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基于Matlab的高等数学实验教学

2017-11-27赵玮王辉秦琼

课程教育研究·上 2017年41期
关键词:数学知识计算机理论

赵玮 王辉 秦琼

【摘要】高等數学是各大院校的一门公共基础课,为后续专业课程的学习以及解决实际问题提供必不可少的数学基础知识以及常用的数学方法。目前的教学方法主要还是侧重概念定义的介绍,定理的证明,计算技巧的训练,学生缺乏数学应用性的认识以及科学的计算方法的掌握。随着计算机技术和数学软件的发展,计算机模拟成为数学学习与研究的一种重要手段。在教学中加强实践环节,重视数学建模思想的培养和知识的应用,着力培养学生的逻辑思维能力,科学计算能力和知识应用能力。

【关键词】高等教学 课程发展

【中图分类号】O13-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)41-0122-02

一、高等数学实验的地位和作用

由于计算机的广泛使用, 计算机在数学教育中的作用发生了重要变化, 它给学生学习数学提供了新的前所未有的学习环境, 使学生可以通过计算机相对独立地去从事数学的发现和学习, 让学生处在数学研究的位置上。这样, 高等数学学习就从传统的老师和学生的二元关系变成老师、学生和计算机的三元关系。高等数学实验正是在这种情况下, 利用成熟的数学软件包技术而提出的一种新的教学模式, 对高等数学教育尤其重要。对于我院的学生来讲,学习数学的目的关键体现在数学的工具性,对数学这个工具掌握程度直接影响他们后继专业的学习和以后的工作。而任何一门工具性学科, 只有在反复运用的过程中才能驾驭它。因此必须利用数学实验这种方式来培养学生学习数学这门工具的兴趣, 提高使用这门工具的意识和能力,克服过去只谈计算和推理而忽视形象思维、类比归纳、建模等数学思想的教学。

二、高等数学课程融入实验教学的优点

1.促进高等数学课程教学内容和方法的改革

数学实验为数学理论联系实际开创了道路, 是培养学生创新精神和创新能力的一个重要途径。虽然, 数学实验在培养学生的综合素质方面能够起着很大的作用, 但是决不能放弃数学理论教学的重要性, 只片面地注重数学实验教学, 这会导致学生基础不扎实, 在以后的学习和工作中成为障碍, 所以必须以数学理论教学为主, 数学实验为辅, 只有将理论和实验有机地结合起来, 相辅相成, 才能把数学教好、学好、用好, 达到提高学生综合素质的目的。数学实验对高等数学教学的重要补充, 是数学教学体系、内容和方法改革的一项尝试。

2.提高学生的学习兴趣,培养积极的学习态度

数学实验打破了原来那种只讲理论的呆板教学方式, 抓住学生喜欢用计算机和网络环境下教学的特点, 让学生参与到教学活动中来, 发挥他们的积极性和能动性, 在不断地提出问题、分析问题、解决问题中培养兴趣和信心。高等数学实验以其新颖性、应用性、具体性、趣味性、参与性而大大提高学生的学习热情和主动性, 克服原有的那种单纯通过做题来学习数学定义、定理、公式计算的单调的算数学方式, 而是从用数学的角度来学习数学知识和方法, 这样更符合数学发展规律和数学教学认识规律, 为更好地学习理论知识打下坚实的基础。

3.培养学生数学应用能力和创新能力

数学实验不仅是为了培养学生应用数学的意识和能力,更应该是学生获取数学知识和领悟数学思想的一个重要途径。通过数学实验这种形式能够在学习理论的同时培养应用意识和能力, 而不是单纯地记公式。知识创新是知识经济的基本要求和内在动力, 因此创新素质便是知识经济时代社会人才素质的核心要求。数学作为一种母科学, 在培养学生创新素质中起着关键作用。

三、融入实验教学的学院数学课程发展前景展望

传统的数学课程围绕着定义、定理、公式和计算,着重于数学知识的传授和推理演算能力的培养,即所谓的“学数学”和“算数学”,那么数学实验课程就应该与其配合,着重加强“用数学”的教育,培养学生员定量思维习惯和创造性,使学生具有运用数学知识解决实际问题的意识和能力。因此数学实验课程的教学要求,一是应该强调运用数学理论和方法将实际问题转化为数学问题的训练,即数学建模能力的培养,培养学生定量观察、综合归纳、把握现象的能力。二是应该强调运用理论分析和数值计算的手段解决实际问题的过程,培养学生创新意识和科学计算的能力,由于解决问题的过程与计算机技术密不可分,它还可以帮助学生建立模式信息和秩序的意识。数学实验课程作为数学教学的实践性辅助工具,应该成为我院数学教学的一个必不可少的环节,它与数学理论课程相辅相成,不可替代。

参考文献:

[1]张伟峰,刘丹,张昕,李泽华. 基于专业导向的高等数学教学改革研究[J].大学教育,2016,01:93-95.

作者简介:

赵玮,女,辽宁大连人,汉族,海军大连舰艇学院,数学教研室 讲师,硕士研究生。

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