各種函數(shù)的圖形,幫助學(xué)生理解函數(shù)的概念性質(zhì)。
4.函數(shù)運算實驗:求導(dǎo)數(shù)、積分等,都可通過數(shù)學(xué)軟件進行計算。把學(xué)生從復(fù)雜的推導(dǎo)和運算中解脫出來,使學(xué)生把精力主要放在數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法的學(xué)習上。
5.數(shù)學(xué)建模實驗:天然腸衣的搭配模型,傳染病的數(shù)學(xué)模型等。數(shù)學(xué)建模是綜合運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的過程,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型人才。
數(shù)學(xué)實驗課教學(xué)能夠把數(shù)學(xué)直觀、形象思維與邏輯思維結(jié)合起來,能把抽象的數(shù)學(xué)公式、定理通過實驗得到驗證和應(yīng)用,通過上機實驗,充分調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)理論知識、軟件知識、計算機知識和動手能力,改善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的綜合能力。開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課是數(shù)學(xué)發(fā)展的需要,更是高職院校人才培養(yǎng)的需要。
【參考文獻】
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