培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

王慧敬，牛 蕊，楊曉磊，劉雪嬌，馮厚明

（黑龍江工程學(xué)院數(shù)學(xué)系，哈爾濱 150050）

應(yīng)用型本科教育是一種新的教學(xué)模式，通過把教育和培訓(xùn)相結(jié)合，達到社會所需求的目標(biāo)來高度適應(yīng)社會，這方面具有較大的潛力和空間來發(fā)展。因此，得到高等教育院校關(guān)注的應(yīng)用人才在實際工作中更具有發(fā)展的潛力。應(yīng)用型高校教育最重要的環(huán)節(jié)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，通過這些實踐性教學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用人才，使得學(xué)生具有應(yīng)用和創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)實驗可以利用現(xiàn)代科技手段，延伸傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程并解決實際問題。

1 應(yīng)用型本科院校開設(shè)數(shù)學(xué)實驗的意義

1.1 理論意義

數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能夠十分有效地改正以往教學(xué)過程中太過強調(diào)形式的邏輯推導(dǎo)和形式化的結(jié)果。數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌虺浞值丶ぐl(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的興趣，使學(xué)生從另一個角度來理解數(shù)學(xué)公式、定義、定理，使得學(xué)習(xí)的內(nèi)容生動、鮮活，容易理解。數(shù)學(xué)實驗研究的每個問題都需要學(xué)生自己通過觀察并總結(jié)規(guī)律，從不同實例出發(fā)(如垃圾處理，橋梁設(shè)計)——計算機實驗——發(fā)現(xiàn)規(guī)律——提出猜想——證明和論證，運用歸納總結(jié)和實驗手段進行數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)能夠較好地解決目前學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時存在的困難，使理論和實踐有機的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

1.2 現(xiàn)實意義

數(shù)學(xué)教學(xué)模式的選擇，由數(shù)學(xué)教育目的、教學(xué)現(xiàn)狀以及社會對數(shù)學(xué)的需求度決定。當(dāng)今數(shù)學(xué)教育和知識經(jīng)濟時代對人才創(chuàng)新能力的要求之間的矛盾越來越明顯，通過引進數(shù)學(xué)實驗進行實踐而實現(xiàn)的數(shù)學(xué)教育模式改革，和社會對數(shù)學(xué)知識的需求能夠完美融合。目前形勢下，數(shù)學(xué)教學(xué)往往是片面強調(diào)形式化的邏輯推導(dǎo)和形式化的結(jié)果，而對數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的展示和數(shù)學(xué)直觀性背景注意較少，大量的時間花在講題練題上，于是，在學(xué)生眼里，數(shù)學(xué)變成了枯燥無味的公式、結(jié)論和習(xí)題的堆積，充滿美感和生機勃勃的數(shù)學(xué)喪失了它的本來面目。在很長的時間內(nèi)，數(shù)學(xué)給人們的印象就是概念、定理、公式和做題，只是把數(shù)學(xué)當(dāng)成一種抽象的思想活動，在系統(tǒng)內(nèi)演繹科學(xué)。但數(shù)學(xué)不僅僅是邏輯推理，其實它也有獨有的實驗內(nèi)容。在教學(xué)過程中進行數(shù)學(xué)實驗可以使學(xué)生通過觀察演示和實際操作，讓學(xué)生對數(shù)學(xué)概念和定理有更深層次的認識，進而使學(xué)生能夠通過加工、整理，將這些知識變?yōu)樽约旱臇|西。在這些過程中學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的快樂和挫折，讓學(xué)生能夠自己去探索數(shù)學(xué)的魅力，并發(fā)現(xiàn)、猜想和解決一些數(shù)學(xué)現(xiàn)象。

2 研究現(xiàn)狀分析

我國早期解決了數(shù)學(xué)實驗的根本問題，即什么是數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)實驗要開展是為了什么等疑問。最開始提到相關(guān)數(shù)學(xué)實驗的文章并沒有直接說是“數(shù)學(xué)實驗”，只是用實驗手段來取代的。在這以后，1996——1999年，數(shù)學(xué)教育相關(guān)的雜志中沒有出現(xiàn)和數(shù)學(xué)實驗有關(guān)的內(nèi)容，這段時間是教育部在部分重點大學(xué)開展數(shù)學(xué)實驗試點的時間，2000年，數(shù)學(xué)實驗才在數(shù)學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)，逐漸解決了數(shù)學(xué)實驗在國內(nèi)的發(fā)展問題。由于數(shù)學(xué)的特殊性，普通的實驗不能夠很合理地解決數(shù)學(xué)上的大部分問題，所以，數(shù)學(xué)界在研究怎么能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)學(xué)的教學(xué)價值和功能，科學(xué)技術(shù)的進步使數(shù)學(xué)教育的發(fā)展有了很大推動，數(shù)學(xué)實驗開始向計算機轉(zhuǎn)型。模式構(gòu)建階段使數(shù)學(xué)實驗怎么開展得到了解決，這個階指出了數(shù)學(xué)實驗實際就是通過計算機進行的實驗，數(shù)學(xué)實驗在數(shù)學(xué)教育方面有很大的意義，研究人員更加關(guān)心這種新的教學(xué)方式和基本環(huán)節(jié)是怎么確定的，這樣可以明確地認識數(shù)學(xué)實驗，并能對實驗應(yīng)用有很大幫助。教學(xué)探索階段解決了實驗的教學(xué)內(nèi)容和構(gòu)建情況，這一階段數(shù)學(xué)實驗真正進入了數(shù)學(xué)教學(xué)。這期間，研究人員已經(jīng)能夠在教學(xué)內(nèi)容中落實數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生可以在操作和體驗中構(gòu)建數(shù)學(xué)知識，使數(shù)學(xué)課程能和信息技術(shù)有效結(jié)合。

3 數(shù)學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

實驗課起步階段有很多問題和不足。首先，數(shù)學(xué)實驗課的內(nèi)涵不夠清晰明確。數(shù)學(xué)實驗是新的教學(xué)模式，通過用計算機做實驗或者普通的實驗還是兩者相結(jié)合的實驗，現(xiàn)在沒有一致的說法。其次，數(shù)學(xué)實驗課的研究內(nèi)容不夠全面，不夠詳盡。數(shù)學(xué)實驗處于起始階段，沒有能夠深入具體教學(xué)研究內(nèi)容，目前主要研究是在做宣傳和推廣。再次，數(shù)學(xué)實驗課的研究相對來說比較少。不管從哪個方面來看，數(shù)學(xué)實驗都有相當(dāng)大的意義，雖然現(xiàn)在研究者做了很多有價值的研究，但是基本上停留在數(shù)學(xué)理論的表面層次。數(shù)學(xué)實驗的功能有哪些，這些功能又是怎么起作用的沒有做出很好的說明。

4 數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的改革建議

第一，依據(jù)數(shù)學(xué)實驗自身的特點，把數(shù)學(xué)實驗的本質(zhì)做出準(zhǔn)確的界定。

第二，對實驗工具和教學(xué)方式以及內(nèi)容的選擇，做出分析和詳細說明。

第三，分析數(shù)學(xué)教學(xué)實驗的價值，深入開采數(shù)學(xué)實驗的功能和作用，特別是對數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)要做詳盡闡述。

第四，分析數(shù)學(xué)教學(xué)中各種概念定義的影響，闡述數(shù)學(xué)實驗、課堂教學(xué)以及研究性學(xué)習(xí)之間的關(guān)系。研究數(shù)學(xué)實驗對學(xué)生動態(tài)想象力的影響，能夠為實踐教學(xué)奠定一定的基礎(chǔ)。

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