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摘 要：本文对数学实验课程的地位和作用、数学实验课程的选择与其他课程之间的关系、数学实验课的教学模式等问题的认识进行了探讨.提出了建设数学实验系列课程的必要性,从实践教育的角度阐述了实施数学系列课程中应注意的问题,包括教学思路的转变、实验课程体系的建立,发挥团队教学和学生协会作用的重要性.文章对教学改革项目组实施数学实验系列课程的结果进行了总结,提出了需要进一步研究的问题.
关 键 词：数学实验；理工科；系列实践课程
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）31-0051-02
一、数学实验课程开设的必要性与现状
现代科学技术的迅猛发展,电子计算机与各种科学技术越来越紧密地结合,各种与现实科技结合紧密的诸多应用与开发成果已经被科学工作者及时地编入书籍或电子化为数字材料.数学作为各类科学工程技术的重要基础学科之一,它的教学思想、教学模式和方法的实施会从更根本上影响科学工程技术的教育成果.在这种情况下,数学与现代科技的结合成为必然.基于此,在理工科院校内对原有的数学系列课程有针对性地开设数学实验系列课程,不仅可以增进和改善学生对传统数学的理解,把数学知识和实际问题联系起来,以及激发学生的学习兴趣,回答学生对学习数学后不知所用的问题,更为重要的是数学实验系列课程的开展会对其他的科技工程学科的发展起到重要的支撑作用.当前,很多学校都在如何开展数学实验课上做了诸多努力,例如清华大学,中国科技大学等高校已经进行了数学实验的教学试点,并且各自编出了富有特色的数学实验教材.
二、我校开设系列数学实验课程的实践
我校作为理工科院校,数学教学改革是重中之重.为了更好地提高教学质量,探讨数学实验课程的作用,结合我校实际情况和教学改革的要求以及近些年来国内外教改发展趋势,我校实行了以全校专业的需求为出发点,工科数学教学改革为轴线,帮助学生理解问题为基础,提高学生创新能力为目标的一系列数学教学方面的改革,特别是为了适应科学技术发展的需要,突出培养本科学生的创新能力.下面具体谈一谈在改革实践中对数学实验教学的认识和我校的实践情况.
1.利用现代教育技术,改革教学方法,改变教师的教学思路.过去的数学课程是基于老师的推导和讲解,缺乏足够的生动力和实验实践能力,在理解知识的过程体验方面显得不足,现代多媒体技术、各种编程语言和各类计算软件（如：Matlab,Mathematics等）无论在教学、科研和企业,还是在互联网和商业中都有了广泛的应用,应该充分利用现代技术来为数学课程增添光彩是科技发展的趋势.数学实验的设置应针对学校的专业课程,充分讨论和研究如何利用数学实验来提高学生的学习主动性和创新能力,在实践和研究中转变教师对于传统教学模式的依赖.
2.逐步构建数学系列课程的实验教学体系.数学系列课程改革项目组在多年教学实践的基础上,对数学系列课程的实验教学体系进行了摸索和专门的研究,提出了实验设置要“精练、有层次、能联系实际”的三个原则,为此特别在《高等数学》《线性代数
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3.注重教学团队和各类学生协会的建设.要指导学生数学实验需要教师的多种能力和多学科的知识,因此项目组采取互相听课交流的方式,以及派成员参加各类教学研讨会议学习其他院校的经验,不断提高成员教学的水平,打造出老中青紧密合作和不断学习的教学团队.
除了教师的队伍建设外,项目组重视发挥学生社团组织在课程学习中的作用.事实上,学生社团组织对于扩大科技活动的影响,对学生的学习能力的提高有着特殊的作用.我校数学建模协会每年承担数学建模的报名,建模培训的相关宣传等工作,数学建模协会还有专门的协会网站；科技协会每年邀请数学建模组的教师去讲授科技活动中的数学知识,从这当中教师们也能了解最新的科技活动,以便在实验教学中加以应用.
三、我校数学实验系列课程取得的成果
回顾几年来数学教学改革的实践,教学改革项目组通过数学实验系列课程的开展,形成了从本科生到研究生不同层次的课程体系,受益面几乎覆盖了全校学生.实验课程的开展优化了教学过程、丰富了课外活动,学生们对于数学在实际中的应用有了更全面的认识,调动了学生的主观能动性来对事物进行探索和研究,学生在学习和实践过程中创新能力得到了锻炼和提高.课程的开展促进了教师对数学课程的全面思考和认识,激励他们不断地学习和与时俱进.巴班斯基在教育教学过程最优化中指出：优化教学过程的评价标准之一就是在指在一定的条件下,尽可能地发挥最大的效率,使学生获得最大限度的发展.项目组开设的系列课程十分注重效率,在较少增加课时的情况下,发挥学生的主观能动性,提高了教学效果,这主要表现在：（1）学生们在实验中能够自觉地发现一些规律,撰写了相关的论文并在学术刊物上得到发表.（2）学生们对数学建模和科技活动的热情越来越高涨.多年来,学校在全国数学建模大赛中每年都有一等奖,在省内一直处于领先位置,在挑战杯等各类科技竞赛也取得了优异的成绩.（3）学生在数学实验课程的中学习了相关的数学软件,这也锻炼了学生的编程能力,部分学生还在网上提供数学编程服务.（4）通过实验课程的教学和研究,教学组对整个数学实验系列课程在教学中的地位和作用有了深入的思考和研究,撰写了几十篇相关的教改研究论文以及相关实验书籍作为对实践教学研究改革心得的整理.数学实验课程的开展已经成为多门数学类课程的亮点和特色,如《线性代数》、《运筹学》、《统计学》三门课程已经建设成为省级精品课程,评价专家对实验课程的特色给予了非常肯定的评价.
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以上是我们开展数学实验系列课程的一些认识和实践,数学实验教学的合理开展关系到学校基础课程的教学能否与各类学科的发展、学校和社会的发展要求相适应,有必要对数学实验课程开设的门类进行更为深入的研究,如何进一步优化课程体系,数学实验课程的效果的衡量等问题值得继续研究.
参考文献：
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[2]姜启源,邢文训,谢金星,杨顶辉.大学数学实验[M].清华大学出版社,2005.
[3]李尚志,等.数学实验[M].高等教育出版社,2004.
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