高职院校开设数学实验课的思考
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作者: 陈超 蔡晓明
摘 要： 本文作者采用文献资料和逻辑分析法阐明了在高职院校开设数学实验课的意义，然后分析了高职院校开设数学实验课的存在的困境，并从教学形式、教学内容和管理，以及教师自身能力建设三方面对在高职院校开设数学实验课提出了建议。
关键词： 高职院校 数学实验 建议
一、引言
在高职院校高等数学课程的教育中，教师注重公式的推导及利用公式计算。学生利用上课的时间通过做练习巩固定义、定理和公式。离开课堂，所学理论与所要解决的实际问题是脱节的，在这种情况下，学生很容易对数学产生厌学心理。另外，随着科学技术的发展，数学的计算越来越依赖计算机技术。而传统的数学教育中忽视数学应用，忽视现代计算机技术对数学的作用，不能满足学生对数学应用的需求。因此，在教学中应该引入新方法和新理念，着重培养学生应用数学解决实际问题的能力，开设数学实验课，进行数学教学改革势在必行。
二、高职院校开设数学实验课的意义
1.通过数学实验课提高高职学生的动手能力。
随着高校招生规模的不断扩大及高考人数的小幅回落，高等教育早已从培养少数人的精英教育转变为大众化的教育，而其中的高职院校的招生对象又是高考分数相对比较低的考生，这些学生比较突出的特点是数学理论基础较差，成绩普遍不好，对数学有排斥心理，但是好奇心及动手能力相对较强。传统的数学教学中的“定义―定理―举例”模式并不能引起他们的学习兴趣，而以高参与性、实践性为特征的数学实验课却可以提高他们的动手探索能力。
培养高素质技能型专门人才是高职院校的定位标准。高职学生的培养目标不同于本科生，高职学生主要是以学得一门或多门实用技术来适应社会经济发展的需要。因此，职业岗位的适应性和应变性、技术的创新性、职业的技能性就成为他们追求的目标，而上面的这些能力又是以“应用”为主旨的。那怎样培养数学基础较差的高职学生的数学应用能力呢？数学实验课恰恰可以避开数学中许多繁琐的证明，同时还可以帮助学生利用计算机技术解决许多有关数学实际问题。因此开设数学实验课，从某种意义上讲既提高了学生的数学应用水平，又提高了学生的计算机应用能力。
2.改变高职院校学生对数学的误解。
高等数学是高职院校理工、经管专业的一门必修的公共基础课，对其专业的后续课程起着重要作用。但是长期以来，由于高等数学课自身的理论性及抽象性比较强，加上学生考试不及格人数相对较多，导致很多专业在课程设置上淡化高等数学的地位，在教学计划上削减高等数学学时，甚至欲砍掉这门必修的公共基础课。数学实验课的开设，可以引导学生在数学实验中去学习，激发他们的好奇心，使他们在探索中寻找数学的规律，从而全面提高学生的自主学习能力，同时通过数学实验课，可以将学生从相对枯燥、抽象的数学理论中解脱出来，使他们对数学有个崭新的认识，最终喜欢上数学。
在教学过程中，我们要清楚学生才是学习的主体，不管教师授课水平有多么高，若学生不能改变对数学的理解，再先进的教学也是徒劳的，由上面的分析我们了解到大部分高职院校的学生对数学都存在偏见。怎样消除这种偏见，就成为他们学好数学的关键。数学家华罗庚曾说：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，日用之繁，无处不用数学。”只要教师多留意生活中的事例，将这些事例用比较形象的方式展现给学生，就可以改变学生对数学的理解。数学实验课的开展，恰好可以做到这一点。例如教师在讲授“极限”概念时，就可借助几何图形的动态变化来帮助学生更加深入了解极限的趋近过程，从而加深对该概念的理解。
3.为后续的专业课打下坚固的基础。
通过对数学实验的学习，学生可以提前接触一些简单的编程知识及培养实际分析问题的能力，养成独立思考的习惯，这有助于提高学生的逻辑思维能力与抽象思维能力，这种能力一旦养成，就会潜移默化地影响他们对后续的专业知识的学习。
4.有助于全面提高教师的教学水平和综合能力。
数学实验课所涉及的内容既丰富综合性又强。它不仅涉及数学还涉及信息科学、工程技术、经济管理、生物工程、工业和农业生产等方面，对教授本课程的教师的要求也是比较高的，授课老师在熟悉数学基本知识的前提下，还要能熟练地操作计算机、掌握常用数学软件和较强的数学建模能力。在数学实验课程的进行中，教师除了要挖掘学生学习数学的潜力外，还要系统地对课堂教学进行设计，指引学生以相关的数学软件为操作平台，培养学生运用数学知识解决实际问题的能力，进而让学生获得成功的喜悦。在整个过程中教师的业务水平、综合素质也将获得提高。所以数学实验课的开设，是对教师教学水平、综合能力的一个挑战，这也有利于教师队伍的整体建设。
三、高职院校开设数学实验课存在的困境及建议
尽管在高职院校开设数学实验课有着积极的意义和诸多益处，但就目前高职院校的教学和管理现状来说还存在着许多困境，例如高职学生的数学基础较差，进行数学实验学习的基础薄弱，高职院校教学内容和教学管理有待改革，教师的教学能力有待加强。
1.教学形式方面要以理论教学为主，数学实验教学为辅。
开设数学实验课的一个主要目的是将枯燥的数学知识生动化、灵活化、可视化，它是在掌握一定的数学知识的前提下进行的，并不是说开设数学实验课就可以取消数学理论课。
2.教学内容和教学管理有待改革。
具体的教学内容随数学实验课开设的时间可以做相应的变化：（1）在初设数学实验课的高职院校，重点可以将教学内容放在软件的操作实验上，如用MATLAB实现数的四则运算、函数的绘图、极限的运算及微积分的运算等，目的是让学生了解MATLAB的各项功能，对其产生兴趣。（2）在开设数学实验课3年至5年的高职院校，可以将授课的重点由软件的操作实验转向比较综合性的实验，有能力及兴趣的学生，还可以鼓励其参加数学建模比赛。通过三到五年的讲授与探索，教师自身的数学实验教学能力有了相应的提高，教师初步形成团队，这时就可以丰富数学实验课的教学内容，并且可以根据不同专业的实际需求来组织教学内容。
3.教师自身能力有待加强。
目前我国高职院校的教师，主要来源于两个方面：一是本科院校的应届或具有较短年限工作经验的研究生；二是本科院校退休的或者在职的本科院校教师到高职院校兼职。他们有一个共同点，就是都来自本科院校，所受的是本科的教育。与高职院校的教师相比，本科院校的教师偏重于学术，要求有比较好的理论功底，比较强的科研能力；而高职院校的教师，除了要把理论讲得深入浅出以外，还必须有较强的动手操作能力。就目前我国国内的本科院校而言，大部分学校的数学实验课开设在第三学年的第二学期或是第四学年的第一学期，课时相对也比较少，这时的学生已经将大部分的精力放在考研或是找工作上了，对数学实验课并没有引起足够的重视。所以在开设数学实验课的同时，教师要完善自身的知识体系，教师之间多交流，形成数学实验教学团队。
四、结语
数学实验教学相对传统的数学教学而言，它是一种崭新的教学模式，是现代数学发展的必然产物，虽然在目前高职院校中数学实验课还没有普及，却是高职院校数学教学改革的趋势；虽然它的教学内容、形式及教学方法还有很多完善之处，却是高职院校培养高素质技能型专门人才的试金石。我们坚信数学实验课的开设及普及必将全面提高学生的综合素质。
参考文献：
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