獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建策略

王娟（天津商業(yè)大學(xué)寶德學(xué)院，天津300384）

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獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建策略

王娟
（天津商業(yè)大學(xué)寶德學(xué)院，天津300384）

摘要：獨立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為教育教學(xué)目標，在教學(xué)改革、素質(zhì)教育的影響下，獨立學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)將數(shù)學(xué)實驗融入主干課程教學(xué)中，不但利于主干課程的優(yōu)化，且利于實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)目標。文章在分析獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建背景、原則基礎(chǔ)上，提出數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建策略，以支持獨立學(xué)院數(shù)學(xué)課程體系的完善、教學(xué)方式的改善。

關(guān)鍵詞：獨立學(xué)院；數(shù)學(xué)實驗；主干課程；教學(xué)體系

Abstract:The teaching target of independent college is to cultivate applied talents. With the development of the teaching reform and quality education, the integration of experimental mathematics into the teaching of mathematics main courses not only helps to optimize the main courses, but also promotes the cultivation of applied talents. This paper analyzes the background and principles of mathematics experiment assistant teaching system, in order to support mathematics curriculum system and improve teaching methods.

Keywords:independent college; mathematics experiment; main course; teaching system

隨著計算機應(yīng)用的拓廣、數(shù)學(xué)教學(xué)軟件的普及和數(shù)學(xué)建模競賽的發(fā)展，眾多高校逐漸開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程，以輔助數(shù)學(xué)主干課程教學(xué)。獨立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，要實現(xiàn)此教育教學(xué)目標，必須突出實踐性教學(xué)手段；數(shù)學(xué)實驗以實驗為中心，教學(xué)突出學(xué)生主體能動性的發(fā)揮，意在通過數(shù)學(xué)實驗促進學(xué)生理解抽象的理論知識，引導(dǎo)學(xué)生進行主動探究與實踐，是當(dāng)下高校實踐教學(xué)的重要組成部分。因此，獨立學(xué)院將數(shù)學(xué)實驗教學(xué)引入主干課程教學(xué)中，對數(shù)學(xué)教學(xué)效果的實現(xiàn)、學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)具有重要意義，獨立院校應(yīng)積極推進數(shù)學(xué)實驗課程輔助教學(xué)。

一、獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系構(gòu)建背景

（一）獨立學(xué)院數(shù)學(xué)主干課程優(yōu)化的需要

當(dāng)前，獨立學(xué)院數(shù)學(xué)主干課程主要有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計，這些課程是經(jīng)濟管理專業(yè)、理工專業(yè)的公共必修課程，為后續(xù)專業(yè)課程教學(xué)提供了基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)知識，對提升學(xué)生計算能力、邏輯能力具有積極作用。隨著新課改的推進，各所高校進行課程優(yōu)化，尤其是獨立院校，課程改革強調(diào)課程的專業(yè)性、實踐性、技能性；就獨立學(xué)院的數(shù)學(xué)主干課程而言，其理論知識較多、計算較多，課程設(shè)置應(yīng)堅持理論與實踐相結(jié)合、實用性強的原則，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐操作（計算實驗）相結(jié)合、突出重點理論、適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容；數(shù)學(xué)實驗是主干課程的重要輔助成分，其將數(shù)學(xué)理論通過實驗加以驗證，實現(xiàn)了“知識——實踐——知識”的循環(huán)，補充了主干課程實踐性內(nèi)容。

（二）獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要

獨立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，然而與實踐教學(xué)相關(guān)的教學(xué)實踐卻很少，尤其對理論性強的數(shù)學(xué)教學(xué)來說更為嚴重。如一些獨立院校并未設(shè)置數(shù)學(xué)實驗課程，而傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)偏重理論教學(xué)，重教輕學(xué)，一些獨立院校受課改影響，數(shù)學(xué)課時大大縮水，即使開設(shè)了數(shù)學(xué)實驗課程，也僅僅將其設(shè)為選修課，這不但影響了數(shù)學(xué)課程體系的優(yōu)化，且制約了數(shù)學(xué)實踐教學(xué)的開展，影響學(xué)生學(xué)習(xí)能動性的發(fā)揮。必須強調(diào)主干課程的實用性，并以相應(yīng)實踐課程來輔助主干課程的開展，以提升學(xué)生的創(chuàng)造性、思維力、實踐力，進而實現(xiàn)獨立院校實用型人才培養(yǎng)的目標。

（三）獨立學(xué)院解決數(shù)學(xué)教學(xué)眾多問題的需要

高等院校獨立學(xué)院起步晚，教學(xué)模式往往照搬母體高校教學(xué)模式，這使得數(shù)學(xué)教學(xué)中存在眾多問題，而實驗教學(xué)在一定程度上改善了教學(xué)中的問題。

其一，傳統(tǒng)教學(xué)模式占主導(dǎo)，學(xué)生處于被動地位。獨立院校數(shù)學(xué)教學(xué)中教師仍是教學(xué)的主宰者，學(xué)生無法積極主動參與到教學(xué)中來，這直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用的發(fā)揮；實驗教學(xué)中教師是教學(xué)的引導(dǎo)者、組織者、管理者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動者、參與者、合作者，這就直接扭轉(zhuǎn)了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面。

其二，教學(xué)方法單一，學(xué)生數(shù)學(xué)興趣難以激發(fā)。傳統(tǒng)教學(xué)多以說教、理論教學(xué)展開，加之?dāng)?shù)學(xué)理論多、內(nèi)容枯燥，使得學(xué)生學(xué)習(xí)熱情難以激發(fā)與調(diào)動；實驗教學(xué)的展開需要學(xué)生分組合作、探究、回顧，將理論知識運用到實際計算與訓(xùn)練中來，這就要求教學(xué)通過合作、探究、實踐等多元化的方式展開，這利于激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)的積極性。

其三，教學(xué)實踐力不足，數(shù)學(xué)實用性不強。傳統(tǒng)教學(xué)重理論，“數(shù)學(xué)就是運用公式計算”，使得一些學(xué)生認為數(shù)學(xué)無用，而實驗教學(xué)要求理論與實踐相統(tǒng)一，且其展開依靠學(xué)生自身，需要學(xué)生在知識鏈接、整合的情況下對實際問題進行分析，強化了學(xué)生數(shù)學(xué)有用性的意識。

二、獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助主干課程教學(xué)體系的構(gòu)建原則

（一）適度、適時原則

適度原則即為實驗應(yīng)有量的控制，要根據(jù)理論知識進行選擇性實驗。適時原則即為根據(jù)理論教學(xué)實際、教學(xué)時間安排數(shù)學(xué)實驗。

一些學(xué)生對數(shù)學(xué)軟件較感興趣，而忽視理論知識、基本運算的學(xué)習(xí)，未理解原理便要進行計算，一遇到計算就想借助計算機，從而影響了學(xué)生邏輯思維的鍛煉。因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)強調(diào)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識后，引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)實驗，指出必須掌握簡單計算，不可過度依賴數(shù)學(xué)軟件。同時，在進行計算機實驗求解后，教師要積極把握住實驗時機，引導(dǎo)學(xué)生以實驗結(jié)果驗證所學(xué)知識，實現(xiàn)經(jīng)驗向理論的回歸。

（二）適量、輔助原則

輔助原則即為實驗課程僅僅輔助于主干課程，在課時、內(nèi)容上不能超越主干課程；適量原則即為實驗課程的課時、內(nèi)容應(yīng)適量，不能占用太多時間，不能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。

數(shù)學(xué)實驗是以數(shù)學(xué)軟件來減少繁雜計算、實現(xiàn)實用性教學(xué)的手段，不能侵占數(shù)學(xué)主干課程過多課時；同時，在原有課時不變的情況下，實驗課程融入到主干課程中，在一定程度上增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。這就要求教師在實驗教學(xué)時，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，以數(shù)學(xué)主干課程中重難點為基礎(chǔ)，對實驗內(nèi)容進行精簡、整合，內(nèi)容上盡量少而精，計算上以繁雜計算內(nèi)容為主，以實現(xiàn)對主干課程的輔助作用。為減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)，教師必須在教學(xué)中適度調(diào)節(jié)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的比例，重點講解理論中蘊含的思想與方法，以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

（三）適用、實用原則

適用、實用原則指實驗教學(xué)必須適應(yīng)學(xué)生、教學(xué)的要求，并且具有實用性，能夠指導(dǎo)學(xué)生后期的學(xué)習(xí)、生活。

獨立學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)成績較差，學(xué)生的個性差異尤為顯著，這就要求教師在教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的整體數(shù)學(xué)水平、思維能力、邏輯能力設(shè)計教學(xué)，同時，考慮學(xué)生的個性化特征，因材施教。獨立學(xué)院突出學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，以實用型人才為培養(yǎng)目標，然而，受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，獨立學(xué)院學(xué)生認為數(shù)學(xué)教學(xué)就是依照理論機械計算，數(shù)學(xué)并不具實用性。因此，要糾正學(xué)生數(shù)學(xué)“無用”意識，這就要求數(shù)學(xué)教學(xué)突出實際問題的解決，在進行理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，以實驗教學(xué)方式鼓勵學(xué)生掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法、思想與技能，以實現(xiàn)數(shù)學(xué)的有用性、實用性。

三、獨立學(xué)院數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建策略

（一）依據(jù)主干課程，設(shè)置實驗課程

主干課程是數(shù)學(xué)教學(xué)得以開展的理論基礎(chǔ)，多進行理論教學(xué)，實驗課程服務(wù)于主干課程，以實驗教學(xué)方式展開，獨立學(xué)院應(yīng)依據(jù)主干課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置實驗課程，以增強學(xué)生對主干課程的理解、記憶，讓學(xué)生通過實驗來感受數(shù)學(xué)教學(xué)的豐富性、實踐性。當(dāng)前，獨立學(xué)院的數(shù)學(xué)主干課程集中于大一、大二階段，主干課程主要涉及微積分、導(dǎo)數(shù)、概率、線性代數(shù)等內(nèi)容，而由于剛?cè)雽W(xué)時學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情較為高漲，大二時部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性減退，主干課程理論性較強，因此，圍繞主干課程進行理論教學(xué)的同時，應(yīng)在每一章節(jié)尾部設(shè)計適量的計算性實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生感受大學(xué)數(shù)學(xué)不僅僅只是理論、計算，且有可操作成分，以增強學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，維持學(xué)生的學(xué)的習(xí)熱情。

（二）基于理論知識，優(yōu)化實驗內(nèi)容

理論教學(xué)是實驗教學(xué)展開的基礎(chǔ)，獨立學(xué)院實驗教學(xué)應(yīng)基于主干課程理論知識進行實驗內(nèi)容的優(yōu)化，突出重點理論與實驗的結(jié)合，如高等數(shù)學(xué)強調(diào)極限、導(dǎo)數(shù)、微積分等基本計算方法，在基本理論教學(xué)后，教師可以針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)置對應(yīng)的實驗內(nèi)容，通過上機訓(xùn)練，加深學(xué)生對理論的理解。

（三）強化上機訓(xùn)練，推動學(xué)生實踐

實驗教學(xué)的直接目的在于針對計算量大的數(shù)學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生充分利用數(shù)學(xué)軟件輔助計算，教師將更多的時間、精力運用到問題思考、應(yīng)用上，這就要求教學(xué)中借助計算機展開實驗教學(xué)，讓學(xué)生通過上機訓(xùn)練，提升對理論、概念的理解，弱化教學(xué)難點，進而提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果。在概率論課程中，可讓學(xué)生根據(jù)概率分布、統(tǒng)計假設(shè)實驗等內(nèi)容上機訓(xùn)練，以理論與上機訓(xùn)練模式的結(jié)合，讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)軟件的操作步驟、方法等，讓學(xué)生以上機實驗驗證紙筆運算結(jié)果的正確性，這不但減輕了學(xué)生計算繁雜問題所帶來的學(xué)習(xí)負擔(dān)，且以“求證”方式刺激學(xué)生思考，實現(xiàn)了理論與實踐的統(tǒng)一。

（四）巧用多元教法，提升實驗效果

多元化、綜合性的教學(xué)方式對提升學(xué)生數(shù)學(xué)興趣、維持學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及提升教學(xué)效果均有重要作用，在以實驗教學(xué)輔助主干課程教學(xué)中，應(yīng)充分運用生活化教學(xué)方式、小組教學(xué)、探究教學(xué)等多種教學(xué)方式。將生活實際問題搬進課堂，提高了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論解決數(shù)學(xué)問題的能力，利于提升學(xué)生的思維力、實踐力及合作力。

（五）綜合課上課下，延續(xù)實驗實效

獨立院校學(xué)生的課余時間較多，且自由支配，為實現(xiàn)課堂教學(xué)效果的延伸，教師可采用“課上指引——課下鍛煉”的方式進行教學(xué)，課上關(guān)注學(xué)生自我試驗，教師通過指導(dǎo)、管理確定實驗課題、內(nèi)容，課下要求學(xué)生利用課余時間進行實驗，實現(xiàn)課上與課下相鏈接，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)感受力、應(yīng)用力，使學(xué)生意識到數(shù)學(xué)就在我們生活中，在我們身邊。

四、結(jié)束語

在素質(zhì)教育、教育教學(xué)改革環(huán)境下，學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位愈加突出，獨立院校作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的陣地，更應(yīng)關(guān)注實踐性課程的引入，以多元化、實踐性、生活化、探究性的教學(xué)方式推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進而提升學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。實驗課程是數(shù)學(xué)主干課程的重要輔助成分，其彌補了數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足，利于實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用的發(fā)揮，且對提升數(shù)學(xué)教學(xué)實效具有重要作用。獨立學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)將實驗課程融入教學(xué)，并為其教學(xué)展開創(chuàng)造有利條件，以多元教學(xué)方式推進實驗教學(xué)的展開，如此，才能實現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)體系的構(gòu)建，才能實現(xiàn)獨立學(xué)院的育人目標。

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作者簡介：王娟（1980，4-），女，民族：漢族，籍貫：河北石家莊，職稱：講師，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）08-0205-02