應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與改革

陳小平 史雪瑩

[摘 要] 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門交叉課程，既能讓學(xué)生加深理解數(shù)學(xué)的基本理論和方法，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。從典型案例出發(fā)，詮釋了如何將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)，并對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探析，提出了應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體舉措。

[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);高等數(shù)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2017年泰州學(xué)院教學(xué)改革研究重點(diǎn)課題（2017JGA02）

[作者簡介] 陳小平（1983—），男，博士，江蘇南通人，泰州學(xué)院數(shù)理學(xué)院副教授，主要從事高校數(shù)學(xué)教學(xué)和教育管理方面的研究;史雪瑩（1986—），女，山東棗莊人，博士，泰州學(xué)院數(shù)理學(xué)院講師，主要從事高校數(shù)學(xué)教學(xué)方面的研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）40-0232-02? ? [收稿日期] 2020-04-09

應(yīng)用型本科院校區(qū)別于以培養(yǎng)研究型人才為主的研究型大學(xué)和主要培養(yǎng)技能型人才的高職高專，是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要任務(wù)和目標(biāo)。眾所周知，應(yīng)用型人才就是能將專業(yè)知識(shí)和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會(huì)實(shí)踐的一種專門的人才，應(yīng)用型本科院校要培養(yǎng)這類人才，實(shí)踐性教學(xué)是培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[1]是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下用計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識(shí)問題和解決實(shí)際問題的能力。不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生動(dòng)手為主的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。我們知道，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程就是圍繞應(yīng)用型人才知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求，通過利用軟件“做”數(shù)學(xué)的方法，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課可提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、分散了數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力、提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。因此，應(yīng)用型本科院校要培養(yǎng)具有應(yīng)用能力的人才，必須重視實(shí)踐性教學(xué)，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)通過上機(jī)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法就可培養(yǎng)上述能力。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)

運(yùn)行程序后，輸出結(jié)果如下：

為觀察方便，上述運(yùn)行結(jié)果可羅列為表1。

運(yùn)行上述程序后，輸出結(jié)果如圖1所示。

在上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可讓學(xué)生自主完成Matlab編程實(shí)現(xiàn)數(shù)值驗(yàn)算與圖形演示，讓其自行發(fā)現(xiàn)隱藏的數(shù)字特征和變化趨勢(shì)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣，提升學(xué)生的動(dòng)手能力以及培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的具體舉措

由上述高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例可以看出，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提升教師的教學(xué)效果和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而當(dāng)前數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)多數(shù)應(yīng)用型本科院校仍處于探索階段，許多方面還亟待完善與改進(jìn)。本文結(jié)合泰州學(xué)院近兩年來的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，分享數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的三點(diǎn)建議舉措。

（一）不斷提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍素質(zhì)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教師需具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)和嫻熟的Matlab操作能力，同時(shí)還需具備交叉學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備。為了使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教師具備上述知識(shí)和能力，可以教研室為單位加強(qiáng)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的專業(yè)理論與Matlab編程方面的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，同時(shí)讓教師到有豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的高校進(jìn)行學(xué)習(xí)進(jìn)修，從而建成一支適合應(yīng)用型本科院校的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。

（二）加大數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室投入與使用

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施提供了重要的外部環(huán)境，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所。除了學(xué)校需加大數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的軟件、硬件建設(shè)力度之外，還必須保證實(shí)驗(yàn)室的開放，不僅能讓學(xué)生上課時(shí)有足夠的時(shí)間完成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，還需保證提供學(xué)生課后在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。

（三）優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與創(chuàng)新教學(xué)方法

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)輕理論，側(cè)重于實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，既要加強(qiáng)數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，更要從學(xué)生所在學(xué)院的專業(yè)方向出發(fā)設(shè)計(jì)突出專業(yè)特色數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。

綜上所述，有效開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能提升課堂的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力和創(chuàng)新精神。本文以高等數(shù)學(xué)中重要極限為例，說明在教學(xué)實(shí)施過程中如何把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)中。同時(shí)，給出了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議舉措，以期對(duì)應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]姜啟源.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2001（5）：613-617.

[2]同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系.高等數(shù)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2014：25.