應用型本科院校數學實驗教學實踐與改革

陳小平 史雪瑩

[摘 要] 數學實驗是一門交叉課程，既能讓學生加深理解數學的基本理論和方法，又能激發學生學習數學的興趣。從典型案例出發，詮釋了如何將數學實驗融入高等數學教學，并對數學實驗教學改革進行探析，提出了應用型本科院校數學實驗教學改革的具體舉措。

[關鍵詞] 數學實驗;高等數學;實驗教學

[基金項目] 2017年泰州學院教學改革研究重點課題（2017JGA02）

[作者簡介] 陳小平（1983—），男，博士，江蘇南通人，泰州學院數理學院副教授，主要從事高校數學教學和教育管理方面的研究;史雪瑩（1986—），女，山東棗莊人，博士，泰州學院數理學院講師，主要從事高校數學教學方面的研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）40-0232-02? ? [收稿日期] 2020-04-09

應用型本科院校區別于以培養研究型人才為主的研究型大學和主要培養技能型人才的高職高專，是以培養應用型人才為主要任務和目標。眾所周知，應用型人才就是能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才，應用型本科院校要培養這類人才，實踐性教學是培養過程中的重要環節，對培養學生的應用能力、創新能力有著舉足輕重的作用。

數學實驗[1]是指學生在教師指導下用計算機和數學軟件學習數學。數學實驗的目的是提高學生學習數學的積極性，提高學生對數學的應用意識并培養學生用所學的數學知識和計算機技術去認識問題和解決實際問題的能力。不同于傳統的數學學習方式，它強調以學生動手為主的數學學習方式。我們知道，數學實驗課程就是圍繞應用型人才知識、能力、素質協調發展的要求，通過利用軟件“做”數學的方法，數學實驗課可提升學生的數學應用意識、提高學生的創新能力、分散了數學教學的難點、培養學生的數據處理能力、提高了學生學習高等數學的興趣。因此，應用型本科院校要培養具有應用能力的人才，必須重視實踐性教學，而數學實驗通過上機做數學實驗的方法就可培養上述能力。

一、數學實驗融入高等數學課堂教學

運行程序后，輸出結果如下：

為觀察方便，上述運行結果可羅列為表1。

運行上述程序后，輸出結果如圖1所示。

在上述實驗教學中，教師可讓學生自主完成Matlab編程實現數值驗算與圖形演示，讓其自行發現隱藏的數字特征和變化趨勢，從而激發學生的學習高等數學的興趣，提升學生的動手能力以及培養學生數學的應用能力。

二、數學實驗課程教學改革的具體舉措

由上述高等數學實驗教學案例可以看出，數學實驗教學有利于提升教師的教學效果和激發學生的學習興趣。然而當前數學實驗教學對多數應用型本科院校仍處于探索階段，許多方面還亟待完善與改進。本文結合泰州學院近兩年來的高等數學實驗教學的經驗，分享數學實驗教學改革的三點建議舉措。

（一）不斷提升數學實驗教師隊伍素質

數學實驗教師需具備扎實的數學知識和嫻熟的Matlab操作能力，同時還需具備交叉學科的知識儲備。為了使數學實驗教師具備上述知識和能力，可以教研室為單位加強指導實驗教師隊伍的專業理論與Matlab編程方面的業務學習，同時讓教師到有豐富實驗教學經驗的高校進行學習進修，從而建成一支適合應用型本科院校的數學實驗教師隊伍。

（二）加大數學實驗室投入與使用

數學實驗室為數學實驗教學的實施提供了重要的外部環境，是培養學生實踐能力的重要場所。除了學校需加大數學實驗室的軟件、硬件建設力度之外，還必須保證實驗室的開放，不僅能讓學生上課時有足夠的時間完成課內實驗，還需保證提供學生課后在數學實驗室完成綜合性設計性實驗的時間。

（三）優化傳統的教學內容與創新教學方法

數學實驗教學應優化傳統的教學內容，適當輕理論，側重于實踐。實驗教學過程中，既要加強數學課程的基礎性實驗，更要從學生所在學院的專業方向出發設計突出專業特色數學實驗教學案例。

綜上所述，有效開展數學實驗教學能提升課堂的教學效果，培養學生應用數學能力和創新精神。本文以高等數學中重要極限為例，說明在教學實施過程中如何把數學實驗融入高等數學教學中。同時，給出了數學實驗教學改革的建議舉措，以期對應用型本科院校數學實驗教學有一定指導意義。

參考文獻

[1]姜啟源.數學實驗與數學建模[J].數學的實踐與認識，2001（5）：613-617.

[2]同濟大學數學系.高等數學[M].北京：高等教育出版社，2014：25.