張真子

（黑龍江民族職業(yè)學院，黑龍江 哈爾濱 150066）

高等數(shù)學實驗教學模式與方法研究

張真子

（黑龍江民族職業(yè)學院，黑龍江 哈爾濱 150066）

在高校數(shù)學教學中，實驗教學是其中的重要組成部分。文章從高校數(shù)學教學教學出發(fā)，論述高校引入數(shù)學教學的必要性和基本條件，繼而探討了高校數(shù)學教學引入數(shù)學實驗的具體措施和方法，希望能為今后高校數(shù)學教學工作提供參考。

高校數(shù)學教學；數(shù)學實驗；措施

1 數(shù)學實驗的內(nèi)涵

數(shù)學實驗主要指的是采用計算機和數(shù)學軟件，引導學生進行數(shù)學方面的科學計算、模擬仿真、圖形處理、證明猜想等，從而促使學生能夠更加積極的學習數(shù)學，并在實驗過程中思考如何去應(yīng)用相關(guān)的數(shù)學知識[1]。隨著社會的進步，計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)學技術(shù)已經(jīng)不單純應(yīng)用在數(shù)學研究領(lǐng)域，當前數(shù)學技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)各個學科之中。高校數(shù)學知識的應(yīng)用不僅反映在各行各業(yè)，在企業(yè)的運行和發(fā)展過程中，也能夠看到諸多的數(shù)學知識和數(shù)學原理，因此，高素質(zhì)的數(shù)學人才是社會進步發(fā)展過程中不可或缺技術(shù)力量，這樣就促使高校數(shù)學教學備受重視。在不斷優(yōu)化和改善高校數(shù)學教學的過程中，高校數(shù)學教學模式改革也不斷推進與發(fā)展，其中，數(shù)學實驗教學模式開始被廣泛關(guān)注，得到高校的重視，各個高校開始開展更加普遍和有效的數(shù)學實驗教學模式。

2 高校數(shù)學引入實驗的必要性

2.1 高校數(shù)學引入數(shù)學實驗的必要性

當前，我國高校數(shù)學實驗只是數(shù)學教學過程中的一個環(huán)節(jié)，很少有高校將數(shù)學實驗當做是一門有課時的學科來看待，這就無法有效提升高校數(shù)學實驗的教學效果。從數(shù)學實驗的作用來看，其主要的目的是幫助學生更好的理解數(shù)學知識，將數(shù)學知識系統(tǒng)化的進行整理和應(yīng)用，通過計算機的數(shù)學軟件，實現(xiàn)數(shù)學方面的運算、推理、證明，最終得出數(shù)學結(jié)果。所以，數(shù)學實驗教學能夠真正的讓學生參與到教學之中，更加積極的從實驗中學到數(shù)學知識。

因此，數(shù)學實驗教學確實是當前高校數(shù)學教學應(yīng)該重點布置和落實的教學工作，大力推廣數(shù)學實驗教學，不僅僅是數(shù)學教學這一門課的要求，而且是我國高校教學改革的重點工作之一，是一個教育層面的改革和進步。要想有效提升高校數(shù)學的教學效果，調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性，就必須要大力推廣高校數(shù)學實驗教學。

2.2 高校數(shù)學引入數(shù)學實驗的基本條件

（1）師資建設(shè)。高校展開數(shù)學實驗教學，不僅要有充分的思想認識，更需要具備一定的教學條件，而師資隊伍的建設(shè)就是其中的重要條件之一[2]。由于數(shù)學實驗教學要求教師能夠熟練的掌握計算機知識和各種數(shù)學軟件的操作方法，因此，高校要想有效開展數(shù)學教學工作，就必須要組建一支專業(yè)性的實驗教學教師隊伍。這種教學隊伍的教師不僅具備一定的實驗教學經(jīng)驗，還能根據(jù)教學大綱制定出切合學生實際水平和行之有效的教學方案，并在教學過程中充分考慮學生的學習需求和學習特點，有點有面的展開實驗教學工作。

（2）實驗室建設(shè)。高校開展數(shù)學實驗教學必須要依賴先進專業(yè)的計算機，并在計算機上安裝各種數(shù)學實驗的教學軟件，如Matlab,Maple,到Mathematica,SAS,SPSS,Lingo,幾何畫板等。如果高校開展過物理實驗教學，就會發(fā)現(xiàn)數(shù)學實驗教學和物理實驗教學有著共同之處，那就是必須要有先進、齊全的實驗設(shè)備、儀器，才能夠順利的開展實驗教學工作。高校數(shù)學實驗室還應(yīng)該構(gòu)建專門的校園局域網(wǎng)，以及具備了雙向交互功能的多媒體教學系統(tǒng)，便于教師在實驗教學過程中和學生展開互動教學，及時為學生解答重點、問題和難點。

3 高校數(shù)學教學中引入數(shù)學實驗的措施

3.1 設(shè)置科學化的數(shù)學實驗教學模式

數(shù)學實驗教學模式設(shè)置，通常由教師提出明確的問題，讓學生借助于數(shù)學軟件在計算機上做數(shù)學實驗，可以采用小組合作學習形式，也可以組織全班討論形式，對實驗問題嘗試探索；通過參與實驗，讓學生主動參與發(fā)現(xiàn)、積極深入探究，從中獲得數(shù)學研究、解決實際問題的過程體驗、情感體驗，進而激發(fā)學生學習興趣。

為了提升數(shù)學實驗教學模式的科學性，高校應(yīng)該積極吸納具備實驗教學經(jīng)驗和培訓能力的高素質(zhì)教師，對高校原有數(shù)學教師，要進行定期培訓，一支組建能夠靈活、高效應(yīng)用數(shù)學實驗教學模式的高素質(zhì)教師隊伍。定期對高校數(shù)學教師進行考核，采取培訓、教學、聽課、總結(jié)、提升的高校數(shù)學教師培養(yǎng)模式，全面提高高校數(shù)學教學水平，力爭每堂課都能夠執(zhí)行數(shù)學實驗教學模式。

3.2 設(shè)置多樣化的數(shù)學實驗教學題目

數(shù)學實驗的題目可以多樣化，可以是簡單的驗證性題目，也可以是具有開放性的題目。簡單的驗證性實驗題目，能讓學生鞏固所學數(shù)學知識和實驗軟件；開放性實驗題目，給學生充分聯(lián)想發(fā)揮空間，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

數(shù)學實驗的教學題目不能夠單純局限于課本知識，高校數(shù)學教學的教師應(yīng)該對實驗教學的題目進行適當?shù)难由旌屯卣?，以當前社會科學研究為熱點，更加貼近社會的發(fā)展和人們的日常生活。同時，為了避免數(shù)學實驗教學題目過于枯燥和單一，教師應(yīng)該積極和學生進行互動，傾聽學生對數(shù)學實驗教學題目的看法和感覺，從而不斷優(yōu)化數(shù)學實驗教學題目的出題思路和教學模式，提高數(shù)學實驗教學的水平，讓學生真正從中學到有用的數(shù)學知識。

3.3 采用信息化的高校數(shù)學教學軟件

數(shù)學實驗讓學生掌握一些數(shù)學軟件，能夠使用計算機應(yīng)用數(shù)學知識和方法解決實際問題。通過“實驗”，能讓學生更深刻地理解數(shù)學中公式和定理的推導，更好的掌握數(shù)學計算方法，更有效的鍛煉應(yīng)用數(shù)學方法借助計算機和數(shù)學軟件解決實際問題的能力。信息化時代下，傳統(tǒng)的教學方法與手段已不適應(yīng)社會對統(tǒng)計學人才的培養(yǎng)，目前大多數(shù)概率論的教學過于強調(diào)基礎(chǔ)理論的嚴謹和系統(tǒng)性，側(cè)重抽象理論介紹及繁瑣的計算，忽略了這門課程的實踐性與應(yīng)用性。因此，將數(shù)學軟件（SPASS，MATLAB）引入課堂開展實驗教學十分必要，不僅可以培養(yǎng)學生的動手能力還可以增強學生對知識的理解能力，結(jié)合數(shù)學實驗的演示，使得一些抽象的定理更為直觀，學生也更易理解定理內(nèi)容，提高學習效果。由于受到學時的限制，我們可以抽6-8學時安排相關(guān)的數(shù)學試驗，如：隨機試驗的模擬與概率的近似計算，常見隨機變量分布的隨機模擬，大數(shù)定律及中心極限定理，方差分析與回歸分析的設(shè)計等等。

4 結(jié)束語

綜上所述，在高校數(shù)學教學過程中引入實驗教學即使高校數(shù)學教學改革的迫切需求，也是我國高等素質(zhì)人才培養(yǎng)的重點工作，高校數(shù)學教學的過程中，應(yīng)該要更加重視采用實驗教學模式，從教學模式、教學題目、教學軟件三方面著手，積極培訓高素質(zhì)師資隊伍，提高教學水平，培養(yǎng)更多高素質(zhì)的實用型數(shù)學人才。

[1]謝治州,羅曉賓,羅瓊.國內(nèi)高校數(shù)學實驗教學的現(xiàn)狀分析與研究[J].教育與職業(yè),2015,26：113-114.

[2]張友紅.高校數(shù)學實驗開展與建設(shè)的理論研究[J].成都教育學院學報,2015,01：80-82.

Research on the model and method of Higher Mathematics Experiment Teaching

ZHANG Zhen-zi
(Heilongjiang Vocational College for Nationalities, Harbin Heilongjiang 150066)

In college mathematics teaching, experimental teaching is an important part of them. This paper introduces the necessity of mathematics teaching and the basic conditions, and then discusses the university mathematics teaching is introduced into the concrete measures and methods of mathematics experiment, hope to provide reference for the future university mathematics teaching work.

University mathematics teaching; Mathematics experiment; Measures

G633.6

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.191

1672–7304(2016)05–0386–02

（責任編輯：吳湘銀）

張真子（1970-），女，黑龍江伊安人，副教授，研究方向：數(shù)學教學。