楊穎穎

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高職院校數(shù)學(xué)實驗課程建設(shè)探討

楊穎穎

(滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)部，安徽 滁州239000)

高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程很有必要，高職院校數(shù)學(xué)實驗與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)也有很大的區(qū)別．?dāng)?shù)學(xué)實驗課程教學(xué)策略，一是選擇好的數(shù)學(xué)軟件，二是結(jié)合所學(xué)專業(yè)選擇數(shù)學(xué)實驗，三是正確處理好數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)理論教學(xué)的關(guān)系，四是積極開展數(shù)學(xué)建?；顒樱?/p>

高職院校；數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)；數(shù)學(xué)實驗課程；數(shù)學(xué)

1 高職院校數(shù)學(xué)實驗與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的區(qū)別

數(shù)學(xué)實驗是以計算機(jī)技術(shù)與相關(guān)數(shù)學(xué)軟件相結(jié)合并引入教學(xué)后產(chǎn)生的新事物，是應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)理論和應(yīng)用學(xué)習(xí)的實驗課程．它是以實際生活的具體應(yīng)用為背景，以數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容為中心，強調(diào)在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生親自動手為主，使用相關(guān)數(shù)學(xué)軟件(如Mathematica, Matlab, Lingo)來掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識．?dāng)?shù)學(xué)實驗是數(shù)學(xué)教育改革的一門新課程，這種教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容受到了越來越多的高職學(xué)生的歡迎．這種新課程的設(shè)置強調(diào)的是數(shù)學(xué)的應(yīng)用，凸顯數(shù)學(xué)的實用性，從而避免了數(shù)學(xué)理論的枯燥乏味和手工計算過程的繁雜．

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)是“黑板+粉筆”的教學(xué)方式，是以教師教授數(shù)學(xué)知識為主，過于強調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性，并配備大量的數(shù)學(xué)練習(xí)．目的是通過教學(xué)讓學(xué)生對數(shù)學(xué)內(nèi)容有深入系統(tǒng)的了解，但是這些了解都僅僅是局限于公式的推導(dǎo)和應(yīng)用，大多數(shù)情況下是強調(diào)公式的記憶和解題的套路，主要教學(xué)過程是“定義-定理-證明-舉例”，這種教學(xué)過程通常并不能取得預(yù)期的效果．傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)理念不符合高職院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)，不能體現(xiàn)數(shù)學(xué)在生活和科技中所起到的重要作用，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的需要．

2 高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程的必要性

高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的在于用數(shù)學(xué)知識解決實際問題，并不在于研究數(shù)學(xué)本身．高等數(shù)學(xué)是高職院校一門重要的公共基礎(chǔ)課．一直以來，由于高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容多而且又非常抽象，再加上高職院校的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱，使得高職學(xué)生懼怕數(shù)學(xué)，而且每年都會有大量的學(xué)生補考數(shù)學(xué)，最終影響學(xué)生畢業(yè)．多年來大多數(shù)數(shù)學(xué)教師都是采用傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段一直以來都幾乎不變，使得學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)知識只能局限于專業(yè)課程的需要，根本體現(xiàn)不了數(shù)學(xué)在當(dāng)代社會生活中的重要作用，從而讓學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)數(shù)學(xué)無用的想法．

未來社會需要大量具備高素質(zhì)的技術(shù)人才，目前高職院校的計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件的結(jié)合只是局限于教學(xué)輔助的手段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的時候應(yīng)用計算機(jī)的程度，而數(shù)學(xué)實驗正好彌補了這些不足，在確保提高教學(xué)質(zhì)量的前提下，在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中加入一定的數(shù)學(xué)實驗就顯得非常必要．一方面學(xué)生借助計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件觀察數(shù)學(xué)現(xiàn)象、解決實際問題，讓學(xué)生去驗證和解釋數(shù)學(xué)規(guī)律，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣．另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生有意識的應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力，從而加強學(xué)生解決實際問題的能力．

在高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗的做法既能緩解高職院校普遍存在的高等數(shù)學(xué)課時不足的矛盾，又能加強高職院校實踐環(huán)節(jié)的要求，符合現(xiàn)代教改的要求．我們認(rèn)為高職院校的數(shù)學(xué)實驗課要以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體，實驗的題材選取也要與各專業(yè)知識密切相關(guān)，要具有開放性．

3 數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)策略

數(shù)學(xué)實驗課和一般的理論課不同，其最重要的一點就是教學(xué)環(huán)境的開放性．高職學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般比較薄弱，對數(shù)學(xué)定理的推導(dǎo)、證明較難理解，因此，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)時，盡量避免證明定理，而是多注重定理的運用．?dāng)?shù)學(xué)實驗?zāi)軌蚝芎玫亟鉀Q這個問題，但還是要講究教學(xué)策略．

3.1 選擇好的數(shù)學(xué)軟件

數(shù)學(xué)實驗的實施主要靠計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件的使用．?dāng)?shù)學(xué)問題和計算機(jī)的橋梁就是數(shù)學(xué)軟件，所以，數(shù)學(xué)軟件的選擇就顯得非常重要．高職數(shù)學(xué)實驗要選擇較成熟且通用的數(shù)學(xué)軟件，例如Matlab和Mathematica等，這些軟件功能強大、應(yīng)用廣泛，容易掌握，不但能進(jìn)行較為復(fù)雜的數(shù)值計算和符號計算，還具有良好的圖形功能，可以方便畫出各種一元和二元函數(shù)的圖形，同時，它還具有多個工具箱．?dāng)?shù)學(xué)教師可以采用2-4個學(xué)時介紹Matlab的操作原理、各種功能的常用命令，包括符號運算、微積分求解、圖形繪制、優(yōu)化問題求解等．高職學(xué)生可以逐步掌握并利用該軟件進(jìn)行各種符號運算、數(shù)值運算和描繪圖形，從而可以順利進(jìn)入實驗階段．

3.2 結(jié)合所學(xué)專業(yè)選擇數(shù)學(xué)實驗

數(shù)學(xué)實驗中所用到的數(shù)學(xué)軟件包具有很多的實用功能，在求函數(shù)的極限、導(dǎo)數(shù)、積分，還有解方程以及求解微分方程等方面都有很多實用價值，但由于學(xué)生所學(xué)的專業(yè)不同，以至于他們的專業(yè)課程可能涉及到微分方程、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計等方面的內(nèi)容．所以教師在選擇數(shù)學(xué)實驗的題目時，要根據(jù)學(xué)生所在系(部)與所學(xué)專業(yè)的需要來選擇對專業(yè)有益的數(shù)學(xué)實驗，讓學(xué)生利用已掌握到的專業(yè)知識和數(shù)學(xué)知識來進(jìn)行計算和編程．這種有針對性的數(shù)學(xué)實驗對學(xué)生是非常有用的，能極大地提高學(xué)生在解決專業(yè)問題時用數(shù)學(xué)的能力．

3.3 正確處理好數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)理論教學(xué)的關(guān)系

開展數(shù)學(xué)實驗，不僅是探求數(shù)學(xué)知識，還是應(yīng)用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識．?dāng)?shù)學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、協(xié)作性以及主動性是非常有利的，是對以往教學(xué)內(nèi)容和方法的一次改革、嘗試．可以說，在高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程是對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的一個有益補充．當(dāng)然，數(shù)學(xué)理論教學(xué)是進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗的基礎(chǔ)，只有在學(xué)生熟練掌握理論基礎(chǔ)的前提下，才可以對具體的問題采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識．所以說，理論教學(xué)是基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)實驗是實踐．

雖然數(shù)學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著重要的作用，但是也不能忽視理論教學(xué)．否則，學(xué)生就會認(rèn)為只要學(xué)會用數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)軟件來解決實際問題就行了，從而不重視數(shù)學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生根本就掌握不了數(shù)學(xué)實驗所需要用到的數(shù)學(xué)知識，以至于什么都沒學(xué)會．

3.4 積極開展數(shù)學(xué)建?；顒?/p>

為了提高學(xué)生利用計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件來解決實際問題的能力，學(xué)?？梢远嚅_展數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)建模競賽活動，鼓勵學(xué)生多參加這樣的活動從而拓寬他們的知識面．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽題目主要是來自與各個領(lǐng)域并經(jīng)過適當(dāng)加工的實際問題，沒有固定方法和答案，學(xué)生可以通過協(xié)作來解決問題，學(xué)生親自體驗發(fā)明和創(chuàng)造過程，對學(xué)生的綜合素質(zhì)的提高是非常有利的，也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣．

數(shù)學(xué)實驗雖然對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了非常大的作用，但是目前很多高職院校還沒有真正開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程，只是在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中略微提及．所以我們的數(shù)學(xué)工作者更要不斷探索和實踐，逐步完善數(shù)學(xué)實驗課程體系，讓數(shù)學(xué)實驗這種教學(xué)模式煥發(fā)更加強大的生命力，真正為培養(yǎng)高職應(yīng)用型人才發(fā)揮作用．

[1] 馮娟,薛申芳,盧煥杰.數(shù)學(xué)實驗融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)的探討[J].衡水學(xué)院學(xué)報,2012(1):96-98.

[2] 宗容,李海燕,施繼紅,等.“數(shù)學(xué)實驗”課程改革探索與實踐[J].信息系統(tǒng)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

(責(zé)任編校：李建明 英文校對：李玉玲)

G642.3

A

1673-2065(2013)04-0095-02

2013-04-18

安徽省職業(yè)與成人教育學(xué)會教育科研規(guī)劃項目(BCB13019); 滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院2013年教學(xué)研究項目(zlgc2013020)

楊穎穎(1982-),女,安徽濉溪人,滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部教師,理學(xué)碩士.