2023年数学实验在工科院校教育教学的实践.docx

数学试验在工科院校教育教学的实践 数学试验教学作为高等学校教育教学体系的重要组成环节，其能有效培育和提高同学的思维力量。文章针对在当前高等院校数学专业课程设置上，同学普遍反映的“专业课程理论性太强、不直观，期望加强动手实践性、实际应用性课程〞这一问题，笔者依据自身在工科院校数学试验教育教学过程中的心得体会，从工科专业教育教学实际动身，结合重庆邮电高校的数学试验人才培育方案和教育教学实际状况，提出几点思考：首先，要融合相关课程，优化课堂教学和试验教学；其次，数学建模的思想要融入数学试验课程的教学中；再次，要利用数学试验课程的网络教学平台进行共性化的教学；最终，要利用试验案例进行课程改革与建设。 关键词数学试验；工科院校；教学争辩；教学实践；课程设置 在工科院校教育教学实践过程中，根底数学试验、综合性数学试验、设计性数学试验等是数学试验主要包括的内容〔1〕。在根底数学试验中，同学可以通过使用计算机等现代化的试验工具，围绕在数学根底课程中所学习到的一些根本概念、根本原那么、根本定理和根本公式进行验证，从而进一步加深对所学学问的理解和生疏。在设计性数学试验中，同学可以针对一些给定的简洁实际问题，运用与数学有关的理论学问，将实际的问题转变成数学的问题，进而从试验过程和结果中探究、觉察数学规律。在综合性数学试验中，同学可以针对大型的实际状况和问题，利用传统的数学建模方法或现代的数学学问〔如数值的计算、操作规划和优化等〕，建立一套数学模型并针对这些数学模型的应用进行求解，依据其所得到的求解成果进而分析和解决实际的问题。总的来看，在综合性数学试验中同学受益最大，同时综合性数学试验也是当前工科院校数学试验教育教学过程中的热点与重点。总的来说，在工科院校开展好数学试验教育教学工作具有极其重要的现实意义和实际价值。 1融合相关课程，优化课堂教学和试验教学 连续深化开展相关教学的探究争辩活动，争辩相关课堂教学的内容、手段和方法，要特殊重视将理论教学和试验课堂教学有机地、统一联系起来，增加该课程中相关理论课堂的乐观性，提高同学的乐观性，削减相关理论课堂大篇理论推导给同学们带来的困惑，改善该课程由于烦琐的计算使同学在实践中动手比拟少而受到影响的状况，进一步提升教学质量与水平。对于理论课程的老师们提出了一个全新的要求，不仅需要进行理论课程的教学和讲解，更是需要留意融入理论课程的教学中，让同学能够在充分把握理论学问的前提下，通过专业数学软件进行解题，从而避开同学课后作业中的大量计算。突出同学在试验课中的主体地位，让同学做好试验课所要求的试验，保证专业理论课的教学效果〔2〕。改善目前相关课程理论与实践严峻脱节的状况，制定统一的、具有指导性的数学试验课程教学大纲。整合了各门相关的教学课程，科学合理地设置综合培育教学方案，依据每个阶段同学的学习具体状况和综合培育后的课时，合理地选择教学方法并适当地支配各门试验课的教学内容，是成功运用实践性教学试验教学的关键。全面学习融合数学软件与数学试验、数学建模、数学建模与试验、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、数值计算方法、运筹与优化等与该校试验教学相关的根底课程，将原有数学理论试验学问融入数学试验根底学问课程中，在其他的原有课程根底上特殊重视数学试验根底课与数学理论试验课程并举、计算机科学计算与手动数学计算课程并举，使教学能够充分满足该校对数学应用技术数学、信息与科学计算算机科学等各种学科专业、不同年龄阶段在校同学的学习要求，进一步提升试验教学效果。 2数学建模的思想融入数学试验课的实践与探究 要乐观培育同学参与计算机试验的乐观性，老师应在课堂教学中主动引导同学去分析问题、分析算法，鼓舞同学为计算机试验做好相应预备。同学首先要编写好相应算法，并利用MATLAB软件编写好程序，尽量进行课前调试，培育同学觉察问题、解决问题的力量。在试验课程中，老师应当准时答复同学的问题，鼓舞同学多思考，尽量独立编写程序并通过试验对程序进行验证〔3〕。这样，同学就能娴熟地在计算机上进行试验，并能集中精力改良这些经典的算法。将一般的数学建模思想融入计算方法的课堂中，不仅能够有效地增加和培育同学运用数学学问和计算方法的力量，而且还可以给他们今后连续参与大量的数学建模竞赛打下良好的根底。另一方面，在用传统的数学模型来解决这些问题时，往往会遇到很多困难，需要数学建模的关心。因此，在日常的教育教学过程中，特殊是在计算机试验问题的设计中，结合一些数学建模的实例来增加同学的学习效果是必要的。例如，在数理统计模型中的假设检验中，以问题为中心的情境式教学设计原理为根本思想，设计2023年肺炎疫情背景下，关于假设检验问题的教学案例。它可以关心同学从生活的角度把握统计学的概念，同时培育他们的社会主义核心价值观。 3数学试验课程的网络教学平台的进一步实践与探究 建立一个基于数学试验课程的网络试验课程教学网站时，必需高度重视两个问题：一是要切实地表达各门课程整合与交叉进展的理念，表达各门课程与实践相互融合的整体思想、理念；二是网站的内容与主体必需鲜亮，大量的结构化学习信息资源、沟通和探究型的“教〞与“学〞必需基于数学软件及其他数学实践。利用目前该校理学院的数学建模与数学试验的相关课程教学网站，有大量的资料供同学学习和参考，但还需要进一步争辩如何充分地利用网站并充实网站资料，将需要老师进行的大量重复性课程建设工作进行有机整合，持续提高网站的功能。充实、完善网络资料，深化地争辩如何充分地利用网站资料，让同学进行学习。结合我国高等院校网络教学的现状与现代化教育科学技术的进展趋势，建设了网络课程教学效劳平台与试验性网络课程。可以为以网络教学为核心的远程教育制造条件，利用网络教学平台，如大型开放式网络公开课、慕课、学习通等，将相关的学习资料放到网上，供同学自主学习，遇到问题时与老师进行争辩。 4开设数学试验的主要特色 在当前形势下，该校开设的数学试验课程由于受各专业课时总数的限制，原有课程的课时不能进一步增加，这必定导致其他专业数学试验课课时数有限。该争辩所从相关课程设置角度入手，对培育对策进行屡次修订，现已经完善和融合了相关的课程，优化了课堂教学和试验性教学，将数学试验融入一些数学的根底学问课程〔如数学分析、高等代数、计算方法、概率论与数理统计〕中，设计出相对综合、统一的试验与实践工程。同时一些老师认为，数学建模课程应着重介绍各种建模方法，因其往往涉及更多的数学分支，还要了解各个领域的相关背景学问。因此，在选择数学试验内容时，不仅要留意理论与实践相结合，而且要简洁明白，具有操作性，易于同学接受和把握。 5结语 在该校的应用数学专业试验教学课程的改革和争辩过程中，提出了几点思考：首先，要充分结合相关的课程，优化数学试验在课堂上的理论和实践教学。其次，数学建模的概念和思想需要深度地融入数学试验性课程的教学中。然后，要充分利用网络教学平台和数学试验班课程进行共性化教学；最终，要利用好试验案例进行好课程改革与建设。 参考文献 〔1〕许建强，乐经良，胡良剑.国内数学试验课程开设现状的调查分析〔J〕.高校数学，2023〔4〕：1-3. 〔2〕姚永亮，薛铁柱.高职院校试验教学中存在的问题及对策〔J〕.开封高校学报，2023，26〔2〕：58-59. 〔3〕袁仕芳，王奇生.数值计算方法试验课程教学改革的探讨〔J〕.科技信息，2023〔4〕：133. 刘显全 单位：重庆邮电高校理学院