關(guān)于數(shù)學分析課程教學中的數(shù)學實驗模式與應(yīng)用型數(shù)學人才培養(yǎng)的探究

摘 要：分析了目前國內(nèi)高等師范學校關(guān)于數(shù)學分析課程教學中的數(shù)學實驗模式存在的一些問題，探討了數(shù)學實驗對培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學人才的影響，以此探索了高等師范學校的基礎(chǔ)數(shù)學教育與培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學人才相結(jié)合的新型模式。

關(guān)鍵詞：數(shù)學分析；實驗教學；數(shù)學建模

近年來，國內(nèi)高等師范學校不斷探索轉(zhuǎn)型模式，培養(yǎng)能解決實際問題的應(yīng)用型人才來服務(wù)于地方，已成為熱門話題，因此大學課程中的實驗模式顯得十分重要。數(shù)學分析不但是大學數(shù)學專業(yè)的核心基礎(chǔ)課之一，而且是數(shù)學相關(guān)專業(yè)學生學習其他數(shù)學課程的重要理論基礎(chǔ)。同時，它在培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力，加強學生對數(shù)學相關(guān)知識的理解和在實際生活中的運用等方面，都起到十分重要的作用。數(shù)學分析這門課程高度抽象，直觀性不強，注重邏輯推理，計算較為復雜。不過數(shù)學實驗能夠提高學生的職業(yè)能力和創(chuàng)新能力。王俊俊等主要探討了數(shù)學分析的教學方法，認為應(yīng)加強培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。韋啟明等強調(diào)了數(shù)學課程中計算機輔助教學的必要性。王琳琳認為數(shù)學實驗能提高學生的積極性和獨立解決問題的能力。李洪恒等則探討了作為師范類數(shù)學專業(yè)的教師要根據(jù)社會需要來改革數(shù)學分析的教學模式。葉傳秀等也認為，就師范學校而論，僅從數(shù)學理論上的教學已不適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展和需要。隨著近年來我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和社會對應(yīng)用型人才需求的不斷增長，高等師范學校特別是地方高等師范學校應(yīng)將培養(yǎng)應(yīng)用型人才作為主要任務(wù)和目的之一。加強學與用的結(jié)合，為社會培養(yǎng)合格的專業(yè)和應(yīng)用型人才應(yīng)成為高等師范學校的最終目標。因此，高等師范學校的數(shù)學分析課程中合理的數(shù)學實驗設(shè)計模式對培養(yǎng)數(shù)學類應(yīng)用型人才至關(guān)重要。本文將以培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學人才為出發(fā)點，探究高等師范學校的數(shù)學分析課程的數(shù)學實驗設(shè)計模式。

一、高等師范學校在數(shù)學分析教學過程中進行數(shù)學實驗存在的一些問題

1.不太重視數(shù)學實驗，造成數(shù)學專業(yè)學生不知學習數(shù)學分析課程的意義

主要體現(xiàn)在：學生認為反正以后只當一名中學或小學老師，數(shù)學分析課程對中小學教育幫助不大，因此，學好學差都一個樣；也有教師認為應(yīng)主要培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在高等師范學院學生的公招成功率已不到三分之一。但是社會急需大量的數(shù)學培訓人才和其他實用型數(shù)學人才，而教師和學生對數(shù)學專業(yè)學生就業(yè)需求的敏感性不強，造成對數(shù)學實驗的重視程度不夠。

2.數(shù)學分析課程的數(shù)學實驗模式有待進一步加強和多樣化

一般人認為數(shù)學實驗就是將計算機和數(shù)學分析教學有機結(jié)合起來，讓學生自己動手，開發(fā)分析、推理和歸納等數(shù)學思維能力，以此來加深對數(shù)學概念、性質(zhì)和理論的理解和應(yīng)用。但這會造成師范類高校的數(shù)學分析教學中的數(shù)學實驗效果較差，實驗方式單一。主要體現(xiàn)在：（1）認為只要利用計算機編程技術(shù)對數(shù)學分析中的某些問題進行計算就是數(shù)學實驗，而沒有真正從實驗中理解其本質(zhì)。（2）創(chuàng)新訓練的力度不夠，造成學生在解決實際問題時不知所措，缺乏解決問題的方法和能力。（3）學生的自主實驗能力不強，一般都是教師安排好實驗內(nèi)容，學生只會依葫蘆畫瓢。（4）沒有數(shù)學實驗內(nèi)容的延伸，比如說沒有將實驗的內(nèi)容和方法與解決實際問題有機結(jié)合起來。（5）缺乏將數(shù)學分析的一些理念與學生的師范技能實驗有機結(jié)合起來的能力，造成了以后從事數(shù)學教育的學生很難從數(shù)學分析課程中受益。

二、對數(shù)學分析課程實驗模式的思考與探究

我們主要從思想教育、實驗理念、實驗方式、創(chuàng)新實驗訓練等方面提高師范類數(shù)學專業(yè)大學生的數(shù)學分析實驗效果，提出一些新的實驗方法，建立新型的數(shù)學實驗模式。

1.認清就業(yè)形勢，提高師生對數(shù)學實驗的重視程度

就目前的就業(yè)形勢來看，師范類學校數(shù)學專業(yè)的學生今后從事數(shù)學教育的機會將越來越少。近年來，師范類高校招收師范專業(yè)的學生數(shù)量逐漸減少，非師范的學生數(shù)量逐步增多，對師范類高校中的學生特別是數(shù)學專業(yè)的學生來講更是一個巨大挑戰(zhàn)。因此，要改變數(shù)學專業(yè)的學生認為將從事公辦學校的數(shù)學教育作為唯一目標的這種觀念，需要師生對數(shù)學理論的應(yīng)用前景進行深刻的探討，比如：數(shù)學分析的實驗模式就應(yīng)與當今的需求和就業(yè)狀況緊密結(jié)合起來，提高學生的學習積極性和就業(yè)的信心。

2.努力探索對數(shù)學實驗理念的重構(gòu)，提高對數(shù)學分析課程的學習效果和教學效果，將培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學人才和培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力作為同等重要的工作來抓

一般來講，數(shù)學分析的實驗過程主要通過計算機來完成。我們可以將數(shù)學分析中很抽象、難以理解的概念、定理和計算復雜的函數(shù)作為實驗的主要對象。通過數(shù)學實驗，使抽象的數(shù)學知識變得更加具體、形象，更好地理解極限、微分和積分等基本概念。特別是可讓學生利用MATLAB和SPSS等數(shù)學軟件進行算法研究、數(shù)據(jù)分析與處理等活動。這樣可以通過數(shù)學實驗，將抽象和具體相結(jié)合，既提高了教師的教學質(zhì)量，也增強了學生的學習效果。

（1）加強數(shù)學分析課程的實驗與數(shù)學建模的聯(lián)系

數(shù)學實驗是學習數(shù)學，而數(shù)學建模是應(yīng)用數(shù)學，通過數(shù)學建模建立數(shù)學模型，并以數(shù)學實驗作為解決實際問題的工具。因此，我們將數(shù)學分析課程的數(shù)學實驗與數(shù)學建模有機結(jié)合起來，不但有利于增強學生學習數(shù)學分析課程的動力，而且也提高了學生的創(chuàng)新實踐能力?？梢哉f，這不僅拓寬了數(shù)學專業(yè)學生的就業(yè)面，還更加符合當前社會對應(yīng)用型技術(shù)人才的需求。

（2）拓展數(shù)學實驗內(nèi)容，提高數(shù)學實驗質(zhì)量，加大培養(yǎng)學生數(shù)學創(chuàng)新訓練能力的力度

數(shù)學分析中有許多理論比如極值理論、極限理論等在實際生活中都有重要的應(yīng)用背景。我們應(yīng)通過數(shù)學實驗與創(chuàng)新訓練的有機結(jié)合，將這些數(shù)學方法與理論切實應(yīng)用到社會生活中，以此解決實際問題。

①高等師范學校數(shù)學類畢業(yè)論文選題應(yīng)多與解決社會生活中的實際問題相結(jié)合。由于高等師范學校主要以培養(yǎng)老師為主體，數(shù)學專業(yè)的學生對數(shù)學理論的理解和研究能力不是很強，因此，增強數(shù)學理論的應(yīng)用能力可作為數(shù)學專業(yè)學生的主要學習任務(wù)之一。

②鼓勵數(shù)學專業(yè)的學生以團隊形式參加挑戰(zhàn)杯等競賽。一般來講，創(chuàng)新訓練項目需要參加競賽的學生或指導老師將數(shù)學的相關(guān)知識與實際緊密地結(jié)合起來。這對增強數(shù)學專業(yè)學生的自主創(chuàng)業(yè)能力和創(chuàng)新實踐能力有極大的促進作用，還會拓寬師范類高校培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學人才的途徑。

③加強學生科研和數(shù)學實驗的相互影響力度。比如，數(shù)學分析教師要多指導有志于從事經(jīng)濟、管理和自主創(chuàng)業(yè)等的學生參加課外科研活動和社會調(diào)研活動，通過數(shù)學分析中的相關(guān)理論進行數(shù)據(jù)挖掘，零距離了解數(shù)學的應(yīng)用前景，以獲取知識和提高他們解決實際問題的能力來擴大師范類數(shù)學專業(yè)學生的就業(yè)途徑。

3.教師要不斷轉(zhuǎn)變教學觀念，重視數(shù)學實驗，學校更要認識到實驗的重要性

傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式不利于學生各方面能力的培養(yǎng)，尤其是數(shù)學應(yīng)用能力的培養(yǎng)。所以教師要結(jié)合國內(nèi)數(shù)學人才的需求狀況，認識到數(shù)學實驗對數(shù)學專業(yè)學生應(yīng)用能力培養(yǎng)的緊迫性。學校也要鼓勵教師參與轉(zhuǎn)型培訓，提高教師適應(yīng)社會需求的能力，特別要提高具有實驗教學能力教師的地位。改變傳統(tǒng)教學中以教師為中心的現(xiàn)象，真正確立學生在課堂上的主體地位，通過實驗教學中學生的親自動手操作，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。

總的來說，高等師范學校在逐步轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型技術(shù)院校的過程中，我們應(yīng)將培養(yǎng)各類應(yīng)用型人才作為出發(fā)點，重視探索高等師范學校數(shù)學分析等基礎(chǔ)數(shù)學課程的實驗新型模式，以此來提高數(shù)學專業(yè)學生的實踐應(yīng)用能力和拓寬學生的就業(yè)渠道，為社會培養(yǎng)更多合格的應(yīng)用型數(shù)學人才，最終達到高等師范學校不斷轉(zhuǎn)型為服務(wù)于社會的應(yīng)用型大學的目的。

參考文獻：

[1]陳輝，倪嵐，姚君.利用MATLAB軟件進行數(shù)學分析教學[J].黑龍江科技學院學報，2009.

[2]王俊俊，趙偉杰.數(shù)學分析教學方法改革的一些探討[J].濰坊教學學院學報，2012.

[3]韋啟明，陸克盛，黃振功.《數(shù)學分析課》引入計算機實驗教學的嘗試[J].南寧師范高等專科學校學報，2002.

[4]王琳琳.數(shù)學分析：教學中的數(shù)學實驗[J].西安文理學院學報，2009.

[5]李洪恒，鄒進.《數(shù)學分析》教學模式與教學方法的改革研究[J].新課程，2013.

[6]葉傳秀，趙美艷.淺析數(shù)學實驗課程在師范類高校數(shù)學專業(yè)教學中的實驗設(shè)計[J].高校實驗室工作研究，2009.

編輯 李建軍