数学实验在大学数学教学中的应用

王承

摘要：在大学数学的教学过程中有效开展数学实验并进行教学工作是很关键和重要的。数学实验已经被积极应用到社会的各行各业中，并且在数学的科学研究方面起到了重要的作用。因此应该摒弃传统的数学教学观念和教学模式，将数学理论和实验有机结合，再通过数学建模以后有效应用数学知识开展实验教学工作，进而可以处理数学问题。本文就数学实验在大学数学教学中的应用进行分析和探讨，以供相关人员参考。

关键词：数学实验；大学数学；教学应用

引言：大学数学是理科专业教学工作中的重要课程，学生在大学数学理论的学习对于以后的科学研究以及进入社会的工作所产生的作用是很重要的，而且能够培养学生的数学思维，进而提升学生的数学应用能力。数学实验在大学数学教学工作中是一种有效的教学方法，是在将数学知识内容建立成一种知识架构以后为了更好地验证和应用数学理论而实施的一种教学方法，这样就可以更好处理数学难题。在应用了数学教学软件以后数学知识内容可以更加形象直观地展示给学生，特别是对于一些比较抽象复杂的数学理论，最终学生就可以全面掌握数学学习方式和技巧，提升学习质量。

1关于数学实验教学

数学实验教学这种教学观念起初在欧美国家开始流行起来，在上个世纪末被引进到我国的数学教学中。但是由于应用的时间较短，而且由于教学方式并不成熟，导致大学数学教学工作效率和质量难以得到有效地提高。所谓数学实验教学就是指将计算机技术和数学软件有效结合，将数学知识内容进行建构，并且应用一些数学图像软件进行处理，这样可以验证数学理论^[1]。数学实验教学能够激发学生的学习兴趣和积极性，而且可以辅助学生深入探索数学知识。在掌握了数学知识的前提下形成了良好的数学思维，并且提升了自身的数学应用能力，进而学生能够更好地认识数学知识理论中的一些猜想，最终提高学生的数学学习效率和质量，这对于培养和提高学生的数学核心素养很关键和重要，同时也是一种有效的教学方式，有利于老师教学工作的开展。因此需要老师有针对性的、有目的地设计教学方案和策略，以培养学生的数学综合素质能力为主要教学任务目标开展教学工作。

2数学实验在大学数学教学中的应用具体表现

数学实验教学是一种教学观念，可以辅助数学研究工作的实施，一般包含了数学软件、数学建构以及计算机技术的应用。而数学实验教学的作用较为明显，并且建构的效果质量较佳，因此逐渐受到了教学工作者和学生的关注和重视，并且被积极应用到教学中，进而就可以有效解决数学难题，激发了学生的学习兴趣和积极性，提高学生的学习成效。

2.1数学实验的应用支持环境

在大学数学教学中实施数学实验教学，首先就需要拥有数学高素质高水平的数学师资力量。高校中的数学老师不仅需要具备良好的数学知识储备以及教学水平，而且还能够有效利用计算机技术，要熟练使用数学软件，并且可以实施数学建构。数学老师需要具备良好的教学经验，并且可以根据教学要求开展教学工作，并且设计教学方案和策略；另外，实施数学实验教学还需要拥有齐全的教学设备，包括实验室的基本设施设备。现阶段数学实验室中一般需要具备计算机、MATLAB软件、SAS 软件等，并且不同的数学实验所需要的实验器材是有差别的，因此应该根据教学的需要以及实验室的配置科学选择实验器材工具。为了能够让学生的实验学习得到保障，那么就需要学校将实验室开放给学生，这样学生就可以根据自己的时间安排进行实验学习，激发了学生的学习兴趣和积极性，而老师应该给予积极地指导^[2]。

2.2数学实验教学的实施方式

当前数学实验的实施方式分为两种：一是单独进行实验教学，之后让学生到实验室进行全面地学习，这种情况一般需要学生能够正确应用概率、微积分等知识以后才可以进行学习，因此这类课程一般在教学的中期阶段进行。而数学专业的学生数学实验是很关键和重要的，其他非数学专业的学生则可以选修数学实验课。课时一般为35课时左右，不但需要完成数学实验，而且还要教授数学理论知识，如果课时较为充足，那么可以给予学生上机操作的机会，进而提高学生的应用能力；二是在数学教学过程中引入实验教学，一般会分配15个学时左右，这种教学方法和单独安排实验教学相比较而言，可以提升学生自主学习意识和能力，而且还可以根据所学数学知识去实际应用，营造了良好的教学氛围，创设了轻松的学习环境，激发了学生的学习积极性。

数学实验教学工作的开展和实施需要在明确掌握数学难点和重点以后，在能够处理数学问题的前提下进行数学知识的建构，之后有效应用计算机技术和MATLAB等数学软件解决问题，之后再求得最后的结果以后进行验证，假如出现学习上的困惑的时候就应该根据数学建构模型去进一步求得结果，最终还需要总结实验学习报告。在数学实验的教学过程中，数学老师需要摒弃传统的教学理念和教学模式，将学生作为教学主体，引导学生自主学习和分析研究，要让学生能够和老师进行深入地交流探讨，而且可以实施多元化的教学方式，尊重学生的想法和建议，并接受不同的结果。另外，在数学实验的教学过程中还可以将实验教学内容展示给学生，让学生去验证实验知识理论

^[3]。

2.3数学实验教学的选择

由于数学实验可以在教学中引入实验教学和专门的实验教学，因此在数学实验教学内容的选择上不但要重视实验教学的专业性，而且还要考虑到这两种实验教学方式的差异性。例如，在专门的实验教学课程的教学方面，需要重视教学的实用价值，因此在设计教学课件内容的时候能够有效处理数学难题，因此可以推荐学生应用比较实用的学习方法和技巧，比如应用统计学的知识去进行学习。而在教学中引入实验教学这种教学方式，应该根据教学大纲的基本要求设计教学方案和策略^[4]。在制定教学课件内容的过程中，要能够体现实验教学的专业性以及实用性，而且教学难度要符合学生的学习能力水平，而且要满足学生的学习习惯的需要。在具体的讲解过程中可以引入日常生活中相关的数学理论，这样学生就能够更全面地掌握数学知识理论知识，进而可以在以后的学习和生活中有效应用数学知识理论，这样才能提高学生的学习质量，提升学生的数学应用能力。

结语：

总而言之，数学实验教学在大学数学教学中的应用很关键和重要，因此应该有效借助互联网技术和数学软件。实施教学工作，需要将学生所遇到的数学难点和重点以建构知识框架的形式展给学生，这样学生才能更加直观地认识和掌握知识内容。当下素质教育的发展以及互联网技术的升级使得数学教学工作更加重视数学实验的教学，因此需要积极改革和创新教学模式，提升学生的学习兴趣，有效应用数学软件，提高教学效率和质量。

参考文献：

[1]辛冬梅，闫志来.基于创新型人才培养的大学数学课程改革研究：以高等数学实验教学为例[J].广东第二师范学院学报，2016（3）

[2]田露,史玉石．用数学建模与数学实验优化高等数学课堂[J].教育现代化，2019,6(10)

[3]李虹.数学实验在大学数学教学中的应用探究[J].才智，2017（19）

[4]丁慧，崔国范,王亚男.应用技术型大学高等数学有效教学模式研究[J].黑龙江高教研究，2016（9）

姓名：王承 性别 ： 男 籍贯：海南省儋州市那大镇

民族：汉族 出生年月：1994.12.27

学位： 本科 职称：

研究方向：

单位：海南师范大学