数学实验课程体系建设与探索.docx

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1、数学实验课程体系建设与探索 摘 要：通过分析现有数学试验课程体系中存在的问题，理顺各试验课程之间的关系，分层次分模块构建数学试验课程体系，采纳“1+1+1”教学模式组织教学，按部就班地提高学生应用数学软件和数学技术解决实际问题的实力。 关键词：数学试验 课程体系 教学改革 中图分类号：G624.4 文献标识码：A 文章编号：1674-0101X12-0-02 在高校理工科课程中，数学课程占有较大的比重，而传统的数学课堂教学的绽开，通常以老师为主，遵循引例、概念、定理、公式、举例的模式进行理论教学。这种教学方式注意逻辑的严密性，书本学问的系统性，优点是可以在短时间内向学生传授更多的学问，但是从学

2、生角度看，大部分学生是被动的接受学问的输入，学生探求学问的主动性欠缺，当学生在面临后继专业课中实际问题时，却无从下手，不知如何运用所学学问去解决实际问题。为了激励学生主动主动的自己获得学问的爱好，培育自主学习实力，数学试验课程的开设将极大地变更这种状况1。 最近几年已有不少高校开设了数学试验，但在课程设置、教学内容、教学方法和组织方式等各个方面，都在试验和探讨之中。虽然我校在数学试验方面起步较晚，但通过各级精品课程的建设和数学建模竞赛活动的开展，已积累了丰富的阅历和教学资源，为构建数学试验课程体系供应了良好的基础。 1 目前数学试验课程体系存在的主要问题分析 1.1 数学试验课程定位相识不足

3、我国的高校教化模式始终存在着重理论轻实践的问题，特殊在数学课程方面，往往强调学生在理论基础方面打下扎实基础，对数学实践和应用实力的培育没有和理论教学环节处于同等重要的地位。导致学生学习了数学课程后往往不知道如何应用于专业课程，理论与实际严峻脱节。依据数学学科的特点，大量的事实说明，开设数学试验课，是弥补上述缺陷的有效途径。开设数学试验课，不单纯是一门详细的课的问题，而是教化教学理念的转变和教学方式的改革的重大问题。 1.2 课程模式缺乏一样性 开设数学试验课，从起步到现在，已经有了10年以上时间，如中国石油高校在2000年前后就已经尝试在高校数学教学中融入数学试验的内容，并编写出版了教材2，也

4、取得了肯定的效果，但是，由于教化观念和管理层的相识局限，没有很好的坚持下来。当前，虽然不少高校已经编写了一些适用于不同层次高校教学运用的数学试验教材，对课程的内容和形式进行了有益的探究。但总体来说，在数学试验课的性质和精确定位、各种不同开课模式，数学试验课的任务和教学基本要求、教学内容和教学方法、课程考核，以及数学试验与数学建模课程之间的关系等方面，目前还没有完全形成共识3。 2 分层次构建数学试验课程体系 2.1 构建数学试验课程体系 依据我校实际状况，对于公共数学课程和数学专业课程分别构建数学试验课程体系。为了涵盖不同的专业特点和不同的年级需求，数学试验的内容分层次进行组织教学。数学试验课

5、程体系主要由三大模块构成：一是与数学专业理论课相配套的数学试验课；二是与公共数学专业理论课相配套的数学试验课；三是面对全校各类学生特地开设的综合性数学试验课，三大模块分为三个层次实施。这三类试验课所针对的学生、专业、试验目的有较大的不同，因此，试验内容、试验课开设方法、成果考核都有肯定的差异性。 这种针对高校数学课程群设计不同模块和层次的数学试验，使试验内容更加优化，所构建的数学试验课程体系如图1所示。 2.2 试验课程模块 数学专业类试验模块。通过计算机相识实习、数值试验实习和软件综合实习夯实基础，在数值计算方法、微分方程数值解、最优化方法和算法设计与分析等课程内中进行验证性试验和探究性学习

6、，提高学生理论指导应用的实力。公共数学试验模块。依据高等数学、线性代数和概率论与数理统计课程的实际状况，在一年级和二年级上学期开设与理论课程配套的独立数学试验，即高等数学试验、高等数学试验、线性代数试验、概率论与数理统计试验，其学分均为0.5学分。通过这些试验使学生基本驾驭Mathematica，Matlab，Excel以及SAS等功能强大的数学软件。详细培育方案如表1。综合创新试验模块。与数学建模课程相配套的数学建模试验，应设置为综合性数学试验，一般在第四学期开设。该课程采纳问题驱动组织试验教学活动，主要以各类数学建模题目为内容，以老师讲授和学生探讨相结合为形式，同时注意数学软件与计算机编程

7、的应用，全面熟识和驾驭数学建模的各个环节，培育学生在实际问题中的数学应用意识、训练学生把科技、社会等领域中的实际问题根据既定的目标归结为数学形式，以便于用数学方法求解，相识更深刻的规律和属性，提高学生数学建模和分析问题解决问题的实力，充分调动学生学习数学和应用数学的主动性。 表1 公共数学试验培育方案 试验课程高等数学试验高等数学试验线性代数试验概率论与数理统计试验 学期第一 学期其次 学期其次、三学期其次、三学期 形式独立 开设独立 开设独立开设独立开设 课程性质必修必修选修选修 课程类型公共基础课公共基础课公共基础课公共基础课 全国高校生数学建模竞赛是对高校生数学基本理论的驾驭和应用实力以

8、及各数学试验课程的一次综合性检验，竞赛题目都来自社会、经济、工程等领域的热点问题，并要求参赛者结合实际问题敏捷运用数学、计算机技术及其他学科的学问，能充分发挥聪慧才智和创新实力4。因此，很多参与过竞赛的学生反映：“一次参赛，终生受益”，他们在后继专业课学习和课题探讨中的综合实力明显提高。国家高校生创新性试验安排项目是本科学生个人或创新团队，在导师的指导下，自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报告等工作，以培育学生提出问题、分析和解决问题的爱好和实力的项目。由于数学建模竞赛只有3 d，所考虑的问题难以有效绽开，因此该项目是对数学建模竞赛的有益补充，能有充分的时间思索问题，给出切

9、实可行的解决方案。 毕业设计是教学过程的最终阶段采纳的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计，能使学生综合应用所学的各种理论学问和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本实力的练习。 由于全国高校生数学建模竞赛和国家高校生创新性试验安排项目只是针对少数学有余力的学生，主要培优与示范，不具有普遍性。而毕业设计是针对全体学生的实践教学活动，通过综合运用已有学问独立解决实际问题，提高学生对社会工作的适应实力和驾驭实力。 2.3 各类试验所占比例 各类课程的试验模式有所不同，大体上，帮助学习和理解数学概念的基础性试验占30%左右；自主设计、综合性及创新试验占40%；数学建模试验、高校生创新试验占30%。

10、 3 数学试验课程教学模式 数学试验的教学模式应以学生为主体，将问题作为载体，学习方法作为手段，计算机及其软件作为工具，在老师指导下通过学生自己动手完成指定的试验课程，使学生于模拟的科学探讨环境中了解和驾驭解决实际问题的全过程7。采纳“1+1+1”教学模式组织教学，即理论讲授、实际问题应用和上机实现三个步骤，时间支配大体相同。 理论讲授：由老师讲解试验中所涉及相关的数学原理及其相应的数值计算方法。 实际问题应用：由老师讲解该数学原理在实际问题中的详细应用，组织学生分组探讨对该问题的数学模型，利用所学的数学理论和方法逐步建立与实际问题相匹配的模型，并设计求解方案和算法。 上机试验：在老师的指导下

11、，利用数学软件或通过C+编程求出模型的解析解或数值解，并对所求解进行分析验证，最终写出试验报告。 4 结语 通过数学试验课程体系建设，对于帮助学生理解数学理论，激发学生的新奇心和学生学习数学爱好，培育学生自觉主动学习的习惯和独立思维创新实力，培育学生综合应用数学解决实际问题的意识和实力，驾驭常用的数学软件及软件的运用实力起到了极大促进作用。由于数学试验是个新事物，在数学试验课程体系建立和改革上，还有很长的路。 今后要激励老师把科研中的部分内容简化，转化为综合性数学试验熬炼学生，加大在社会中详细应用。 参考文献 1张序萍，韩晓峰，吕亚男.煤炭院校高校数学试验教学体系探讨J.煤炭技术，2022，30. 2费祥历，同小军，白占兵，等.高等数学试验M.东营：石油高校出版社，2000. 3许建强，乐经良，胡良剑.国内数学试验课程开设现状的调查分析J.高校数学，2022，26. 4罗汉，万中，王利平.数学试验课程的内容体系及教学模式J.数学理论与应用，2001，21. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页