培養應用型本科人才的數學實驗教學現狀分析

王慧敬，牛 蕊，楊曉磊，劉雪嬌，馮厚明

（黑龍江工程學院數學系，哈爾濱 150050）

應用型本科教育是一種新的教學模式，通過把教育和培訓相結合，達到社會所需求的目標來高度適應社會，這方面具有較大的潛力和空間來發展。因此，得到高等教育院校關注的應用人才在實際工作中更具有發展的潛力。應用型高校教育最重要的環節是培養應用型人才，通過這些實踐性教學培養應用人才，使得學生具有應用和創新能力。數學實驗可以利用現代科技手段，延伸傳統數學課程并解決實際問題。

1 應用型本科院校開設數學實驗的意義

1.1 理論意義

數學實驗教學能夠十分有效地改正以往教學過程中太過強調形式的邏輯推導和形式化的結果。數學實驗能夠充分地激發學生對數學知識的興趣，使學生從另一個角度來理解數學公式、定義、定理，使得學習的內容生動、鮮活，容易理解。數學實驗研究的每個問題都需要學生自己通過觀察并總結規律，從不同實例出發(如垃圾處理，橋梁設計)——計算機實驗——發現規律——提出猜想——證明和論證，運用歸納總結和實驗手段進行數學思想的培養能夠較好地解決目前學生學習數學時存在的困難，使理論和實踐有機的結合，培養學生的綜合能力。

1.2 現實意義

數學教學模式的選擇，由數學教育目的、教學現狀以及社會對數學的需求度決定。當今數學教育和知識經濟時代對人才創新能力的要求之間的矛盾越來越明顯，通過引進數學實驗進行實踐而實現的數學教育模式改革，和社會對數學知識的需求能夠完美融合。目前形勢下，數學教學往往是片面強調形式化的邏輯推導和形式化的結果，而對數學發現過程的展示和數學直觀性背景注意較少，大量的時間花在講題練題上，于是，在學生眼里，數學變成了枯燥無味的公式、結論和習題的堆積，充滿美感和生機勃勃的數學喪失了它的本來面目。在很長的時間內，數學給人們的印象就是概念、定理、公式和做題，只是把數學當成一種抽象的思想活動，在系統內演繹科學。但數學不僅僅是邏輯推理，其實它也有獨有的實驗內容。在教學過程中進行數學實驗可以使學生通過觀察演示和實際操作，讓學生對數學概念和定理有更深層次的認識，進而使學生能夠通過加工、整理，將這些知識變為自己的東西。在這些過程中學生能夠發現數學的快樂和挫折，讓學生能夠自己去探索數學的魅力，并發現、猜想和解決一些數學現象。

2 研究現狀分析

我國早期解決了數學實驗的根本問題，即什么是數學實驗、數學實驗要開展是為了什么等疑問。最開始提到相關數學實驗的文章并沒有直接說是“數學實驗”，只是用實驗手段來取代的。在這以后，1996——1999年，數學教育相關的雜志中沒有出現和數學實驗有關的內容，這段時間是教育部在部分重點大學開展數學實驗試點的時間，2000年，數學實驗才在數學教學中出現，逐漸解決了數學實驗在國內的發展問題。由于數學的特殊性，普通的實驗不能夠很合理地解決數學上的大部分問題，所以，數學界在研究怎么能夠實現數學的教學價值和功能，科學技術的進步使數學教育的發展有了很大推動，數學實驗開始向計算機轉型。模式構建階段使數學實驗怎么開展得到了解決，這個階指出了數學實驗實際就是通過計算機進行的實驗，數學實驗在數學教育方面有很大的意義，研究人員更加關心這種新的教學方式和基本環節是怎么確定的，這樣可以明確地認識數學實驗，并能對實驗應用有很大幫助。教學探索階段解決了實驗的教學內容和構建情況，這一階段數學實驗真正進入了數學教學。這期間，研究人員已經能夠在教學內容中落實數學實驗，學生可以在操作和體驗中構建數學知識，使數學課程能和信息技術有效結合。

3 數學實驗教學存在的問題

實驗課起步階段有很多問題和不足。首先，數學實驗課的內涵不夠清晰明確。數學實驗是新的教學模式，通過用計算機做實驗或者普通的實驗還是兩者相結合的實驗，現在沒有一致的說法。其次，數學實驗課的研究內容不夠全面，不夠詳盡。數學實驗處于起始階段，沒有能夠深入具體教學研究內容，目前主要研究是在做宣傳和推廣。再次，數學實驗課的研究相對來說比較少。不管從哪個方面來看，數學實驗都有相當大的意義，雖然現在研究者做了很多有價值的研究，但是基本上停留在數學理論的表面層次。數學實驗的功能有哪些，這些功能又是怎么起作用的沒有做出很好的說明。

4 數學實驗教學的改革建議

第一，依據數學實驗自身的特點，把數學實驗的本質做出準確的界定。

第二，對實驗工具和教學方式以及內容的選擇，做出分析和詳細說明。

第三，分析數學教學實驗的價值，深入開采數學實驗的功能和作用，特別是對數學概念的學習要做詳盡闡述。

第四，分析數學教學中各種概念定義的影響，闡述數學實驗、課堂教學以及研究性學習之間的關系。研究數學實驗對學生動態想象力的影響，能夠為實踐教學奠定一定的基礎。

［1］ 顧貞.淺談應用型本科院校數學教學的改革［J］.黑龍江科技信息，2012，（05）：238-239.

［2］ 宋少民.建筑材料行業應用型本科人才培養模式探討［J］.高等建筑教育，2010，（02）：43-44.

［3］ 姜啟元，邢文訓，謝金星，等.大學數學實驗［M］.北京：清華大學出版社，2005.

［4］ 朱旭.開展數學實驗教學加強科學素質培養［J］.中國大學數學，2004，（12）：97-98.

［5］ 許建強，樂經良，胡良劍.國內數學實驗課程開設現狀的調查分析［J］.大學數學，2010，26（4）：135-136.