數(shù)學(xué)實驗輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的作用和策略

時間:2022-03-07 08:53:46

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數(shù)學(xué)實驗輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的作用和策略

摘要:在傳統(tǒng)的大學(xué)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中,因授課側(cè)重點不同、教學(xué)模式等原因,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中多注重應(yīng)付考試,缺少運用數(shù)學(xué)實驗探索和解決實際問題的能力。根據(jù)數(shù)學(xué)實驗課程的特點,初步探討在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中運用數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué)的策略問題,以此能為社會經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的高等數(shù)學(xué)教育事業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實驗;輔助教學(xué)

一、數(shù)學(xué)實驗輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的作用

在高等教育中,高等數(shù)學(xué)是大學(xué)經(jīng)濟類、管理類等專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)必修課程。對高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)大學(xué)生更強的邏輯推理能力和更好的創(chuàng)新思維能力,從而對大學(xué)生各方面素質(zhì)都有全面提高。隨著計算機性能的不斷提高,各種實驗軟件大量涌現(xiàn),這正快速改變著大學(xué)生的學(xué)習(xí)生活方式。同時,利用計算機實驗軟件信息技術(shù)培養(yǎng)的人才更具實踐和創(chuàng)新能力,能更好服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展。因此在信息技術(shù)快速發(fā)展及我國社會經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)等大環(huán)境、新形勢背景下,傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式已不能滿足當(dāng)前的學(xué)習(xí)需要,在一定程度上影響了社會經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的高等教育教學(xué)質(zhì)量。所以,如何全面提高社會經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的高等數(shù)學(xué)教育的效果,是當(dāng)前從事高校數(shù)學(xué)教育人員研究的重要內(nèi)容。另外,國家教育部實施的“質(zhì)量工程”建設(shè)要求高等數(shù)學(xué)教學(xué)中加強學(xué)生對數(shù)學(xué)實驗的學(xué)習(xí),以培養(yǎng)大學(xué)生的動手解決問題的實踐能力。因此,數(shù)學(xué)實驗的思想和方法對高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)具有十分重要的輔助作用。另外,目前只有部分院校為非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,或者開設(shè)數(shù)學(xué)實驗公選課,這樣受益面太小。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)實驗可以使學(xué)生綜合利用所學(xué)的知識來分析實際問題,并通過自己的設(shè)想嘗試構(gòu)建出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,最后借助數(shù)學(xué)實驗工具得出結(jié)果。通過這些數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)和運作的過程能夠很好地激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。所以,為了讓更多非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),也需要利用數(shù)學(xué)實驗輔助高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。

二、數(shù)學(xué)實驗進行高校高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)的策略

數(shù)學(xué)實驗是運用計算機軟件編程技術(shù)檢驗和解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問題,通過數(shù)學(xué)實驗中的實踐動手操作過程,可以使得學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和接觸一些過去不曾見識過的新鮮內(nèi)容,如通過畫橢圓曲面、球面等實驗內(nèi)容能夠讓學(xué)生深刻體會和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的對稱美,從而調(diào)動學(xué)生利用數(shù)學(xué)實驗驗證和探索數(shù)學(xué)知識的積極性。高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中怎樣運用數(shù)學(xué)實驗輔助教學(xué),接下來給出自己教學(xué)實踐中的幾點策略。

1.每章結(jié)束后進行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)實驗課學(xué)習(xí),提高學(xué)生的理解能力

通過適度數(shù)學(xué)實驗軟件的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生利用計算機進行數(shù)值運算的能力,同時,通過課堂數(shù)學(xué)實驗編程結(jié)果的動態(tài)輸出演示加強學(xué)生對高等數(shù)學(xué)教材上所學(xué)的定義、定理及推論的理解。在教學(xué)安排上,每章理論課后進行1-2個課時的數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí),教師通過電腦上的數(shù)學(xué)實驗操作演示使得抽象的理論變得直觀,學(xué)生看后可以深入理解高等數(shù)學(xué)書上的基本概念和基本理論。

2.適當(dāng)布置課后數(shù)學(xué)實驗任務(wù),提高學(xué)生解決現(xiàn)實生活中常見問題的能力

布置一些課后運用數(shù)學(xué)實驗解決數(shù)學(xué)問題的任務(wù)是必要的。如講微分方程在經(jīng)濟學(xué)中的應(yīng)用時有市場價格和需求量之間的數(shù)學(xué)模型,可以針對這種數(shù)學(xué)模型讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)市場價格和需求量之間蘊含曲線的變化趨勢來預(yù)測各個時間段的最佳生產(chǎn)量,預(yù)測商品的銷售量,也可以預(yù)算出總共的生產(chǎn)成本等。這樣,可以使得學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實生活中的問題很好地聯(lián)系起來,通過數(shù)學(xué)實驗操作提高學(xué)生解決這類問題的能力。

3.適當(dāng)布置自主數(shù)學(xué)實驗,進行數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生探索和創(chuàng)新能力

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生往往習(xí)慣于老師安排好的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容和接受事先已有的研究結(jié)果。另外,由于課時所限,教師給予學(xué)生課堂探索的時間有限,這些是現(xiàn)今高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注意改進的地方。適當(dāng)布置自主數(shù)學(xué)實驗,引導(dǎo)學(xué)生更多地投入自主的數(shù)學(xué)實驗,并向他們提供技術(shù)支持,在這樣的自主數(shù)學(xué)實驗過程中,學(xué)生能夠發(fā)掘自己想要做的內(nèi)容,可以很大程度上調(diào)動他們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣和熱情。同時,學(xué)生在自主數(shù)學(xué)實驗的操作過程中為了驗證和得出自己想要的結(jié)果,必然進行反復(fù)實驗。這樣,一次次實驗可以磨煉學(xué)生的研究探索毅力,反復(fù)實驗的過程也可以激發(fā)他們的創(chuàng)新能力。

4.適當(dāng)進行小組數(shù)學(xué)實驗比賽,檢驗學(xué)生用數(shù)學(xué)實驗演示數(shù)學(xué)內(nèi)容的能力

怎樣在用數(shù)學(xué)實驗進行高等數(shù)學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)后來檢驗學(xué)生對知識的掌握能力?答案就是通過小組數(shù)學(xué)實驗比賽來跟蹤。可以事先對學(xué)生進行分組,每個小組確定一個小組長,然后抽出一個課時,當(dāng)場出題讓每個小組進行限時上機操作,操作結(jié)果與小組同學(xué)的平時成績掛鉤,這樣,一方面能促進學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和理解,另一方面可以有效檢驗學(xué)生用數(shù)學(xué)實驗演示數(shù)學(xué)內(nèi)容的能力。

三、運用數(shù)學(xué)實驗進行高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)過程中需要注意的地方

用數(shù)學(xué)實驗進行高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)中,教師要把握好數(shù)學(xué)實驗的運用力度,不要過度依賴,畢竟課本上的基本定義和基本理論還是最重要的,同時,要盡量避免增加學(xué)生負(fù)擔(dān),選取的教學(xué)實驗內(nèi)容應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)能力可承受范圍,讓學(xué)生分小組討論合作完成,課后上機實踐操作。

參考文獻:

[1]趙禮峰,趙洪牛.省級數(shù)學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)實踐與思考[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2015

[2]郭迎春.信息化條件下高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)新模式探討[J].河北師范大學(xué)學(xué)報,2008

作者:張國東 單位:中南民族大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院