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数学实验在大学数学教学中的应用研究

时间:2022-03-04 08:38:55 浏览次数:

摘 要:数学实验课程是最近30年来国际上大学教育改革的产物。本文对数学实验课程在高等院校开展情况进行了分析,并提出一个将数学实验应用于大学数学课程的教学改革方案。

关键词:数学实验;高等数学;教学改革

数学实验是我国在20世纪90年代兴起并蓬勃发展的一门以计算机为主要手段来解决数学问题的数学实践课程。该课程注重数学与实际问题的相结合,使学生在解决具体问题的过程中学数学、用数学,有利于培养学生的创新意识和综合应用能力。因此,受到数学教育界的广泛肯定,同时也深受学生欢迎。

一、课题研究的发展现状

在国外,很多大学数学课程的教材,如国外的一些优秀微积分教材,里面都有相当部分是教授学生使用计算机或具有特殊功能的计算器解决相应的问题的内容。

在国内,1990年代中期,以中国科学技术大学、上海交通大学等为首的一批高等院校开设了数学实验课程。2000年初,上海交通大学举办的“数学实验研讨会暨培训班”,就有77所院校的130名代表参加。

二、课题研究的发展趋势

2004年,国家级精品课程“数学实验”主持人——上海交通大学数学系乐经良说过,在国内已有一大批学校开设了数学实验课,而且有越来越多的学校准备开设这门课。课程的对象不仅是理工科专业,而且也包括了一些文科专业。显然,在数学实验课程广泛开设的背景下,各个学校如何将数学实验课程与本校的教学内容及人才培养目标有机结合是其未来发展的必然趋势。

三、课题研究目标

结合我校实际,认真考虑学生以及学校软硬件的情况,制定相应可行的教学改革方案并付诸实施,将数学软件的使用融入高等数学、线性代数以及概率论的教学中,是课题研究的目标。一方面,让数学实验成为教师教学的延伸,使解决的数学问题从课本的习题向具体的工程数学问题转变;另一方面,使计算机在学生分析解决数学问题时成为一种重要工具和手段,大幅提高学生解决数学问题的效率。

四、课题研究要解决的问题

根据我校的实际情况,需要解决的问题有:

1.校区学生情况(计算机拥有和计算机技术掌握)以及校区计算机机房情况分析。

2.高等数学、线性代数以及概率论课程与数学实验的结合。

3.改革后的高等数学、线性代数以及概率论课程与具体工程数学问题的初步衔接。

4.改革后的高等数学、线性代数以及概率论课程的网络化。

五、课题研究方案设计

第一阶段:准备阶段

充分利用学校图书馆内的各类资源,搜集有关文献资料,制定相应的高等数学、线性代数、概率论的教学大纲和教学计划。

第二阶段:实证研究阶段

1.按教学改革方案在每学期制定研究计划,实事求是地开展课题研究。

2.及时记录、收集数据,不断小结。

3.定期开展研究课、课题研讨会,讨论并汇报教学改革进展情况。

4.坚持学习与研究相结合,提高自身的研究水平,并及时地撰写研究论文进行经验总结,在各级评比中或各级报刊中推广研究成果。

第三阶段:总结阶段

1.对教学效果进行预测,收集、整理有关资料,对数据系统地进行统计分析。

2.撰写研究报告,编辑论文、教案集,推广研究成果。

六、课题研究的实践意义

课题研究的实践意义在于使高等数学、线性代数、概率论教学模式有效延伸,更加适应高校培养应用性人才的需要,不仅要培养学生逻辑推理能力、运算能力,而且要培养他们对于实际问题的数学建模能力、结合计算机解决问题的能力。该课程建设注重的是提高学生的创新意识和综合应用能力。

七、课题研究的推广价值

注重学生的主动参与,提倡合作研究精神,有益于学生创新意识和应用能力的培养。项目组成员在校区开设的数学实验课程受到学生的广泛欢迎。这次教学改革课题符合教学改革方向,它推动数学实验课程的建设和发展,对大学数学教学改革将产生积极的影响。

参考文献:

[1]曹蓓,杨虎.重构数学实验体系与大学生数学创新能力培养[J].中国大学教学,2010,(11):68-69.

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