數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的作用和策略論文
摘要：在傳統(tǒng)的大學(xué)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，因授課側(cè)重點(diǎn)不同、教學(xué)模式等原因，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中多注重應(yīng)付考試，缺少運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探索和解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，初步探討在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)的策略問題，以此能為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下的高等數(shù)學(xué)教育事業(yè)提供參考。
關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；輔助教學(xué)
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)的作用
在高等教育中，高等數(shù)學(xué)是大學(xué)經(jīng)濟(jì)類、管理類等專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)必修課程。對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)大學(xué)生更強(qiáng)的邏輯推理能力和更好的創(chuàng)新思維能力，從而對(duì)大學(xué)生各方面素質(zhì)都有全面提高。隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，各種實(shí)驗(yàn)軟件大量涌現(xiàn)，這正快速改變著大學(xué)生的學(xué)習(xí)生活方式。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件信息技術(shù)培養(yǎng)的人才更具實(shí)踐和創(chuàng)新能力，能更好服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此在信息技術(shù)快速發(fā)展及我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)等大環(huán)境、新形勢(shì)背景下，傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式已不能滿足當(dāng)前的學(xué)習(xí)需要，在一定程度上影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下的高等教育教學(xué)質(zhì)量。所以，如何全面提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下的高等數(shù)學(xué)教育的效果，是當(dāng)前從事高校數(shù)學(xué)教育人員研究的重要內(nèi)容。
另外，國(guó)家教育部實(shí)施的“質(zhì)量工程”建設(shè)要求高等數(shù)學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)大學(xué)生的動(dòng)手解決問題的實(shí)踐能力。因此，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法對(duì)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)具有十分重要的輔助作用。另外，目前只有部分院校為非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，或者開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)公選課，這樣受益面太小。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生綜合利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析實(shí)際問題，并通過自己的設(shè)想嘗試構(gòu)建出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，最后借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)工具得出結(jié)果。通過這些數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和運(yùn)作的過程能夠很好地激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。所以，為了讓更多非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)，也需要利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。
二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高校高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)的.策略
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件編程技術(shù)檢驗(yàn)和解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問題，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐動(dòng)手操作過程，可以使得學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和接觸一些過去不曾見識(shí)過的新鮮內(nèi)容，如通過畫橢圓曲面、球面等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠讓學(xué)生深刻體會(huì)和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的對(duì)稱美，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和探索數(shù)學(xué)知識(shí)的積極性。高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中怎樣運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，接下來(lái)給出自己教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)策略。
1.每章結(jié)束后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的理解能力
通過適度數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算的能力，同時(shí)，通過課堂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)編程結(jié)果的動(dòng)態(tài)輸出演示加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)教材上所學(xué)的定義、定理及推論的理解。在教學(xué)安排上，每章理論課后進(jìn)行1-2個(gè)課時(shí)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，教師通過電腦上的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作演示使得抽象的理論變得直觀，學(xué)生看后可以深入理解高等數(shù)學(xué)書上的基本概念和基本理論。
2.適當(dāng)布置課后數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)生活中常見問題的能力
布置一些課后運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)解決數(shù)學(xué)問題的任務(wù)是必要的。如講微分方程在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用時(shí)有市場(chǎng)價(jià)格和需求量之間的數(shù)學(xué)模型，可以針對(duì)這種數(shù)學(xué)模型讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)市場(chǎng)價(jià)格和需求量之間蘊(yùn)含曲線的變化趨勢(shì)來(lái)預(yù)測(cè)各個(gè)時(shí)間段的最佳生產(chǎn)量，預(yù)測(cè)商品的銷售量，也可以預(yù)算出總共的生產(chǎn)成本等。這樣，可以使得學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活中的問題很好地聯(lián)系起來(lái)，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作提高學(xué)生解決這類問題的能力。
3.適當(dāng)布置自主數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，提高學(xué)生探索和創(chuàng)新能力
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往習(xí)慣于老師安排好的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容和接受事先已有的研究結(jié)果。另外，由于課時(shí)所限，教師給予學(xué)生課堂探索的時(shí)間有限，這些是現(xiàn)今高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注意改進(jìn)的地方。適當(dāng)布置自主數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生更多地投入自主的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，并向他們提供技術(shù)支持，在這樣的自主數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠發(fā)掘自己想要做的內(nèi)容，可以很大程度上調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣和熱情。同時(shí)，學(xué)生在自主數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作過程中為了驗(yàn)證和得出自己想要的結(jié)果，必然進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)。這樣，一次次實(shí)驗(yàn)可以磨煉學(xué)生的研究探索毅力，反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程也可以激發(fā)他們的創(chuàng)新能力。
4.適當(dāng)進(jìn)行小組數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽，檢驗(yàn)學(xué)生用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)演示數(shù)學(xué)內(nèi)容的能力
怎樣在用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高等數(shù)學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)后來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力？答案就是通過小組數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽來(lái)跟蹤。可以事先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)小組確定一個(gè)小組長(zhǎng)，然后抽出一個(gè)課時(shí)，當(dāng)場(chǎng)出題讓每個(gè)小組進(jìn)行限時(shí)上機(jī)操作，操作結(jié)果與小組同學(xué)的平時(shí)成績(jī)掛鉤，這樣，一方面能促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和理解，另一方面可以有效檢驗(yàn)學(xué)生用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)演示數(shù)學(xué)內(nèi)容的能力。
三、運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)過程中需要注意的地方
用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高等數(shù)學(xué)輔助教學(xué)中，教師要把握好數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用力度，不要過度依賴，畢竟課本上的基本定義和基本理論還是最重要的，同時(shí)，要盡量避免增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，選取的教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)能力可承受范圍，讓學(xué)生分小組討論合作完成，課后上機(jī)實(shí)踐操作。
參考文獻(xiàn)：
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