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摘要：

近年來，高職院校數學教學出現了一種新的模式，即在教學中應用數學實驗，并且未來的高職院校也將會朝著這個教學方向發展。本文主要分析了數學實驗在高職院校數學教學中的意義，并重點探討高職數學教學中應如何應用數學實驗及數學實驗在高職院校數學教學中發揮的作用，為今后的研究提供一些有利依據。

關鍵詞：

數學實驗；高職院校；數學教學；計算機；運算

一、引言

高職院校將培養高職學生的實踐能力作為基本目標，讓學生通過學習數學知識，能夠將數學知識運用到生活中去解決實際問題。因此，在高職院校數學教學中運用數學實驗，不僅能增強數學教學的趣味性，調動起學生學習數學的興趣，同時也能培養和訓練學生的動手能力、觀察能力、思維能力等，讓學生能更好的運用數學知識，使數學知識更具有實用性。總之，高職數學教學中融入數學實驗，已成為當前高職院校數學教學改革的一個主要途徑。

二、數學實驗概述

數學實驗是指在教學中引入信息技術和數學軟件，其目的是讓高職學生重視起數學學習，增強學生對數學的興趣，使學生能具備利用所學的數學知識去認識問題并解決實際問題的能力。在高職院校數學實驗教學中，還應強調學生的動手能力，由于引入了計算機和數學軟件，所以就豐富了數學教學方法，使內容更寬泛，學生也擺脫了枯燥的數學運算，有多余的時間去做一些有創造性的工作。此外，也有利于數學這一學科與其他學科的結合。概況的說，數學實驗的實驗手段就是利用計算機和數學軟件，而實驗內容就是圖形演示、數值計算、變換符號等。數學教學中數學實驗能起到較大的作用，主要體現在以下兩點：一是數學實驗教學是一種新的教學方式，顛覆了傳統的課堂授課形式。通過信息技術和多媒體技術兩者的運用，可以以圖形的方式對所講的教學內容進行演示，從而讓學生對一些數學現象有了直觀的觀察，也從根本上解決了高數抽象性的問題，一般來說學生更能夠理解形象化的數學思維。學生利用信息技術可以親身體驗到解決數學問題所帶來的快樂，促使學生對數學學習有更大的興趣，在學習中有種成就感。二是數學實驗教學的開展能讓學生對高數的重要性有更深的理解。高職學生對高等數學的輕視主要原因就是因為該課程是公共課程，并不是專業課程，而在數學實驗在教學中可以將學生本專業的內容引入進來，并根據學生的專業特點和實際情況促使學生能夠對高數的工具性有更為深刻的理解，這對學生學會自己的本專業也有推動作用，幫他們今后學好專業課程。作為當前的新教學方式，數學實驗幫助學生提高了認識問題、解決問題的能力，通過數學論證、數學建模等學習過程，提高了學生解決自己實際問題的能力，也在一定程度上提高了學生的綜合素質。

三、數學實驗在高職院校數學教學中的意義

高職院校將培養應用型人才作為辦學目標，因此，高職數學的重要任務就是要提高學生數學實際應用能力。但是，高職數學往往是抽象的、枯燥的，如果采用傳統的教學方法就很難實現高職教育的目的。數學實驗的產生和應用恰好解決了這一問題，不同于以往的教學模式，數學實驗能夠聯系起數學理論知識、生產實踐和經濟生活，三者統一起來并圍繞著解決生活問題這一目的，使實際問題變得更具體、更簡單，學生也能對自己的學習目標有明確的認識，提高了他們對數學的學習興趣，有更多時間和機會去研究數學實踐問題，促使學生提高了運用數學知識的能力。

四、高職數學教學中應如何應用數學實驗

在高職院校進行數學教學的過程中引入數學實驗，一般采取以下模式：數學教師對實驗中所涉及到的數學原理和計算方法都要教授給學生，確保學生能通過對原理的利用達到處理簡單問題的水平，之后學生也能學會如何將實際問題的具體情形進行抽象化，建立數學模型，最后再利用計算機輔助技術來處理好存在的問題，結果計算出后，還要對結果的正確性與否進行檢驗，同時對解答過程的科學性進行評估。

1.由數學教師提出數學實驗的課題，要求課題符合教學內容的實際需要

由于實驗課課題是數學教學的一個重要因素，所以應該從所發現的問題中將課題提煉出來，增加實驗過程的趣味性，使實驗達到切實可行的目的。以高職院校微積分的講授為例，數學教師可以先給學生講授微積分的有關概念及運算法則等，之后在這些基礎上再提出一個可行有趣的數學實驗課題。在數學實驗中，學生能從中真正體會到微積分解決問題的高效與實用。此外，為了數學教學中更好的應用數學實驗，還要在課程開始前對教師隊伍進行培訓，主要是為了提高他們的數學教學的能力，并學會運用現代化的數學軟件工具，為數學實驗課做好準備。

2.不斷優化數學實驗的教學內容

要以教學大綱為基礎來制定教學內容，同時還要適當增加一些實踐性的課程，從而彌補了以往數學教學中缺少實踐性這一弊端。在教學中要以技術為動力，力求提高學生的計算能力和對高數理論知識的認識，從而能使實驗和理論學習兩者結合在一起。以學生的專業為基礎做適當的取舍，所以可以將教學內容分為主要三個部分：第一是使用數學工具。在高職教育階段Matlab是最重要的數學工具，所以學生要會使用這個工具進行簡單的數學計算，其中包括函數圖形、微積分等；第二是基礎性的實驗，學生可以利用Matlab等數學軟件做一些比較基礎的實驗，由于Matlab等數學軟件的計算和演示功能非常強大，所以利用它們來驗證一些理論可以幫助學生掌握高數中的多個理論；第三是課堂上做綜合性實驗，數學教師應針對學生的專業提出問題，讓學生嘗試著利用自己所學到的數學知識和軟件來解決數學問題，通過實踐過程強化對數學的認識。[1]

3.數學實驗教學以創設問題情境為前提

數學教師在創設問題情境時，可以圍繞著自己的專業領域及所講授的理論知識相應的實際問題進行。既保證它是以實際問題為出發點，并且符合學生的理論水平程度，能大膽創新，以免出現缺陷。要聯結數學與實際問題，讓學生在數學實驗中可以充分的體會出數學的廣泛性應用，從而也能提高學生對數學的積極性，提高數學成績。

五、數學實驗在高職院校數學教學中發揮的作用

1.數學實驗幫助學生擺脫枯燥、復雜的計算

很多高職學生的數學基礎差，認為數學這一學科既枯燥又有難度，很多概念都是是比較抽象的，看不著、摸不到，所以，對高職數學的學習失去了興趣。而在高職數學教學中引入數學實驗，就是利用數學軟件的計算功能進行一些比較復雜的計算，將計算完全交給數學軟件，學生就能有更多時間去理解基礎知識。另外，通過數學實驗可以進行繪圖和數值試驗，讓原本十分枯燥、抽象的內容變得更加具體，便于學生理解，從而可以提高學生對數學的興趣，也能使他們盡快掌握計算技巧，提升可學生的自信心，激發了他們的學習積極性。教師也能在有限的課時內，明顯提高教學效果。

2.數學實驗有利于培養學生的創新思維以及實踐能力

數學實驗能給學生提供一個“做”數學的環境，學生以研究者的身份參與到知識獲取的全過程中，這樣就可以擺脫以往學生“聽”數學的習慣。數學實驗的應用解決了很多問題，不僅讓學生學到更多的知識，同時也使他們的動手能力得到提高，促使他們能夠養成獨立思考問題的習慣，增強了創新意識。如：學生在學重積分時，我們可以將對二重積分的計算轉化為累次積分即兩個定積分來計算。這樣相比求定積分來說要更加復雜，尤其是不好確定積分區域和積分上下限。數學實驗能把完成的計算間接的講給學生。以數學思維的發展和創新設計為基礎，讓學生多次進行圖形觀察及實際問題的演算，從根本上提高學生的動手操作能力。學生通過在數學實驗中的觀察、分析，有利于提高自身的實踐能力。[2]

3.數學實驗能提高學生的動手能力和運算速度

融入數學實驗后，給高職數學教學帶來了很多便利。在日常應用中計算機已經普及，所以很多難計算的問題在計算機的應用下都得到了解決，也不用再將問題的分析引向更深的層次去。在高職數學教學中，如果教師能夠將計算機合理的利用起來，那么就有更多的時間應用在研究數學概念及方法上，不用再面臨繁重重復的勞動，使得教學效果得到提高。高職學生幾乎每人都有計算機，但是他們總是將其當作是信息交流和娛樂的電子產品，沒能應用到學習上，這是令人遺憾的事。所以，高職學生今后要學會利用計算機學習。[3]

4.數學實驗能正確引導學生提高對數學的認識

首先，數學實驗在數學基礎理論與數學在生產生活中的問題之間建立了通道，數學基礎理論的學習不再是漫無目的，使學生更好地了解學習數學的目的，提高學習的積極性；其次，引入數學實驗，可以讓學生在更廣泛的領域參與到數學教學和數學學習中，打破了以往單調的課堂教學模式，大大擴充了學習的時間和空間；第三，學生通過數學實驗能更真切體會到數學應用的廣泛性，同時借助數學實驗可以獨立解決很多生產生活方面的多個領域所涉及的各類問題。

六、結語

通過上述分析可知，在高職院校數學教學中應用數學實驗對數學教學來說，是一個標志性的提升，它的出現意味著誕生了一種全新的數學教學模式。總之，數學實驗對學生提高數學水平，培養創新意識都有重要的意義。正是因為數學實驗有如此價值，才使得高職院校的數學教師更要多思考今后數學的教學方向，并在教學中大力推廣數學實驗，這也是教育者今后的發展方向，對提高教學水平有重要意義。

作者：王淑玲 單位：泉州醫學高等專科學校

參考文獻：

[1]張震濤.淺析當前高職院校開設數學實驗課的重要性[J].柳州職業技術學院學報,2015(4).

[2]王華.論數學實驗在高職院校數學教學中發揮的作用[J].保山學院學報,2014(1).

[3]張菊芬.在高職院校數學教學中應如何融入數學實驗[J].現代企業教育,2016(10)。