本站原创摘 要：应用型院校主要培养的是应用型人才,数学课程作为重要的公共基础课程,能否较好的开展实践教学,会直接影响到应用型人才培养的质量.然而许多应用型院校的数学课程的实践教学与应用能力培养有些脱节.文章在实践、探索的基础上提出了在教学上要培养学生利用数学方法分析解决实际问题的能力,要面向所有工科的学生开设数学实践课程,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力.
关 键 词 ：数学课程 数学实验 实践教学 应用型人才
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）04（a）-0009-01
《高等数学》《概率论与数理统计》《线性代数》等数学课程作为应用型院校工科专业学生的公共基础课程,为应用型人才的培养打下坚实的基础.在数学课程教学中如何更好的开展实践教学,以适应应用型人才培养的需要,已成为数学教师们急待解决的问题.
1.应用型院校开展数学实践教学的必要性
数学实践是利用计算机等工具,通过Matlab、Mathematica、Lingo等数学软件,用实验的方法研究数学,将数学理论知识、数学模型建立与计算机数学软件应用三者有机的融为一体,可以使学生深入理解数学基本理论知识的同时,掌握常用的数值计算方法,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力.可见在数学课程教学中能否更好的开展实践教学,会直接影响到应用型人才培养的质量.
为规范工科类本科院校数学基础课程的教学,高等学校理工科教学指导委员会（下文简称指委会）于2006年4月修改并重新颁发了工科类本科数学基础课程教学基本要求[1],同时还提出：各校应根据自身的实际情况,努力创造条件,尽快开设与理论教学相配套的数学实验课,提高学生使用数学软件解决问题的意识和能力,逐步培养他们的数学建模能力.对已开设数学实验课的院校,可将基本要求中有关内容的理论教学结合实验课完成.
2.数学实践教学开展的现状
现在,部分院校数学课程的教学总体上与指委会颁发的基本要求一致.虽然数学课程只增加了较少学时的实践教学,但却收到了较好的教学效果,并节省了许多其它教学内容的学时,例如,不定积分中有理函数、无理函数的积分,微分方程中的齐次方程、特殊降阶型方程,求矩阵的秩、逆矩阵或求解线性方程组等等内容的教学中,只要讲解原理和少量例题而不需要烦杂的演算.
但有些院校由于数学课时较少,教学内容再三压缩,更无法开展实践教学.教师为完成教学任务,教学时简化了公式、定理的推导过程,导致学生缺乏数学学习必备的基本逻辑思维能力与分析问题的能力,无法将公式、定理等运用在分析和解决实际问题中.在学习中学生把大部分的时间和精力放在纯数学计算和技巧训练上,很少接触到应用,结果导致许多学生认为学习数学机器枯燥,产生厌学情绪甚至放弃了学习数学.导致数学这门学科作为一种解决问题的工具,在实际问题中的作用被淡化了,一些学生学了高等数学后,甚至连“给出质点运动位移,求运动速度”,这样简单的问题都不知道如何解决.
以我校为例,由于学时的限制必修类数学课程全部为理论课.数学实验与数学建模等数学实践课仅是参加“全国大学生数学建模竞赛”同学的辅导课程,所以学时有限,且学生参与率也达不到5%.而数学建模的辅导课程一般是在阶梯教室中进行,教师用多媒体教学,着重讲授一些实际问题的分析及建模方法,结果学生根本得不到实践训练,不能更好的将所建模型应用到计算机实现中.
3.开展数学实践教学的探索
未开设数学实验课的院校应尽快对现有数学课程的教学状况加以改革,将数学课程的教学和实践应用能力培养之间严重脱节,这与应用型人才培养的方向是背离的,因此,应用型教育需要数学实践教学的全面展开.
首先,在教学上要培养学生利用数学方法定性和定量分析解决实际问题的能力.在数学课程的教学内容中应突出工程背景和应用性实例的介绍、分析.在教材的选用上可以选择或编写应用实例较多、列举贴切、介绍全面的教材.以我校为例,我们在新编写的教材中在原有实例的基础上,补充了一些具有工程背景的实例,教师在教学中要对这部分突出讲解,以便学生可以从这些实例中,体会数据的定性和定量分析问题的数学思想,在以后的学习工作中,能够举一反三.如供应站位置问题、奥运火炬点燃、光的折射、物质衰变、追迹问题、最大利润问题、铁轨转弯设计等等.在教学中适当增加数学知识的应用实例,可以激发学生利用数学去解决实际问题的兴趣,增加学生的学习动力,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效手段,也是实施数学实践教学不可缺少的一部分.
其次,要面所有工科学生开设数学实践课程,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力.不能仅靠完成教材中的题目来进行,因为教材中的题目,不能完全反映理论与实际的联系.数学实践教学必须让学生能够利用数学软件解决一些实际问题,特别是应用问题.根据应用人才培养目标,数学的实践教学不能仅仅针对少数学生开设数学建模课程或数学实验课程,许多应用型院校的数学课程同我校一样,学时数比较紧张,要想通过大量增加学时,来面向全体学生开设这些课程是不现实的.我们可以探索分层次实践教学的方案,对大多数一般学生而言,数学实践的目的是熟悉常用的数学软件,并有解决实际问题的体验.而对于一些数学建模竞赛队员和数学应用能力较强的学生,就要求他们能较为熟练的应用常用的数学软件来解决复杂的实际问题.
数学实践课程是近年来我国高校数学教学所关注的热点之一,数学课程作为应用型院校工科专业学生重要的基础课,如何顺应时展需要进行改革,将传统的数学教学内容与现代流行的数学建模、数学实验内容紧密结合,促进数学课程教学质量的提高,适应应用型人才培养的需要,即将成为数学教师们面临的重要课题.