新升本院校高等数学中增加数学实验内容的认识与考虑

摘要：本文论述了新升本院校高等数学中增加数学实验内容的必要性，并对高等数学中增加数学实验的教学内容、教学形式、增加数学实验内容的留意事项等提出了认识和考虑。
　　关键词：高等数学 数学实验　认识 考虑
　　
　　随着当代科学技术飞速的开展，数学思想和数学办法日益浸透到每个科学技术范畴及人文学科，社会对大学生的数学素质提出了更高的请求，传统教学观念、教学内容和教学办法曾经跟不受骗前形势的开展。全国高等学校教学工作会议提出：“要把教学内容与课程体系，教学办法变革树立在现代教育技术的平台上”。换句话说，就是运用现代教育技术对教学内容、课程体系与教学办法停止变革。面对这种新的形势，高等数学教学应由原来单纯的传授学问型向培育学生的学问才能型转变；应加强学生的竞争认识，进步数学过程的开放性，完成教学形式由封锁型和被动型向开放型和主动型的转换；应合理地参加先进的科学技术、新办法和新概念。使传统与现代内容很好地分离起来。数学实验内容正是以数学建模与数值计算为中心内容的课程，它将数学学问、数学建模与计算机应用三者融为一体、有机分离。数学实验现已成为大学数学教育教学所关注的热点问题之一。目前开设数学实验课程的院校越来越多，但是新升本院校却开展迟缓。置信在不久的未来，数学实验必将成为新升本院校院校学生富有发明性的理论活动得到普遍推行。下面就新升本院校高等数学中增加数学实验内容谈谈一些认识与考虑。
　　
　　1、高等数学中增加数学实验内容的必要性
　　
　　1.1　开设数学实验是数学科学开展的需求
　　由于科学技术的创新和学问的速度加快，数学曾经不只是锻炼思想的载体或其他学科停止表述的工具，而且转变为能够直接产生经济效益的技术，再加上与计算机技术的圆满交融，成为21世纪的信息时期数学。随同着数学观念的改动，数学教育理念也发作了积极的变化。数学发现的过程并非是从定义动身，然后提出定理，再加以证明的，在很多状况下，数学发现的过程是经过察看、剖析、提出猜测，最后才是证明。计算机技术的飞速开展，使得我们对各种数学对象的察看，对各种数学图形、图象和图表的察看，对逻辑推理过程的察看，对数学式的构造特征的察看，对各种数据和数量关系的察看，都变得便当、快捷、精确、明晰了，完整能够在课堂上完成。开设数学实验一方面加强了数学的理论功用，另一方面也有助于数学科学自身的开展。
　　
　　1.2　开设数学实验是高等院校培育目的的需求
　　新升本院校的培育目的是培育在教学、消费第一线工作的应用型人才，这就决议了新升本院校人才培育必然具有以下特性：(1)理论性，(2)主动性，(3)过程性，(4)个性化。而数学实验自身是带有理论性和过程性的特性的，它的内容又能够由学生依据本人的兴味和专长自主决议，表现了实验者的主动性和个性化。因而，在新升本院校开设数学实验课程不但契合培育目的，而且可以增强高职师学生应用数学思想办法处理实践问题的才能。
　　
　　1.3　开设数学实验课程是素质教育的需求
　　长期以来，数学不断沿着定义——定理——证明——推论这样一条逻辑演绎的道路停止，充沛表现了数学的高度笼统性和严谨的逻辑性。但是数学教学的目的绝非仅仅是传授数学学问。更重要的在于进步学生的数学素质。培育学生运用数学学问处理实践问题的才能，开设数学实验课一方面就是希冀学生在本人的探究理论中体验到学问发作
转贴于原上草论文网www.yscbook.com的过程，不只知其然，而且知其所以然；另一方面数学实验过程也是一个科学研讨、探究谬误的过程，在数学实验过程中，学生亲身入手操作，从一个旁观者变成了一个参与者，他们常常对实验结果及产生的缘由表现出激烈的猎奇心，对新的学问及新的办法产生极大的学习兴味，由被动学习进入主动探究状态。不只如此，更重要的是在数学教学中理论联络实践，经过学生的动脑、入手，进步学生学习数学的积极性与主动性，增强学生对数学的应意图识，逐渐将所学数学学问转化为技艺。因而，开设数学实验课将有利于加强学生学习数学的自信心，有利于培育学生的入手才能和应意图识，有利于培育学生的探究才能和科学创新肉体，这与中央关于深化教育变革全面推进素质教育的肉体是分歧的，以创新肉体为中心的素质教育必然要召唤数学实验。
　　
　　2、高等数学中增加数学实验内容的指导思想
　　
　　培育创新肉体，是21世纪高等教育提出的艰巨任务。这请求我们疾速改动过去继承性的教育形式，树立创新性教育的观念，把素质教育进步到一个新程度。数学实验课的指导思想。正是与这一创新观念相顺应的。数学实验课程的指导思想是
转贴于原上草论文网www.yscbook.com：以计算机为根底，以学生为中心，以问题为主线，以培育才能为目的来组织教学，使学生理解和应用数学理论、办法和软件去剖析和处理问题的全过程，培育学生的发明性和丰厚的想像力；进步他们学习数学的兴味和应用数学的认识与才能，使之在今后的工作中能经常想到用数学去处理问题：进步他们尽量应用计算机软件及当代最新科技成果的意义，能将数学、计算机有机地分离起来处理实践问题。
　　
　　3、高等数学中增加数学实验的教学内容设置
　　
　　目前国内很多本科院校都是将数学实验内容作为一门独立的课程单独开设。新升本院校由于教学方案的缘由，很难将其作为一门独立的课程来单独开设，只能将实验内容交叉在高数教学中停止。关于高等数学中增加数学实验，可分为三个层次：根底实验、探究实验，应用实验，总学时在40为宜。其细致内容可依据学生的特性自在取舍和增补。
　　
　　3.1　根底实验：主要引见matlab数学软件的功用和操作原理，简单引见数学学科中的符号运算、数值计算、图形绘制等如何应用数学软件来完成；应用matlab软件完成微积分计算，方程求解、微分方程求解、拟合与插值以及统计计算。从而进步学生数值计算的才能，为学生今后从事科研工作打下根底。
　　
　　3.2　探究性实验：选择一些特殊案例，让学生察看某些数学上奇特的现象，如二次函数迭代呈现的分歧与混沌现象或连续动力系统中的混沌现象，又如经过根本元的迭代产生的各种分形图案等，教会学生经过对一些现象的深化察看，去领会数学中有关理论的根本思想和典型办法，从而加深对数学中笼统概念的理性认识，教员经过某些案例展开数学问题的探究性和发现性研讨，从而锻炼学生的察看问题的敏锐性，考虑问题的全面性和处置问题的灵敏性。
　　
　　3.3　应用性实验：选择某些应用案例，分离一些数学理论和办法。从而培育学生从实践问题提炼成数学模型的才能和处理实践问题的才能。
　　
　　4、高等数学中增加数学实验内容的教学形式
　　
　　在教学布置上，数学实验不强调系统性。各个实验根本上是独立的，前后实验没有次第上的抵触，实验布置的次第根本上是由易到难，根底内容在前，较高级的扩散性的内容在后。