地方院校数学实验教学的探索与实践:数学专业院校排名

　　摘要：数学实验是数学各专业一门新兴课程。本文结合地方院校的实际情况，探讨了地方院校在开设数学实验过程中出现的一些问题，以及如何改进数学实验教学的建议。　　关键词：地方院校；数学实验；探索
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0277-02
　　一、引言
　　数学实验是随着计算机技术的发展产生的一门新兴课程，是数学专业课程的重要组成部分。1998年国家教育部颁发《普通高等学校本科业目录和专业介绍》和2000年教育部数学与力学指导委员会制订的《数学与应用数学专业教学规范》都明确指出，数学实验是数学各专业的主干课程之一。该课程的目的是改革传统的教学方式，培养学生的创新意识和应用知识解决实际问题的能力。地方院校是我国高等学校的重要组成部分，担负着为地方经济发展培养人才的任务。由于办学条件、办学定位的差异，地方院校在开设数学实验的过程中出现一些问题，如何解决这些问题，进一步促进数学实验课程的发展，成为当前高校教学改革的一个热点问题。
　　二、地方院校数学实验课程开设状况
　　数学实验室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，以辅助学数学、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。由此看出，与其他学科的实验不同，数学实验具有自身的特点和内涵。数学实验课程的重要性和作用已得到广大师生的认可。目前，国内大部分有数学专业的地方高校都开设了数学实验课程。通过部分地方院校对数学实验课程开设情况的调查分析，在开设数学实验课程过程中各地方高校有下面的相同之处：①在课程安排上，数学相关专业一般在二年级下学期或三年级上学期开设该课程，要求先学习数学分析、常微分方程等基础课程。学时从30多学时到60多学时不等。②改变了传统的数学教学模式，丰富了教学手段。由于课程性质需要，在教学过程中，各高校在开设该课程一般采取多媒体教学，并让学生有亲自动手操作的机会，这样，既能够改变数学课程传统的以讲授为主的教学模式，有利于数学课程教学教改的开展，也能够激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。③在课程内容的设置上，大部分院校采用讲授相关数学软件基础知识和基础性实验的知识模块，个别有条件的院校也注重综合性、设计性实验的开展。④在实验软件的选取上，每个高校根据自己的实际情况，选取了不同的数学软件，但大部分院校选取了Matlab或Mathematica作为主要软件，以Lingo、Spss为主辅助软件进行教学。
　　三、地方院校数学实验教学存在的问题
　　数学实验是一门新兴的课程，相比数学分析、高等代数等专业课程而言，数学实验课程的课程标准还不统一，课程体系还不完善。地方院校由于办学条件、办学定位等原因，在开设数学实验的过程中，出现一些新的问题，这些问题在一定程度上影响到了数学实验课程的教学效果和目的。①个别师生对数学实验课程的重视程度不够。个别教师仍从传统的思维去看待数学，认为数学仅是传统的计算和推导，没有真正地重视数学知识的应用，忽视学生综合能力的培养。②课程体系不统一。由于数学实验是一门新的课程，开设的历史比较短，各个学校在开设数学实验课程的过程中，没有相对统一的课程体系，各个学校之间讲授的知识内容差异比较大，造成数学实验在开设过程中显得比较混乱，不利于数学实验课程的广泛开展。③对从事数学实验教学的教师培训有待进一步加强和完善。从事数学实验教学的教师不仅要有丰富的数学理论知识，更要求具备数学建模的基本训练和数学软件的应用能力。目前，从事数学教育的教师在专业知识水平方面基本都能够满足数学实验课程的教学的需要，但是在建模能力，尤其是数学软件的应用方面，远远不能满足教学的需要。因此，需要开展数学实验师资的培训工作，推动该课程的进一步发展。④在教学过程中，没有处理好“讲”与“练”的关系。数学软件是一门实践性很强的课程，在教学过程中，既需要教师的讲授，也需要学生的实际练习。在实际教学中，由于课时的限制，教师为了完成教学任务，在课堂上，讲授的时间太长，留给学生练习的时间太少，没有达到数学实验课程的目的。
　　四、地方院校数学实验教学改革的实践
　　针对地方院校在开设数学实验课程中出现的问题，我们在教学中进行一系列尝试，取得不错效果。①明确数学课程的指导思想。数学实验是一门特殊的数学课程，在教学过程中，应该坚持以学生为中心，以问题为主线，以培养学生能力为目的进行组织教学。同时，在教学过程中，要处理好数学实验与数学理论、数学实验与数学建模的关系。②规范课程内容体系，充实实验内容。为了解决目前各数学实验教材内容差异较大，不便于教学的现象，我们把数学实验课程的内容大致分为三个模块：软件理论模块、基础性实验模块、综合性实验模块。软件理论模块主要是教师向学生讲授数学软件的基本知识，教师是这一模块的主导。基础性实验是学生利用数学软件，编写简单程序验证相关解决数学问题，比如定积分的计算、代数方程的近似根等，这一部分的目的是引导学生如何借助于软件进行数学实验。综合性实验是指借助于数学理论知识和数学软件解决实际问题，比如数字填图问题，该部分是对学生能力的进一步提高。③加强从事数学软件教学教师队伍建设。教师的教学水平在很大程度上决定了教学效果。数学实验由于其课程特点，在教学过程中，需要教师的相互协作才能够更好地完成教学，达到数学实验的目的。同时，高水平的教师队伍更能在其他专业课程教学过程中渗透数学实验的思想、方法，有利于数学实验课程的开展。④加强学生的实践环节。这是地方院校数学实验课程的一个薄弱环节。数学实验的最终目的是通过学生的实践，提高学生的综合素质。在教学过程中，教师的作用主要是质疑、答疑、辅导，而不是过多地讲授。而学生只有通过亲自实践，才能够发现问题，解决问题，从而提高自己分析问题、解决问题的能力。
　　数学实验是数学专业一门新兴的课程，是数学课程传统教学模式的有益补充，丰富了数学专业的课程体系，更加注重学生运用能力的培养。通过数学实验课程教学改革的探索，希望能进一步推动数学实验课程的发展，全面提高学生素质。
　　参考文献：
　　[1]盛中平，王晓辉.什么是数学实验[J].高等理科教育，2001，（02）：25-29.
　　[2]许建强，乐经良，胡良剑.国内数学实验课程开设现状的调查分析[J].大学数学，2010，（08）：1-3.
　　[3]刘鹏飞，徐乃楠.数学实验溶入高师数学专业课程教学的探索与实践[J].长春师范学院学报（自然科学版），2007，（02）：86-88.
　　[4]胡晓飞.数学教育专业开设数学实验课程的思考与探索[J].金华职业技术学院学报，2007，（12）：74-77.