高職院校開設(shè)《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的認(rèn)識(shí)

高經(jīng)芳

【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得只需“一枝筆,一張紙”數(shù)學(xué)也走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、科學(xué)計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)際動(dòng)手能力。在高職院校開設(shè)《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程不但有利于改善學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,而且與高職院校培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人材的目標(biāo)相一致;與數(shù)學(xué)教育觀念和教學(xué)模式的改革相適應(yīng),能夠加強(qiáng)高職學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問題的能力,也與學(xué)生知識(shí)形成的軌跡相符,可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 課程 教學(xué)模式

在高職教育中,數(shù)學(xué)有什么用?這是數(shù)學(xué)教師經(jīng)常被問到的一個(gè)問題。抽象理論與具體應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象在現(xiàn)行高職院校數(shù)學(xué)教育中普通存在。雖然很多數(shù)學(xué)工作者致力于扭轉(zhuǎn)這種局面,比如近幾年來在高職院校逐漸風(fēng)靡的數(shù)學(xué)建模競賽,就曾帶來一縷春風(fēng),但畢竟參與者要百里挑一,惠不及眾。而《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》作為數(shù)學(xué)教育年輕的一族,越來越多地受到數(shù)學(xué)工 作者的追捧。

一、什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

對《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》比較全面的定義是:所謂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn).就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)工具.以數(shù)學(xué)理論作為實(shí)驗(yàn)原理,以數(shù)學(xué)素材作為實(shí)驗(yàn)對象,以簡單的對話方式或復(fù)雜的程序方式作為實(shí)驗(yàn)形式,以數(shù)值計(jì)算、符號(hào)演算或圖形演示等作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以實(shí)例分析、模擬仿真、歸納總結(jié)等為主要實(shí)驗(yàn)方法,以輔助學(xué)教學(xué)、輔助用數(shù)學(xué)或輔助做數(shù)學(xué)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為最終形式的上機(jī)實(shí)踐活動(dòng)。如果針對高職教育的特點(diǎn),《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程淺顯定位應(yīng)該是:讓學(xué)生通過解決實(shí)際問題的過程來學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué),在這個(gè)過程中需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法、需要借助計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件,更重要的是學(xué)生有較大的自主空間。

二、高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

高職院校開設(shè)的數(shù)學(xué)課程主要為工科類和經(jīng)濟(jì)類專業(yè)。現(xiàn)在的教學(xué)模式基本還是教師講授——學(xué)生練習(xí)——強(qiáng)化訓(xùn)練——測驗(yàn)講評,以教師授課和學(xué)生練習(xí)兩個(gè)環(huán)節(jié),授課內(nèi)容主要是概念引入、定理和推論的介紹、最后是占很大篇幅的解題技巧訓(xùn)練等組成,教學(xué)形式也還是以教師講和學(xué)生聽為主,學(xué)生對知識(shí)的理解僅僅停留在老師講授內(nèi)容的表層理解上,缺乏知識(shí)的再加工;學(xué)生練習(xí)基本都是進(jìn)行課后思考和書面作業(yè),這種實(shí)踐環(huán)節(jié)是基于數(shù)學(xué)的思維,思考上看不見,摸不著,比較抽象,而作業(yè)練習(xí)的局限性在于無法充分體現(xiàn)其全面性和創(chuàng)新內(nèi)容.使不少人對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)感到困難,進(jìn)而產(chǎn)生厭倦。近年來,雖然在很多院校嘗試引入《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課,但由于普遍存在課時(shí)少,杯水車薪,與預(yù)期目的有較大的距離。

三、高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的必要性

1.與高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)相一致

高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)是造就在生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線工作的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才,這就決定了高職院校人才培養(yǎng)必然具實(shí)踐性;主動(dòng)性;過程性;個(gè)性化。我院幾次數(shù)學(xué)教學(xué)問卷調(diào)查反饋的信息中可以看出,作為第一主角的學(xué)生深知,要想今后在專業(yè)上順利學(xué)習(xí)和不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)是先行?，F(xiàn)在的癥結(jié)在于一面是知道數(shù)學(xué)的重要性,另一面又是普通存在對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的畏難情緒。導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的原因在于數(shù)學(xué)教學(xué)體系的弊端,比如在《微積分》部分,教學(xué)還是沿著“定義—定理—推論—解題”這一條演繹的道路教學(xué)的,這樣的方式把數(shù)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化了,便于教師的課堂講授,但缺失了微積分從生活和工作實(shí)踐中來源的說明,在實(shí)際中又是如何地得以廣泛應(yīng)用也表之甚少。如果能用《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程,在這個(gè)高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中普遍存在的瓶頸問題上有所突破,那與高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)將是大幅度的接近。

2.與教學(xué)模式改革的形勢相適應(yīng)

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式是為傳授知識(shí)而設(shè)計(jì)的,它符合傳授知識(shí)的客觀規(guī)律。但其缺點(diǎn)有二:一是在每次具體的教學(xué)活動(dòng)中,老師作為單純的知識(shí)傳播者仍是事件主體,學(xué)生作為知識(shí)的接受者始終處于被動(dòng)地位,他無法根據(jù)自己的接受能力調(diào)整每次教學(xué)活動(dòng)中知識(shí)傳播的速度和數(shù)量;二是傳統(tǒng)的教學(xué)模式只注重知識(shí)的講授,不注重學(xué)生能力的培養(yǎng),導(dǎo)致數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)無法與后續(xù)的專業(yè)課有效接軌,對學(xué)生將來工作和繼續(xù)學(xué)習(xí)空間的打造幫助甚微?，F(xiàn)代課程改革的核心是加強(qiáng)素質(zhì)教育,培養(yǎng)會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)思考、能創(chuàng)造的新型人才。數(shù)學(xué)教育不僅要教給學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),而且要讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),形成終身學(xué)習(xí)的愿望、習(xí)慣和能力。開設(shè)大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的就在于修正這種教學(xué)模式的缺點(diǎn),通過視覺化、形象化的表象使學(xué)生加深對授課知識(shí)較深層次的理解,同時(shí)滿足了趣味性、全面性和創(chuàng)新性的教學(xué)需求.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為教師和學(xué)生主被動(dòng)地位的互換、高職學(xué)生能力素質(zhì)的提高、合作交流習(xí)慣的養(yǎng)成、探究發(fā)現(xiàn)提供了更廣闊的空間。

3.與學(xué)生知識(shí)形成相符,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識(shí),并使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的。因此數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是學(xué)生被動(dòng)接受課本上或老師敘述的現(xiàn)成結(jié)論,而是學(xué)生從自己的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”出發(fā),在他人幫助下自己動(dòng)手、動(dòng)腦,用觀察、模仿、實(shí)驗(yàn)、猜想等手段去探究經(jīng)驗(yàn),逐步建構(gòu)并發(fā)展自己的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的活動(dòng)過程,而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是一條有效途徑。運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不是直接向?qū)W生說明某一數(shù)學(xué)概念和計(jì)算方法,而是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、思考去探究和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的規(guī)律性東西。它更能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展.培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在激發(fā)學(xué)生的興趣、鞏固知識(shí)、培養(yǎng)能力等方面,都能發(fā)揮作用。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一門很好的提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力和創(chuàng)新能力的課程,盡管在現(xiàn)在高職院校的數(shù)學(xué)教學(xué)處還處在探索試驗(yàn)階段,但它所表現(xiàn)出的強(qiáng)大生命力己被新一代大學(xué)生所接受,但在實(shí)施過程中還應(yīng)注意要加強(qiáng)硬件方面的投入,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程,在教學(xué)過程中,對計(jì)算機(jī)和軟件的依賴性很強(qiáng),因此,要開設(shè)好這門課程,相應(yīng)硬件設(shè)備的投入要有相當(dāng)?shù)牧Χ取?/p>

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