《数学实验》课程的教学实践与思考

作者:李慧敏 刊名:《宜春学院学报》 上传者:于宁

【摘要】《数学实验》是一门借助数学软件并结合所学的数学知识解决实际问题的一门实践课,是连接数学与实际问题的桥梁,它促进了数学与其他学科之间的结合,在培养学生综合素质能力的过程中发挥了重要作用。文章以莆田学院为例,分析了《数学实验》课程的开设现状和存在的问题,并根据这些问题,对《数学实验》课程提出加强教师自身文化修养、密切与《数学建模》的联系及优化实验内容等方面的教学改革建议。

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众所周知,数学是解决实际问题的有力工具,而随着现代技术和社会的发展,大学教育也越来越注重培养学生能够运用所学知识,建立数学模型,使用计算机并利用数学软件解决实际问题的能力和创新意识。因此,大学数学教育除了应培养传统的逻辑推理能力、几何直观能力和运算能力以外,还应培养数学建模能力和科学计算能力,最终达到提高学生数学素质和综合能力的目的。而《数学实验》正是提高学生综合应用数学知识、数学软件和计算机技术解决实际问题的一门学科,是我国大部份高等学校都有开设的一门课程[1]。作为一名教师,应认真思考如何教好这门课,让学生能有所收获,从而使得这门课在人才培养中起到应有的作用。本文将以莆田学院数学学院为例,探讨《数学实验》这门课程的教学实践与思考。1《数学实验》课程在莆田学院的开设现状1.1课程安排现状《数学实验》这门课程是介绍一系列与数学知识相关的实验。通过本课程的学习,意在培养学生利用计算机解决数学问题的能力。主要内容有:一元函数微积分,多元函数微积分,线性代数,概率统计,数学建模初步等。该课程属于数学与应用数学专业(师范)的必修课,先修课程为《数学分析》、《高等代数》、《计算机基础》。本课程总学分数为1.5学分,本课程安排在第8学期开设,教学时间安排是:每周3节课,计划教学周为8周,总课时数24学时,其中实验时数8学时。1.2教学效果现状笔者在校连续4年主讲数学实验这门课,采用的是李尚志、陈发来等著,高等教育出版社出版的《数学实验(第二版)》这本书。教学过程中主要采用Mathematica软件实现数值计算和数理统计相关的知识通过多媒体课件演示与学生动手操作相结合,以实际问题为载体,把数学建模、数学知识、数学软件和计算机应用有机地结合,强调学生的主体地位,适当引导学生学习查阅文献资料、用学到的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,分析、解决问题[1-2]。主要是介绍微积分基础,怎么计算,最佳分数近似值,数列与级数,概率及迭代(二)分形;学生自主完成4个实验(分别是:路程估计问题,蒙特卡罗方法计算三维体,动物繁殖问题及探索素数)并撰写实验报告作为平时成绩,期末考核形式为考试(上机操作),最后按平时占30%和期末占70%的方式给出学生最终的成绩。这4届学生的总评成绩分布情况如表1所示:表1连续4届学生的总评成绩分布情况表成绩(%)班级90分以上(优秀)80-89分(良好)70-79分(中等)60-69分(及格)不及格(不及格)数学0810.00%7.14%78.57%14.29%0.00%数学0910.00%14.81%57.41%27.78%0.00%数学1010.00%7.84%86.27%5.88%0.00%数学1110.00%13.21%67.92%18.87%0.00%1.3存在的问题从以上学生的总评成绩对比可以发现,学生的成绩主要集中在中等水平,良好和及格的学生所占的比例差不多,而成绩优秀的都没有。笔者在教学过程中,发现出现这种情况是由于各方面原因导致的,认为在教学《数学实验》这门课程中主要存在以下几个问题:(1)本课程安排在第8学期开设,我们知道,就业形势一年比一年严峻,作为毕业班的学生,在这一学期他们更注重考研复试、教师招考等其他跟找工作相关的事宜,以致即使这是一门专业课,学生对该课程的重视不够,对数学实验知识的渴求也就不那么强烈,大部份同学的学习态度较为一般,有些同学上课不认真听讲或不来上课,从上交的实验报告上看,发现抄袭现象较为严重,只有个别学生有认真思考实验内容并动手操作求得结果。(2)课时相对较少,不好安排数学实验相关的延伸知识。数

参考文献

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