數學實驗輔助高等數學教學的作用和策略論文

實用文時間：2021-08-31 手機版

　　摘要：在傳統的大學高等數學的教學中，因授課側重點不同、教學模式等原因，致使學生在學習過程中多注重應付考試，缺少運用數學實驗探索和解決實際問題的能力。根據數學實驗課程的特點，初步探討在高等數學的教學中運用數學實驗輔助教學的策略問題，以此能為社會經濟發展新常態下的高等數學教育事業提供參考。

　　關鍵詞：高等數學；數學實驗；輔助教學

　　一、數學實驗輔助高等數學教學的作用

　　在高等教育中，高等數學是大學經濟類、管理類等專業學生的重要基礎必修課程。對高等數學的學習能夠培養大學生更強的邏輯推理能力和更好的創新思維能力，從而對大學生各方面素質都有全面提高。隨著計算機性能的不斷提高，各種實驗軟件大量涌現，這正快速改變著大學生的學習生活方式。同時，利用計算機實驗軟件信息技術培養的人才更具實踐和創新能力，能更好服務社會經濟發展。因此在信息技術快速發展及我國社會經濟發展新常態等大環境、新形勢背景下，傳統的高等數學教學模式已不能滿足當前的學習需要，在一定程度上影響了社會經濟發展新常態下的高等教育教學質量。所以，如何全面提高社會經濟發展新常態下的高等數學教育的效果，是當前從事高校數學教育人員研究的重要內容。

　　另外，國家教育部實施的“質量工程”建設要求高等數學教學中加強學生對數學實驗的學習，以培養大學生的動手解決問題的實踐能力。因此，數學實驗的思想和方法對高等數學課程教學具有十分重要的輔助作用。另外，目前只有部分院校為非數學專業學生開設數學實驗課，或者開設數學實驗公選課，這樣受益面太小。學習數學實驗可以使學生綜合利用所學的知識來分析實際問題，并通過自己的設想嘗試構建出適當的數學模型，最后借助數學實驗工具得出結果。通過這些數學實驗學習和運作的過程能夠很好地激發學生的探索精神和創新能力。所以，為了讓更多非數學專業的學生更好地學習高等數學，也需要利用數學實驗輔助高等數學課堂教學。

　　二、數學實驗進行高校高等數學輔助教學的策略

　　數學實驗是運用計算機軟件編程技術檢驗和解決數學學習中的問題，通過數學實驗中的實踐動手操作過程，可以使得學生能夠學習和接觸一些過去不曾見識過的新鮮內容，如通過畫橢圓曲面、球面等實驗內容能夠讓學生深刻體會和發現數學中的對稱美，從而調動學生利用數學實驗驗證和探索數學知識的積極性。高等數學的教學中怎樣運用數學實驗輔助教學，接下來給出自己教學實踐中的幾點策略。

　　1.每章結束后進行適當的數學實驗課學習，提高學生的理解能力

　　通過適度數學實驗軟件的學習，可以培養學生利用計算機進行數值運算的能力，同時，通過課堂數學實驗編程結果的動態輸出演示加強學生對高等數學教材上所學的定義、定理及推論的理解。在教學安排上，每章理論課后進行1-2個課時的數學實驗學習，教師通過電腦上的數學實驗操作演示使得抽象的理論變得直觀，學生看后可以深入理解高等數學書上的基本概念和基本理論。

　　2.適當布置課后數學實驗任務，提高學生解決現實生活中常見問題的能力

　　布置一些課后運用數學實驗解決數學問題的任務是必要的。如講微分方程在經濟學中的應用時有市場價格和需求量之間的數學模型，可以針對這種數學模型讓學生通過數學實驗學習市場價格和需求量之間蘊含曲線的變化趨勢來預測各個時間段的最佳生產量，預測商品的銷售量，也可以預算出總共的生產成本等。這樣，可以使得學生學習的內容與現實生活中的問題很好地聯系起來，通過數學實驗操作提高學生解決這類問題的能力。

　　3.適當布置自主數學實驗，進行數學建模，提高學生探索和創新能力

　　在傳統的數學學習中，學生往往習慣于老師安排好的一切學習內容和接受事先已有的研究結果。另外，由于課時所限，教師給予學生課堂探索的`時間有限，這些是現今高等數學教學應注意改進的地方。適當布置自主數學實驗，引導學生更多地投入自主的數學實驗，并向他們提供技術支持，在這樣的自主數學實驗過程中，學生能夠發掘自己想要做的內容，可以很大程度上調動他們學習高等數學的興趣和熱情。同時，學生在自主數學實驗的操作過程中為了驗證和得出自己想要的結果，必然進行反復實驗。這樣，一次次實驗可以磨煉學生的研究探索毅力，反復實驗的過程也可以激發他們的創新能力。

　　4.適當進行小組數學實驗比賽，檢驗學生用數學實驗演示數學內容的能力

　　怎樣在用數學實驗進行高等數學輔導教學后來檢驗學生對知識的掌握能力？答案就是通過小組數學實驗比賽來跟蹤?？梢允孪葘W生進行分組，每個小組確定一個小組長，然后抽出一個課時，當場出題讓每個小組進行限時上機操作，操作結果與小組同學的平時成績掛鉤，這樣，一方面能促進學生對所學知識的掌握和理解，另一方面可以有效檢驗學生用數學實驗演示數學內容的能力。

　　三、運用數學實驗進行高等數學輔助教學過程中需要注意的地方

　　用數學實驗進行高等數學輔助教學中，教師要把握好數學實驗的運用力度，不要過度依賴，畢竟課本上的基本定義和基本理論還是最重要的，同時，要盡量避免增加學生負擔，選取的教學實驗內容應該是學生學習能力可承受范圍，讓學生分小組討論合作完成，課后上機實踐操作。

　　參考文獻：

　　[1]趙禮峰，趙洪牛.省級數學實驗教學示范中心建設實踐與思考[J].實驗科學與技術，2015

　　[2]郭迎春.信息化條件下高等數學教育教學新模式探討[J].河北師范大學學報，2008

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