高职院校开设《数学实验》课程的认识
【摘 要】随着计算机技术的发展使得只需“一枝笔,一张纸”数学也走进了实验室。数学实验课程的教学目标是培养学生的数学思维能力、科学计算能力、数据处理能力和实际动手能力。在高职院校开设《数学实验》课程不但有利于改善学院数学教学的现状,而且与高职院校培养高级技术应用型人材的目标相一致;与数学教育观念和教学模式的改革相适应,能够加强高职学生应用数学思想方法解决实际问题的能力,也与学生知识形成的轨迹相符,可以大大激发学生的学习主动性和积极性。
【关键词】数学实验 课程 教学模式
在高职教育中,数学有什么用?这是数学教师经常被问到的一个问题。抽象理论与具体应用脱节的现象在现行高职院校数学教育中普通存在。虽然很多数学工作者致力于扭转这种局面,比如近几年来在高职院校逐渐风靡的数学建模竞赛,就曾带来一缕春风,但毕竟参与者要百里挑一,惠不及众。而《数学实验》作为数学教育年轻的一族,越来越多地受到数学工 作者的追捧。
一、什么是数学实验
对《数学实验》比较全面的定义是:所谓数学实验.就是利用计算机系统作为实验工具.以数学理论作为实验原理,以数学素材作为实验对象,以简单的对话方式或复杂的程序方式作为实验形式,以数值计算、符号演算或图形演示等作为实验内容,以实例分析、模拟仿真、归纳总结等为主要实验方法,以辅助学教学、辅助用数学或辅助做数学为实验目的,以实验报告为最终形式的上机实践活动。如果针对高职教育的特点,《数学实验》课程浅显定位应该是:让学生通过解决实际问题的过程来学习和应用数学,在这个过程中需要运用数学知识和方法、需要借助计算机和数学软件,更重要的是学生有较大的自主空间。
二、高职院校数学教学的现状
高职院校开设的数学课程主要为工科类和经济类专业。现在的教学模式基本还是教师讲授——学生练习——强化训练——测验讲评,以教师授课和学生练习两个环节,授课内容主要是概念引入、定理和推论的介绍、最后是占很大篇幅的解题技巧训练等组成,教学形式也还是以教师讲和学生听为主,学生对知识的理解仅仅停留在老师讲授内容的表层理解上,缺乏知识的再加工;学生练习基本都是进行课后思考和书面作业,这种实践环节是基于数学的思维,思考上看不见,摸不着,比较抽象,而作业练习的局限性在于无法充分体现其全面性和创新内容.使不少人对学习数学感到困难,进而产生厌倦。近年来,虽然在很多院校尝试引入《数学实验》课,但由于普遍存在课时少,杯水车薪,与预期目的有较大的距离。
三、高职院校开设数学实验课的必要性
1.与高职院校的培养目标相一致
高职院校的培养目标是造就在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级技术应用型人才,这就决定了高职院校人才培养必然具实践性;主动性;过程性;个性化。我院几次数学教学问卷调查反馈的信息中可以看出,作为第一主角的学生深知,要想今后在专业上顺利学习和不断发展,数学是先行。现在的症结在于一面是知道数学的重要性,另一面又是普通存在对数学学习的畏难情绪。导致这个结果的原因在于数学教学体系的弊端,比如在《微积分》部分,教学还是沿着“定义—定理—推论—解题”这一条演绎的道路教学的,这样的方式把数学知识系统化了,便于教师的课堂讲授,但缺失了微积分从生活和工作实践中来源的说明,在实际中又是如何地得以广泛应用也表之甚少。如果能用《数学实验》课程,在这个高职数学课程教学中普遍存在的瓶颈问题上有所突破,那与高职院校的培养目标将是大幅度的接近。
2.与教学模式改革的形势相适应
传统的数学教学模式是为传授知识而设计的,它符合传授知识的客观规律。但其缺点有二:一是在每次具体的教学活动中,老师作为单纯的知识传播者仍是事件主体,学生作为知识的接受者始终处于被动地位,他无法根据自己的接受能力调整每次教学活动中知识传播的速度和数量;二是传统的教学模式只注重知识的讲授,不注重学生能力的培养,导致数学的学习无法与后续的专业课有效接轨,对学生将来工作和继续学习空间的打造帮助甚微。现代课程改革的核心是加强素质教育,培养会学习、会思考、能创造的新型人才。数学教育不仅要教给学生数学基础知识,而且要让学生学会学习,形成终身学习的愿望、习惯和能力。开设大学数学实验课的目的就在于修正这种教学模式的缺点,通过视觉化、形象化的表象使学生加深对授课知识较深层次的理解,同时满足了趣味性、全面性和创新性的教学需求.数学实验为教师和学生主被动地位的互换、高职学生能力素质的提高、合作交流习惯的养成、探究发现提供了更广阔的空间。
3.与学生知识形成相符,有利于激发学生的学习兴趣
建构主义认为,学生是在与周围环境相互作用的过程中逐步建构起关于外部世界的知识,并使自身认知结构得到发展的。因此数学学习不是学生被动接受课本上或老师叙述的现成结论,而是学生从自己的“数学现实”出发,在他人帮助下自己动手、动脑,用观察、模仿、实验、猜想等手段去探究经验,逐步建构并发展自己的数学认知结构的活动过程,而数学实验就是一条有效途径。运用数学实验不是直接向学生说明某一数学概念和计算方法,而是让学生通过实验、观察、思考去探究和发现数学的规律性东西。它更能促进学生认知结构的发展.培养学生主动探究能力。数学实验教学在激发学生的兴趣、巩固知识、培养能力等方面,都能发挥作用。
数学实验课是一门很好的提高学生综合素质能力和创新能力的课程,尽管在现在高职院校的数学教学处还处在探索试验阶段,但它所表现出的强大生命力己被新一代大学生所接受,但在实施过程中还应注意要加强硬件方面的投入,数学实验是一门理论与实践相结合的课程,在教学过程中,对计算机和软件的依赖性很强,因此,要开设好这门课程,相应硬件设备的投入要有相当的力度。
参考文献:
[1]易秀英,王三宝.关于数学实验教学的认识与实践 [J].高等函授学报,2003,(3):51.
[2]盛中平,王晓辉.什么是数学实验 [J].高等理科教育,2001,(1):25.
[3]汪亚东.高职数学实验课的探索与实践 [J].教育研究,2008.
[4]张玉峰.高职学生创新能力培养的探讨与实践[J].中国职业技术教育,2003,(8):45.
[5]Comap.数学的原理与实践[M].申大维译.北京:高等教育出版社,1998.1.
