新型應用型本科院校數學實驗課程教學改革研究

岳毅蒙 李 超 劉亞娜

（商洛學院數學與計算機應用學院，陜西 商洛726000）

目前，我國新建本科院校的數量占全國普通本科院校的50%以上，已成為我國高等教育的重要組成部分，但由于辦學定位與重點大學重復和就業率偏低等影響因素，教育部規劃司提出將大部分地方本科院校轉型為應用型本科院校。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確提出優化人才培養結構，不斷擴大應用型人才培養規模。應用型本科院校的主要任務和目標是培養應用型人才，而實踐性教學是其重要組成環節。

數學實驗作為大學數學教育教學中的重要實踐環節，是高校數學教育面向21世紀教學內容與課程體系改革的一個重要課題。作為一種教學模式，它將數學理論知識、數學建模和計算機應用三者融為一體，是隨著人類思維、數學理論和計算機等現代科學技術發展而形成的一種獨特的數學學習和數學研究的方法，但作為一門新興課程在新型應用型本科院校開設較晚，很多方面還不成熟。

1 數學實驗教學存在問題

1.1 數學實驗課受重視的程度不夠

教育部高教司發布的關于《高等數學改革研究報告（非數學類）》已明確闡述了數學實驗課在數學教學體系中的應用地位、作用及建議講授的內容和方法，并要求各高校在大學數學課程教學中大力開展數學實驗教學，其目的在于加強對大學生科學素質和創新意識的培養，提高大學生應用數學知識解決實際問題的綜合能力。但在實施過程中，很多新型應用型本科院校只對數學類專業開設數學實驗課，而對非數學類專業開設的很少甚至從未開設過，且多以選修為主。

1.2 教學目標、內容和方法不明確

雖然數學實驗課程已在重點大學開設很長時間，也有相應的教學目標和教學計劃，甚至也出版了數十本配套教材，但對新型應用型本科而言內容較深較難，同時理論上也沒有建立一個與教學目標吻合的教學評價體系。加之很多中青年教師一直在傳統數學教學模式中學習，對數學實驗課程教學方法不熟悉，導致在教授過程中仍以傳統的灌輸式教學方法為主。

1.3 數學實驗室建設不足

新型應用型本科院校對數學實驗室的建設重視程度不夠，體現在經費投入不足，實驗室基礎設施較差，不能完全滿足校內實驗教學需要；實驗室水平層次偏低；實驗室管理體制不健全，設置不夠科學合理；實驗室開放不足，管理手段落后，實驗室資源利用率還不夠高；實驗教學內容體系不夠先進，實驗教學改革力度不夠；實驗室人員數量缺乏，素質和能力有待進一步提高。

1.4 教師隊伍建設不足

由于新型應用型本科院校招生規模的迅速擴張，師生比例呈現拉大趨勢，加之師資嚴重匱乏，使得數學實驗課程的教學剛一實施就顯得有些吃力。隨著教師教學工作量逐漸增大，很多教師都已超負荷工作，甚至有些老師自己都沒有搞懂整個課程體系，也要被迫實施該課程的教學，為數學實驗課程的長期發展帶來了不利影響。

2 數學實驗教學改革

2.1 優化教學目標和教學方法，設計數學實驗報告

數學實驗是計算機技術和數學、軟件引入教學后出現的新事物，它不同于傳統的數學學習方式，強調以學生動手為主的數學學習方式。所以要結合應用型本科院校自身的發展定位，將教學目標轉向以“輕理論，重實踐”為主，合理實施教學方法，以學生為主體，充分結合“基礎型實驗”、“綜合型實驗”及“創新型實驗”的分層教學方式，設計適合各自學校的數學實驗報告。雖說數學實驗報告設計方案大都不同，但基本步驟和原理是一致的。一份完整的數學實驗報告應包括如下幾個方面：（1）實驗問題。寫明所要解決的實際問題以及該問題提出的背景。（2）實驗目的。包括在數學知識的印證、數學建模以及數學軟件應用等方面所要達到的目的。（3）實驗要求。包括實驗操作、實驗方法和實驗結果的要求。（4）問題的分析。包括所涉及的數學理論知識、數學模型及求解的方法。（5）計算過程。包括計算算法的程序或數學軟件操作的命令以及計算所得的結果。（6）結果分析與探討。回到實際問題對結果進行分析、討論、評價或對所得的結果進行橫向或縱向推廣。（7）實驗總結與體會。總結實驗過程，簡要寫出心得體會。（8）教師評價。教師對學生的實驗報告給予評價，肯定優點，指出其中的不足，并予以改正。

2.2 加強教師隊伍建設

教師作為數學實驗課程教學過程的組織者，不僅需要加強數學知識的學習和數學軟件的操作能力，也要加強對其它交叉學科的專業背景的學習。不僅要重視個人理念的不斷更新，也要重視團隊的相互協作，應不斷吸收青年教師，對青年教師重點培養，采取集中備課、組織培訓、參加校外研討會等措施，為青年教師提供一些優惠政策和較為寬松的學習環境，為建成一支高素質的實驗教師隊伍打下堅實的基礎。

2.3 完善實驗室建設

數學實驗室是應用型本科院校大學數學教學實施的重要條件，它為各專業學生和教師提供交流的機會和場所，在某種意義上這已是理工結合、學科交叉的結合點，對于提高學校的整體實力起著極其重要的作用。只有不斷加大實驗室的硬、軟件建設力度，構建科學合理的實驗室管理制度，才能使教師和學生熱愛數學實驗，才能真正發揮出數學實驗課程的教學優勢。

2.4 數學實驗結合數學建模競賽，提高教學和科研能力

將數學實驗與數學建模競賽相結合，形成一個開放式動態的數學教學模式，鼓勵教師將數學建模競賽賽題轉化為教學案例，不斷更新教學資源，深化數學實驗課程的教學改革。鼓勵學生多參與大學生數學建模競賽，包括網絡挑戰賽、校內競賽、地區競賽（包括蘇北聯賽、華東聯賽、華中聯賽、東北三省聯賽）、全國競賽、美國競賽等。數學建模競賽的賽題來源于生活，且很多是熱點問題，會使學生覺得數學有重要的用途，同時也激起學生的研究熱情，使其愿意花更多的時間來鉆研和實踐，在這個過程中學生用數學軟件解決實際問題的能力、團隊協作的能力和論文寫作的能力都會得到很大提高。這種經驗的積累為學生后續的本科畢業論文選題提供相應的素材，為畢業論文的寫作奠定堅實基礎，同時也推動著新型應用型本科院校畢業論文質量的進一步提升。

總之，數學實驗課程在新型應用型本科院校的開展和實施，仍處在一個探索和積累階段，只有不斷吸收先進的教學方法，結合自身的辦學思路，優化課堂教學模式，才能真正發揮出數學實驗課程的最大優勢，才能為新型應用型本科院校的學科建設做出更大的貢獻。

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