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在实践类的课程中调动大学生的兴趣

2018-05-12度宫婧肖丽丽

教育教学论坛 2018年12期
关键词:数学实验

度宫婧 肖丽丽

摘要:针对高校学生对于实践类课程不够重视的现状,本文针对《数学实验》这门课程,根据实际的教学经验,提出了一些合理引导学生兴趣的方法,并通过实际举例进行描述,从而阐明了提高学生的兴趣度,可以使得学生更好地完成实践类课程的学习。

关键词:实践类;兴趣度;数学实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)12-0212-02

一、引言

在各个高校专业的培养计划中,除了有必修的专业课之外,还有一类必不可少的实践类的必修课,即实践性环节,它对高等教育的影响广泛而深远[1,2]。也就是说如果缺乏实践性教学环节,大学工科专业的教学安排将是不完整的[3]。

实践类课程在某些同学的看来,学习内容难度不大,或者认为所学的内容不重要,混混就能过,这是因为这类课程的考核往往不是卷面考核,而是通过实际的操作或者大作业的方式进行,成绩不会极好也不会太差。这样就会导致学生对实践类课程的认知度下降,从而缺乏学习兴趣,这样也有悖于实践类课程的设置初衷和实际效果[4]。另一方面,这种课程一般是集中一周时间进行授课,容易参考网上或者别班同学的答案,所以导致有些同学存在混水摸鱼的思想。

因此,针对这些问题,最关键的还是要进行合理的引导,调动起同学们对于这一类实践性课程的学习积极性,才能让这类课程充分地发挥其应有的作用和意义[5,6]。本文通过《数学实验》这门课程来说明一下合理引导学生兴趣度的策略。

二、提高学生兴趣度的方法

(一)一个迭代问题的启示

《数学实验》这门课程主要的授课对象是大一下学期的学生或者大二上学期的工科学生,这些同学经过一段时间的大学课程学习之后,已经有了一些关于“高等数学”的基础知识和方法。刚刚接触“数学实验”时,同学们都有一些抵触,因为大家觉得数学对他们来说,是比较困难的,而此时又多了一个用计算机来解决数学问题的要求,这无形中给同学们增加了一个新的难题。特别是老师在讲解函数迭代的问题时,大多数同学对于该问题比较困惑,因为他们大多是从纯数学的角度理解,而没有把这门功课当作是一个利用计算机软件程序来解决数学问题的课程。那么,怎样帮助学生转变观点,使他们对这门课程由抵触变为感兴趣呢?

这里老师可以先不介绍定理,而是通过一个实验的例子,从实验中让学生理解迭代的收敛性概念。

例如:讨论分式线性函数f(x)=■的迭代情况。

Step1:选取一个初值,例如选x0=5.5;

Step2:代入计算第一次的结果x1=6.17647,这就完成了第1次迭代;

Step3:再将x1=6.17647代入分式线性函数f(x)=■进行計算,得x2=7.5641,这就完成了第2次迭代;

接下来不断地重复步骤3,完成了若干次的迭代;

最后,可以发现在第17次迭代之后,所得的迭代结果不再改变,都等于17。

这样,从这次实验中,就可以看出函数f(x)=■经过多次迭代之后的结果是收敛到了17。

这时,很多同学产生了兴趣,他们提出,可能是老师取了一个特殊的初值5.5,才导致了这样的结果。于是,顺着同学们的思路,我们又将初值进行改变,分别取了初值为表1中的各个值,可以发现,除了初值为5之外,迭代序列都收敛,并且迭代序列都收敛于17。由此可以看出并不是初值在影响函数迭代的性质,而是这个函数本身就具有迭代之后的收敛特性。同时也可以指出,初值5是该函数的排斥点,所以一旦初值取5的话,整个函数的迭代就不能顺利进行了,这点通过这样的实验也就变得非常易于理解了。

于是,采用这样实验的方式,让同学们消除了对“迭代收敛性”这个数学概念的恐惧和排斥,从实验中体会了迭代收敛的概念。

其实就是让学生选择用不同的初值进行若干次的迭代,之后观察对于不同的初值,迭代的结果是否会有变化。其实对于迭代的本质或许比较难理解,但是具体的计算过程是计算机程序帮助我们实现的,我们所要做的只是多次重复,然后观察并记录结果,并且通过多次的观察,学生会从中总结规律,并且会发现这个迭代问题并没有想象之中那么难,也就愿意自己动手去尝试了,这样在不知不觉之中,有了成就感,也就更加愿意进一步研究了。

所以,我认为,让学生突破对数学问题的恐惧心理,是个关键,当学生觉得这并不是一个高深的问题时,兴趣也就随之增加了,实践性的课程本来就是希望学生们都参加进来,都能够通过自己的努力得到一些收获。

(二)通过形象化的结果激发学生的兴趣

在函数迭代的问题中,二维函数的迭代其实是比较复杂的问题。但是,如果一开始,老师就告诉学生很难,并且给他们若干个理论和公式推导,那么学生们多半都会知难而退了。在教这部分内容时,我们从二维迭代的图形入手,通过一个Martin迭代,给学生们展现了二维迭代的有趣之处。在Martin迭代中,只需要对其参数进行变化,就可以得到许多不一样的图形,这里只需要学生掌握在Matlab工具中对函数工具的争取使用即可。这点对于大多数同学来说并不难,通过争取的定义函数,并且将不同的参数传入函数之中,就完成了二维迭代给学生们展现的不一样的图形化世界。学生们对此很感兴趣,于是大多数同学都会兴致勃勃地完成相应的作业任务。

(三)通过介绍课程的后期延续发展来激发学生的兴趣

学生们往往会认为《数学实验》将来没有什么用,因为它数学课嘛!其实根本不是这样的,于是老师需要在第一次课上就介绍给同学们这门课程的优势。第一,该门课程是基于Matlab平台完成的,而Matlab是一个非常强大的仿真平台,同学们会在将来的专业课或者更深层次的课程中使用它,这样一来,学生认识到它的重要性了,学习的兴趣也就更浓郁了。第二,《数学实验》这门课程是同学们后续参加数学建模竞赛的必经之路,也是参加竞赛的基础。这样对于一些有志于参加竞赛的同学来说,了解了这门课的重要性,就更加有目标、有兴趣地去学习和钻研,形成一个较好的学习氛围。

三、展望

通过《数学实验》这门课程的教学过程,我深刻地体会到了学生们在学习一门实践性环节课程时,通过老师合理的引导,从而改变学生的学习态度,提升对于这门课程的兴趣,这一点非常重要。这样可以提升学生的主观能动性,从而可以使学生从一开始的不感兴趣、想混过的状态转变为喜欢甚至可能是积极为这门课程进行学习和钻研。

参考文献:

[1]李曼丽,徐舜平,孙梦嫽.MOOC学习者课程学习行为分析[J].开放教育研究,2015,21(2):63-69.

[2]许丽川,申世军,刘洋.MOOC在高校实践类课程教学设计中的应用[J].实验室研究与探索,2016,35(8):207-211.

[3]于晓锋,陈建忠,陶汉中.工科专业实践类课程的几点思考[J].中国电力教育,2010,(10):117-119.

[4]崔艷萍,张卫清,潘鲁萍.信息技术类课程的全过程量化考评探索[J].教育教学论坛,2015,(10):262-263.

[5]卓郑安,高飞,朱文立.实践类公共选修课的教学建设[J].实验室研究与探索,2015,(1):176-179.

[6]常方圆,黄海.基于高等工程教育理念的航天工程专业学位研究生实践类课程建设与探索[J].高教学刊,2016,(17):38-39.

Arouse Students' Interest in Practical Courses

GONG Jing,XIAO Li-li

(School of Science,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing,Jiangsu 210023,China)

Abstract:In view of the fact that college students do not pay enough attention to practical courses,some reasonable methods to guide students' interest are put forward in this paper. Based on the actual teaching experience,these methods are suitable for the course of mathematical experiment. At the same time,it shows that improved students' interest can make students finish the study of practical courses better.

Key words:practical courses;interest;mathematical experiment

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