培养应用型本科人才的数学实验教学现状分析

2014-04-07王慧敬杨晓磊刘雪娇冯厚明

黑龙江科学 2014年10期

王慧敬，牛蕊，杨晓磊，刘雪娇，冯厚明

（黑龙江工程学院数学系，哈尔滨 150050）

应用型本科教育是一种新的教学模式，通过把教育和培训相结合，达到社会所需求的目标来高度适应社会，这方面具有较大的潜力和空间来发展。因此，得到高等教育院校关注的应用人才在实际工作中更具有发展的潜力。应用型高校教育最重要的环节是培养应用型人才，通过这些实践性教学培养应用人才，使得学生具有应用和创新能力。数学实验可以利用现代科技手段，延伸传统数学课程并解决实际问题。

1 应用型本科院校开设数学实验的意义

1.1 理论意义

数学实验教学能够十分有效地改正以往教学过程中太过强调形式的逻辑推导和形式化的结果。数学实验能够充分地激发学生对数学知识的兴趣，使学生从另一个角度来理解数学公式、定义、定理，使得学习的内容生动、鲜活，容易理解。数学实验研究的每个问题都需要学生自己通过观察并总结规律，从不同实例出发(如垃圾处理，桥梁设计)——计算机实验——发现规律——提出猜想——证明和论证，运用归纳总结和实验手段进行数学思想的培养能够较好地解决目前学生学习数学时存在的困难，使理论和实践有机的结合，培养学生的综合能力。

1.2 现实意义

数学教学模式的选择，由数学教育目的、教学现状以及社会对数学的需求度决定。当今数学教育和知识经济时代对人才创新能力的要求之间的矛盾越来越明显，通过引进数学实验进行实践而实现的数学教育模式改革，和社会对数学知识的需求能够完美融合。目前形势下，数学教学往往是片面强调形式化的逻辑推导和形式化的结果，而对数学发现过程的展示和数学直观性背景注意较少，大量的时间花在讲题练题上，于是，在学生眼里，数学变成了枯燥无味的公式、结论和习题的堆积，充满美感和生机勃勃的数学丧失了它的本来面目。在很长的时间内，数学给人们的印象就是概念、定理、公式和做题，只是把数学当成一种抽象的思想活动，在系统内演绎科学。但数学不仅仅是逻辑推理，其实它也有独有的实验内容。在教学过程中进行数学实验可以使学生通过观察演示和实际操作，让学生对数学概念和定理有更深层次的认识，进而使学生能够通过加工、整理，将这些知识变为自己的东西。在这些过程中学生能够发现数学的快乐和挫折，让学生能够自己去探索数学的魅力，并发现、猜想和解决一些数学现象。

2 研究现状分析

我国早期解决了数学实验的根本问题，即什么是数学实验、数学实验要开展是为了什么等疑问。最开始提到相关数学实验的文章并没有直接说是“数学实验”，只是用实验手段来取代的。在这以后，1996——1999年，数学教育相关的杂志中没有出现和数学实验有关的内容，这段时间是教育部在部分重点大学开展数学实验试点的时间，2000年，数学实验才在数学教学中出现，逐渐解决了数学实验在国内的发展问题。由于数学的特殊性，普通的实验不能够很合理地解决数学上的大部分问题，所以，数学界在研究怎么能够实现数学的教学价值和功能，科学技术的进步使数学教育的发展有了很大推动，数学实验开始向计算机转型。模式构建阶段使数学实验怎么开展得到了解决，这个阶指出了数学实验实际就是通过计算机进行的实验，数学实验在数学教育方面有很大的意义，研究人员更加关心这种新的教学方式和基本环节是怎么确定的，这样可以明确地认识数学实验，并能对实验应用有很大帮助。教学探索阶段解决了实验的教学内容和构建情况，这一阶段数学实验真正进入了数学教学。这期间，研究人员已经能够在教学内容中落实数学实验，学生可以在操作和体验中构建数学知识，使数学课程能和信息技术有效结合。

3 数学实验教学存在的问题

实验课起步阶段有很多问题和不足。首先，数学实验课的内涵不够清晰明确。数学实验是新的教学模式，通过用计算机做实验或者普通的实验还是两者相结合的实验，现在没有一致的说法。其次，数学实验课的研究内容不够全面，不够详尽。数学实验处于起始阶段，没有能够深入具体教学研究内容，目前主要研究是在做宣传和推广。再次，数学实验课的研究相对来说比较少。不管从哪个方面来看，数学实验都有相当大的意义，虽然现在研究者做了很多有价值的研究，但是基本上停留在数学理论的表面层次。数学实验的功能有哪些，这些功能又是怎么起作用的没有做出很好的说明。