高职数学实验课程建设的熟悉与实践

高职《数学实验》课程建设的熟悉与实践

摘要：论述了高职院校工科专业开设数学实验课的必要性，和数学实验课与相关课程的关系。从对工科数学实验课程的熟悉和理解动身，详细分析和总结了数学实验课的教学实践情形，既论述了开设数学实验课的大体假想，也介绍了开设这门课程的若干办法，并提出了存在的问题。

关键词：数学实验；教学实践；课程建设；存在问题

高职工科开设数学实验课的必要性

高职院校工科专业的教学目标是培育合格的工程技术应用人材。这就要求毕业生具有必然的工程分析和设计、工程项目的信息管理和选择、利用相关信息和专门技术构造模型及进行结构分析的能力。但是传统的数学教育偏重于理论的教授和计算方式的应用，涉及实际问题很少。数学实验课的开设，能够提高学生利用运算机和数学软件处置上述问题的能力。同时能够把高等数学中计算复杂且极具实用价值的近似计算问题设计成实验课，让学生用数学软件加以解决。如此做能够激发学生的数学学习兴趣，使本来数学基础较差的高职学生摆脱对数学的恐惧心理，尽快提高教学质量。

高职院校数学实验课与相关课程的关系

（一）数学实验课与高等数学课是相辅相成的关系

让学生更好、更有效地学习高等数学，使学生在不断应用与探索中取得工程技术所需要的数学知识与数学素质，是高职工科开设数学实验课的目的之一。在数学实验课中，既能调动学生充分运用已经掌握的高等数学知识，还能加深学生对基础理论知识的理解。例如，微分方程的数值解、极值与条件极值、线性方程组的消元和数据统计分析等，以往手工计算咱们只能用一些简单和个别的例子说明其原理。而在数学实验中，咱们能够借助运算机壮大的计算功能和图形功能，让学生在实际计算和实际观察中加深对数学原理的理解和熟悉。对于数学实验中学生未学的数学知识，咱们主张只讲概念和方式，让学生在利用中掌握计算和数据处置。数学实验依赖数学基础理论，又反作用于基础理论，这充分表现了理论联系实际的特点。

（二）数学实验课与数学建模课是相得益彰的关系

数学实验课与数学建模课的教学目标是一致的，二者都着重培育学生“用数学”的能力，但偏重点不同。数学建模偏重于实际问题的建模、模型结果的解释和应用方面；数学实验偏重于数学方式与数学软件的结合，和模型的求解方面。在数学实验教学中要注意到这两门课的不同的地方，在建模方式与建模技能上要降低难度。过度强调建模的技能，过量涉及超出学生知识范围的内容，或模型过于复杂，都会造成学生的畏难情绪，反而无益于调动学生的主动性，发挥学生的主体作用。

数学建模课偏重综合学科的知识，有助于学生运用数学思想与数学方式从实际问题抽象数学模型的能力与技能的培育。所建模型或作为理论研究的对象，或进行数值方式处置，这将为数学实验提供更高层次的实验内容。数学实验的解答又使数学建模表现出其实际意义，数学实验课与数学建模课都是具有承先启后意义的应用课程。

我院开设数学实验课的实践

（一）开设数学实验课的方式

数学实验课的开设一般有三种类型：第一种类型是在高等数学教学进程中，保留原来的课堂教学、习题课教学、常规作业等环节的同时，增加数学实验课教学环节，对数学概念、定理、公式和各类解题方式进行验证与应用。即在运算机上通过利用Mathematica、Matlab等数学软件，进行求极限、求微分、求积分、解微分方程等运算，研究函数的转变规律，画曲线、曲面的图形，验证定理，探索新规律等。通过数学实验，培育学生用运算机进行微积分运算的能力，为学生在此后的学习和工作中愈来愈多地用运算机进行计算和数学处置打下坚实的基础；第二种类型是在高等数学课后另外开设一门数学实验课，课时在72～96学时之间。结合数学软件教学计算方式的大体概念和大体方式，使学生具有设计算法、编制程序的能力，会进行误差估量等；第三种类型包括开设数学建模、实用数值方式、数学软件包的利用和数据处置等内容的数学实验课，课时在70～90学时之间，其中一半以