地方高師院校數(shù)學實驗課程建設(shè)的研究與實踐

摘要：本文從高師院校數(shù)學實驗教學的現(xiàn)狀出發(fā)，分析高師數(shù)學實驗教學的主要問題?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)教學的改革，探討數(shù)學實驗教學的改革方面，著力優(yōu)化數(shù)學實驗教學課程體系，提高數(shù)學實驗教學的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高師;數(shù)學實驗;課程設(shè)置

數(shù)學實驗教學是促進學生掌握數(shù)學實踐能力，優(yōu)化學生數(shù)學理論思維的重要教學手段。高師院校數(shù)學實驗教學有效性不足，還要在現(xiàn)代化的教學體系下豐富數(shù)學實驗教學方法，構(gòu)建完善的數(shù)學實驗教學體系。

1.地方高師院校數(shù)學實驗教學主要問題

1.1缺乏針對性教學計劃

地方高師院校對數(shù)學實驗教學的重視不足，目前普遍存在重視理論教學與輕視實驗教學的問題。高師數(shù)學教學更注重進行理論知識的講授，沒能促進學生主動進行實驗活動，不能基于數(shù)學實驗教學與理論教學的互動制定教學計劃，導致數(shù)學實驗教學的層次性與目標性不足，沒能促進實驗教學活動的順利開展，影響數(shù)學實驗培養(yǎng)學生作用的發(fā)揮。

1.2實驗教學創(chuàng)新性低

目前高師院校的數(shù)學實驗教學以模擬實驗為主，數(shù)學實驗教學沒能采用創(chuàng)新性教學的方式，實驗教學的方法較為單一，實驗教學沒能有效的激發(fā)學生參與興趣。實驗教學的改革不足，不少高師院校沒能加強數(shù)學實驗教學的硬件配置，不注重開發(fā)專業(yè)的實驗教學系統(tǒng)，沒能根據(jù)學生的個性化學習需要進行實驗教學，因此影響數(shù)學實驗教學有效性。由于數(shù)學實驗教學缺乏改革意識，因此不利于促進學生參與實驗活動。

1.3實驗與理論課程矛盾

實驗教學與理論課程矛盾是制約數(shù)學實驗教學順利實施的重要問題。有些高師院校沒能合理的配置數(shù)學實驗教學活動，普遍的存在著理論教學多與數(shù)學實驗教學少的問題。大部分高師院校的數(shù)學教學的總時數(shù)在縮短，實驗教學的比例相對較少，實驗教學與理論教學配置不均衡，學生在沒能有效進修理論基礎(chǔ)時就參與數(shù)學實驗，不利于發(fā)揮數(shù)學實驗在培養(yǎng)學生數(shù)學思維，促進學生理解理論問題，以及提高學生應(yīng)用能力的效果。只有均衡配置理論與實驗教學，才能滿足學生的成長需要。

1.4教材配置不足問題

當前數(shù)學實驗教學的教材建設(shè)不足，實驗教學缺乏必要的指導依據(jù)，學生在實驗過程中遇到的問題無法有效解決。不少學生不掌握實驗操作的基本程序，在實驗操作的過程中存在著程序編輯困難問題，也不能自主有效進行錯誤檢查，導致程序不能順利有效的運行。缺乏必要的指導教材，學生開展實驗活動的指導材料不足，影響實驗教學活動質(zhì)量。

2.優(yōu)化地方高師院校數(shù)學實驗課程策略

2.1創(chuàng)新實驗教學活動方法

數(shù)學實驗是難度較大的學習活動，數(shù)學實驗的過程中涉及到理論知識的理解，計算機軟件的使用，求解問題的設(shè)計等內(nèi)容。教師在引導學生獨立操作的基礎(chǔ)上，還要鼓勵學生協(xié)同實驗，引導學生積極的交流討論，不斷創(chuàng)新實驗教學活動形式。首先，應(yīng)當依靠網(wǎng)絡(luò)指導學生開展實驗活動，采用教師講解演示和學生自主探究實驗為主的教學模式，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+構(gòu)建學生課下課下互動實驗的教學體系，提高學生實驗的自主性。其次，還要可以把微課與慕課教學資源貫穿學生數(shù)學實驗的過程，基于微課提示實驗的要點，從而鼓勵學生積極進行自我探究。第三，完善數(shù)學實驗的評價方式，在鼓勵性評價的基礎(chǔ)上促進學生自主反思，引導學生探究數(shù)學問題的關(guān)鍵，達到提到教學整體質(zhì)量目標。

2.2優(yōu)化理論與實驗的關(guān)系

數(shù)學實驗教學的目的在于促進高師學生掌握數(shù)學理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生良好的數(shù)學素質(zhì)，深化學科理論知識與實踐方法是數(shù)學實驗教學的重要內(nèi)容。數(shù)學實驗課程應(yīng)當與理論課程有效結(jié)合，實驗教學應(yīng)當成為學生學習數(shù)學知識和研究數(shù)學問題的重要載體。教師需要引導學生在數(shù)學實驗課程進行實驗解決問題能力、創(chuàng)新能力與研究能力的訓練。首先，開設(shè)數(shù)學實驗基礎(chǔ)課程前，保證學生對高等代數(shù)、數(shù)學分析、空間解析幾何課程有基本的了解。其次，數(shù)學實驗課程應(yīng)當與學生的數(shù)學思維水平保持同步，要求學生具備基本完善的數(shù)學思維后再從事數(shù)學實驗活動?？梢酝ㄟ^數(shù)學軟件使用引導，輔助學生通過數(shù)學實驗優(yōu)化數(shù)學思維。第三，數(shù)學實驗教學的教學模式應(yīng)當從傳統(tǒng)的理論驗證型向?qū)嵺`創(chuàng)新性的實驗教學過渡，在精講的基礎(chǔ)上增加學生自主操作實踐的時間。第四，促進學生掌握計算機及數(shù)學軟件的具體應(yīng)用方法，促進學生運用計算機軟件演示數(shù)學理論，達到借助技術(shù)手段輔助學生驗證理論目標。

2.3強化數(shù)學實驗教師水平

組建高水平的數(shù)學實驗課程的指導教師隊伍對于促進數(shù)學實驗課程的創(chuàng)新發(fā)展有重要意義。只有強化數(shù)學實踐課程教師水平，才能滿足學生自主實驗需要。首先，應(yīng)當提高高師院校數(shù)學實驗課程教師的實驗設(shè)計能力，要求教師對數(shù)學學科理論有系統(tǒng)的研究，能夠根據(jù)學科的前沿領(lǐng)導不斷拓展和豐富實驗項目。其次，提高教師組織學生開展實驗的能力，教師應(yīng)當熟練掌握計算機和數(shù)學軟件的操作與使用方法，具有應(yīng)用計算機軟件為工具為學生講解實驗過程和分析數(shù)學問題的能力。例如，教師還應(yīng)當在提高軟件編寫技能，提高數(shù)學實驗的趣味性，把數(shù)學實驗與工農(nóng)業(yè)背景結(jié)合，鼓勵學生運用數(shù)學實驗方式解決生活種的問題。第三，從事實驗教學的教師還要有數(shù)學建模能力，熟悉數(shù)學建模的過程和方法，并且能夠進行實驗室的管理與維護，優(yōu)化實驗室配置。

2.4做強實驗教學環(huán)境

提高地方高師院校數(shù)學實驗教學的質(zhì)量還要進一步優(yōu)化數(shù)學實驗教學的環(huán)境。首先，應(yīng)當創(chuàng)建良好的數(shù)學實驗教學環(huán)境，加強數(shù)學實驗教室的硬件與軟件水平，盡可能的配置高水平的PC機，加強服務(wù)器與實驗室的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。其次，重點引進先進的數(shù)學實驗教學軟件系統(tǒng)，提高教學軟件的質(zhì)量，完善實驗教學的管理系統(tǒng)，逐步建立智能化的數(shù)學實驗室，實現(xiàn)教學組織、教學管理、資源配置于一體，強調(diào)建立開放性的數(shù)學實驗室，第三，建立數(shù)學教學實驗室的交流互動空間，建立數(shù)學實驗報告上傳平臺，加強自動化的實驗成果檢測，并且加強教師與學生進行實驗報告交流的載體，通過先進系統(tǒng)構(gòu)建完善的實驗教學體系。例如，教師可以基于澩生實驗成績，在為學生提供網(wǎng)絡(luò)學習空間，可進學生圍繞數(shù)學實驗的問題在網(wǎng)絡(luò)進行自由的知識討論活動。還可以把數(shù)學實驗的結(jié)果同步到數(shù)學課堂，為學生奠定理論學習基礎(chǔ)。

結(jié)論：只有把理論與實驗課程融為一體，構(gòu)建完善的數(shù)學實驗課程的軟件與硬件體系，才能提高數(shù)學實驗課程的有效性，豐富數(shù)學實驗的方法，在強有力的教師指導下，促進學生積極投入到數(shù)學實驗教學活動當中。

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基金項目：2017年度滄州師范學院“新課程開發(fā)與建設(shè)”項目，題為“《數(shù)學實驗》課程建設(shè)的研究與實踐”，項目編號：XKC2017003。

作者簡介：樊永艷（1982-），女，河北孟村人，碩士研究生，講師，研究方向為微分方程及邊值問題。