数学实验辅助高等数学教学的作用和策略

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摘要：在传统的大学高等数学的教学中，因授课侧重点不同、教学模式等原因，致使学生在学习过程中多注重应付考试，缺少运用数学实验探索和解决实际问题的能力。根据数学实验课程的特点，初步探讨在高等数学的教学中运用数学实验辅助教学的策略问题，以此能为社会经济发展新常态下的高等数学教育事业提供参考。

关键词：高等数学；数学实验；辅助教学

一、数学实验辅助高等数学教学的作用

在高等教育中，高等数学是大学经济类、管理类等专业学生的重要基础必修课程。对高等数学的学习能够培养大学生更强的逻辑推理能力和更好的创新思维能力，从而对大学生各方面素质都有全面提高。随着计算机性能的不断提高，各种实验软件大量涌现，这正快速改变着大学生的学习生活方式。同时，利用计算机实验软件信息技术培养的人才更具实践和创新能力，能更好服务社会经济发展。因此在信息技术快速发展及我国社会经济发展新常态等大环境、新形势背景下，传统的高等数学教学模式已不能满足当前的学习需要，在一定程度上影响了社会经济发展新常态下的高等教育教学质量。所以，如何全面提高社会经济发展新常态下的高等数学教育的效果，是当前从事高校数学教育人员研究的重要内容。另外，国家教育部实施的“质量工程”建设要求高等数学教学中加强学生对数学实验的学习，以培养大学生的动手解决问题的实践能力。因此，数学实验的思想和方法对高等数学课程教学具有十分重要的辅助作用。另外，目前只有部分院校为非数学专业学生开设数学实验课，或者开设数学实验公选课，这样受益面太小。学习数学实验可以使学生综合利用所学的知识来分析实际问题，并通过自己的设想尝试构建出适当的数学模型，最后借助数学实验工具得出结果。通过这些数学实验学习和运作的过程能够很好地激发学生的探索精神和创新能力。所以，为了让更多非数学专业的学生更好地学习高等数学，也需要利用数学实验辅助高等数学课堂教学。

二、数学实验进行高校高等数学辅助教学的策略

数学实验是运用计算机软件编程技术检验和解决数学学习中的问题，通过数学实验中的实践动手操作过程，可以使得学生能够学习和接触一些过去不曾见识过的新鲜内容，如通过画椭圆曲面、球面等实验内容能够让学生深刻体会和发现数学中的对称美，从而调动学生利用数学实验验证和探索数学知识的积极性。高等数学的教学中怎样运用数学实验辅助教学，接下来给出自己教学实践中的几点策略。

1.每章结束后进行适当的数学实验课学习，提高学生的理解能力

通过适度数学实验软件的学习，可以培养学生利用计算机进行数值运算的能力，同时，通过课堂数学实验编程结果的动态输出演示加强学生对高等数学教材上所学的定义、定理及推论的理解。在教学安排上，每章理论课后进行1-2个课时的数学实验学习，教师通过电脑上的数学实验操作演示使得抽象的理论变得直观，学生看后可以深入理解高等数学书上的基本概念和基本理论。

2.适当布置课后数学实验任务，提高学生解决现实生活中常见问题的能力

布置一些课后运用数学实验解决数学问题的任务是必要的。如讲微分方程在经济学中的应用时有市场价格和需求量之间的数学模型，可以针对这种数学模型让学生通过数学实验学习市场价格和需求量之间蕴含曲线的变化趋势来预测各个时间段的最佳生产量，预测商品的销售量，也可以预算出总共的生产成本等。这样，可以使得学生学习的内容与现实生活中的问题很好地联系起来，通过数学实验操作提高学生解决这类问题的能力。

3.适当布置自主数学实验，进行数学建模，提高学生探索和创新能力

在传统的数学学习中，学生往往习惯于老师安排好的一切学习内容和接受事先已有的研究结果。另外，由于课时所限，教师给予学生课堂探索的时间有限，这些是现今高等数学教学应注意改进的地方。适当布置自主数学实验，引导学生更多地投入自主的数学实验，并向他们提供技术支持，在这样的自主数学实验过程中，学生能够发掘自己想要做的内容，可以很大程度上调动他们学习高等数学的兴趣和热情。同时，学生在自主数学实验的操作过程中为了验证和得出自己想要的结果，必然进行反复实验。这样，一次次实验可以磨炼学生的研究探索毅力，反复实验的过程也可以激发他们的创新能力。

4.适当进行小组数学实验比赛，检验学生用数学实验演示数学内容的能力

怎样在用数学实验进行高等数学辅导教学后来检验学生对知识的掌握能力？答案就是通过小组数学实验比赛来跟踪。可以事先对学生进行分组，每个小组确定一个小组长，然后抽出一个课时，当场出题让每个小组进行限时上机操作，操作结果与小组同学的平时成绩挂钩，这样，一方面能促进学生对所学知识的掌握和理解，另一方面可以有效检验学生用数学实验演示数学内容的能力。

三、运用数学实验进行高等数学辅助教学过程中需要注意的地方

用数学实验进行高等数学辅助教学中，教师要把握好数学实验的运用力度，不要过度依赖，毕竟课本上的基本定义和基本理论还是最重要的，同时，要尽量避免增加学生负担，选取的教学实验内容应该是学生学习能力可承受范围，让学生分小组讨论合作完成，课后上机实践操作。

参考文献：

[1]赵礼峰，赵洪牛.省级数学实验教学示范中心建设实践与思考[J].实验科学与技术，2015

[2]郭迎春.信息化条件下高等数学教育教学新模式探讨[J].河北师范大学学报，2008

作者:张国东 单位:中南民族大学数学与统计学学院