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课程教学中的数学实验模式与应用型数学

发布时间:2015-09-22  点击量:

摘 要:分析了目前国内高等师范学校关于数学分析课程教学中的数学实验模式存在的一些问题,探讨了数学实验对培养应用型数学人才的影响,以此探索了高等师范学校的基础数学教育与培养应用型数学人才相结合的新型模式。 
  关键词:数学分析;实验教学;数学建模 
  近年来,国内高等师范学校不断探索转型模式,培养能解决实际问题的应用型人才来服务于地方,已成为热门话题,因此大学课程中的实验模式显得十分重要。数学分析不但是大学数学专业的核心基础课之一,而且是数学相关专业学生学习其他数学课程的重要理论基础。同时,它在培养学生的数学思维能力,加强学生对数学相关知识的理解和在实际生活中的运用等方面,都起到十分重要的作用。数学分析这门课程高度抽象,直观性不强,注重逻辑推理,计算较为复杂。不过数学实验能够提高学生的职业能力和创新能力。王俊俊等主要探讨了数学分析的教学方法,认为应加强培养学生的逻辑思维能力。韦启明等强调了数学课程中计算机辅助教学的必要性。王琳琳认为数学实验能提高学生的积极性和独立解决问题的能力。李洪恒等则探讨了作为师范类数学专业的教师要根据社会需要来改革数学分析的教学模式。叶传秀等也认为,就师范学校而论,仅从数学理论上的教学已不适应现代教育的发展和需要。随着近年来我国经济的不断发展和社会对应用型人才需求的不断增长,高等师范学校特别是地方高等师范学校应将培养应用型人才作为主要任务和目的之一。加强学与用的结合,为社会培养合格的专业和应用型人才应成为高等师范学校的最终目标。因此,高等师范学校的数学分析课程中合理的数学实验设计模式对培养数学类应用型人才至关重要。本文将以培养应用型数学人才为出发点,探究高等师范学校的数学分析课程的数学实验设计模式。 
  一、高等师范学校在数学分析教学过程中进行数学实验存在的一些问题 
  1.不太重视数学实验,造成数学专业学生不知学习数学分析课程的意义 
  主要体现在:学生认为反正以后只当一名中学或小学老师,数学分析课程对中小学教育帮助不大,因此,学好学差都一个样;也有教师认为应主要培养学生的数学思维能力。据,现在高等师范学院学生的公招成功率已不到三分之一。但是社会急需大量的数学培训人才和其他实用型数学人才,而教师和学生对数学专业学生就业需求的敏感性不强,造成对数学实验的重视程度不够。 
  2.数学分析课程的数学实验模式有待进一步加强和多样化 
  一般人认为数学实验就是将计算机和数学分析教学有机结合起来,让学生自己动手,开发分析、推理和归纳等数学思维能力,以此来加深对数学概念、性质和理论的理解和应用。但这会造成师范类高校的数学分析教学中的数学实验效果较差,实验方式单一。主要体现在:(1)认为只要利用计算机编程技术对数学分析中的某些问题进行计算就是数学实验,而没有真正从实验中理解其本质。(2)创新训练的力度不够,造成学生在解决实际问题时不知所措,缺乏解决问题的方法和能力。(3)学生的自主实验能力不强,一般都是教师安排好实验内容,学生只会依葫芦画瓢。(4)没有数学实验内容的延伸,比如说没有将实验的内容和方法与解决实际问题有机结合起来。(5)缺乏将数学分析的一些理念与学生的师范技能实验有机结合起来的能力,造成了以后从事数学教育的学生很难从数学分析课程中受益。 
  二、对数学分析课程实验模式的思考与探究 
  我们主要从思想教育、实验理念、实验方式、创新实验训练等方面提高师范类数学专业大学生的数学分析实验效果,提出一些新的实验方法,建立新型的数学实验模式。 
  1.认清就业形势,提高师生对数学实验的重视程度 
  就目前的就业形势来看,师范类学校数学专业的学生今后从事数学教育的机会将越来越少。近年来,师范类高校招收师范专业的学生数量逐渐减少,非师范的学生数量逐步增多,对师范类高校中的学生特别是数学专业的学生来讲更是一个巨大挑战。因此,要改变数学专业的学生认为将从事公办学校的数学教育作为唯一目标的这种观念,需要师生对数学理论的应用前景进行深刻的探讨,比如:数学分析的实验模式就应与当今的需求和就业状况紧密结合起来,提高学生的学习积极性和就业的信心。 
  2.努力探索对数学实验理念的重构,提高对数学分析课程的学习效果和教学效果,将培养应用型数学人才和培养学生的数学思维能力作为同等重要的工作来抓 
  一般来讲,数学分析的实验过程主要通过计算机来完成。我们可以将数学分析中很抽象、难以理解的概念、定理和计算复杂的函数作为实验的主要对象。通过数学实验,使抽象的数学知识变得更加具体、形象,更好地理解极限、微分和积分等基本概念。特别是可让学生利用MATLAB和SPSS等数学软件进行算法研究、数据分析与处理等活动。这样可以通过数学实验,将抽象和具体相结合,既提高了教师的教学质量,也增强了学生的学习效果。 
  (1)加强数学分析课程的实验与数学建模的联系 
  数学实验是学习数学,而数学建模是应用数学,通过数学建模建立数学模型,并以数学实验作为解决实际问题的工具。因此,我们将数学分析课程的数学实验与数学建模有机结合起来,不但有利于增强学生学习数学分析课程的动力,而且也提高了学生的创新实践能力。可以说,,这不仅拓宽了数学专业学生的就业面,还更加符合当前社会对应用型技术人才的需求。 
  (2)拓展数学实验内容,提高数学实验质量,加大培养学生数学创新训练能力的力度 
  数学分析中有许多理论比如极值理论、极限理论等在实际生活中都有重要的应用背景。我们应通过数学实验与创新训练的有机结合,将这些数学方法与理论切实应用到社会生活中,以此解决实际问题。 
  ①高等师范学校数学类毕业论文选题应多与解决社会生活中的实际问题相结合。由于高等师范学校主要以培养老师为主体,数学专业的学生对数学理论的理解和研究能力不是很强,因此,增强数学理论的应用能力可作为数学专业学生的主要学习任务之一。

②鼓励数学专业的学生以团队形式参加挑战杯等竞赛。一般来讲,创新训练项目需要参加竞赛的学生或指导老师将数学的相关知识与实际紧密地结合起来。这对增强数学专业学生的自主创业能力和创新实践能力有极大的促进作用,还会拓宽师范类高校培养应用型数学人才的途径。 
  ③加强学生科研和数学实验的相互影响力度。比如,数学分析教师要多指导有志于从事经济、管理和自主创业等的学生参加课外科研活动和社会调研活动,通过数学分析中的相关理论进行数据挖掘,零距离了解数学的应用前景,以获取知识和提高他们解决实际问题的能力来扩大师范类数学专业学生的就业途径。 
  3.教师要不断转变教学观念,重视数学实验,学校更要认识到实验的重要性 
  传统的数学教学模式不利于学生各方面能力的培养,尤其是数学应用能力的培养。所以教师要结合国内数学人才的需求状况,认识到数学实验对数学专业学生应用能力培养的紧迫性。学校也要鼓励教师参与转型培训,提高教师适应社会需求的能力,特别要提高具有实验教学能力教师的地位。改变传统教学中以教师为中心的现象,真正确立学生在课堂上的主体地位,通过实验教学中学生的亲自动手操作,充分发挥学生的主观能动性。 
  总的来说,高等师范学校在逐步转型为应用型技术院校的过程中,我们应将培养各类应用型人才作为出发点,重视探索高等师范学校数学分析等基础数学课程的实验新型模式,以此来提高数学专业学生的实践应用能力和拓宽学生的就业渠道,为社会培养更多合格的应用型数学人才,最终达到高等师范学校不断转型为服务于社会的应用型大学的目的。 
  参考文献: 
  [1]陈辉,倪岚,姚君.利用MATLAB软件进行数学分析教学[J].黑龙江科技学院学报,2009. 
  [2]王俊俊,赵伟杰.数学分析教学方法改革的一些探讨[J].潍坊教学学院学报,2012. 
  [3]韦启明,陆克盛,黄振功.《数学分析课》引入计算机实验教学的尝试[J].南宁师范高等专科学校学报,2002. 
  [4]王琳琳.数学分析:教学中的数学实验[J].西安文理学院学报,2009. 
  [5]李洪恒,邹进.《数学分析》教学模式与教学方法的改革研究[J].新课程,2013. 
  [6]叶传秀,赵美艳.浅析数学实验课程在师范类高校数学专业教学中的实验设计[J].高校实验室工作研究,2009. 


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