淺談互聯(lián)網(wǎng)+背景下應用型院校工科數(shù)學實驗教學論文
21世紀，大量問題逐漸由定性描述轉(zhuǎn)向定量刻畫，各類數(shù)學方法正向諸多科學領域滲透，數(shù)學在當代科學中的影響和作用日益顯著，其方法已成為科研中不可缺少的基本手段。在工程技術領域中，“數(shù)學模型創(chuàng)建—數(shù)學方法應用—計算機輔助實現(xiàn)”已成為解決實際問題的普遍模式。這就要求專業(yè)技術人員應具有較好的數(shù)學素質(zhì)，能夠把專業(yè)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型來求解，也對應用型人才培養(yǎng)中的數(shù)學修養(yǎng)、數(shù)學素質(zhì)和能力提出了更高的要求。然而，數(shù)學的傳統(tǒng)教學模式?jīng)]能及時跟上這種變化的步伐，導致學生學習數(shù)學中較為抽象的知識時顯得力不從心。
因此，利用計算機生動形象地展示數(shù)學中較為抽象或復雜的內(nèi)容，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的數(shù)學實驗研究與實踐，也是落實應用型本科院校的具體舉措。數(shù)學實驗是計算機技術引入數(shù)學教學后出現(xiàn)的新事物，是數(shù)學教學體系、內(nèi)容和方法改革的一項創(chuàng)新，是一種全新的高等數(shù)學教學手段和模式，是對傳統(tǒng)數(shù)學教學手段和模式的發(fā)展與完善。數(shù)學實驗教學從單純的“教師講授—學生聽練”模式發(fā)展到“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下師生共同參與的“多維度多層次”的知識聯(lián)通式學習模式。數(shù)學實驗的意義不僅在于使學生掌握必要的數(shù)學知識，更重要的是在于引導學生主動參與到課程實踐中去，從而提高學生學習的積極性和主動性，使學生更多地掌握數(shù)學的思想、原理和方法，提高學生對數(shù)學的應用意識和創(chuàng)新能力，以適應新時期高素質(zhì)人才的需要。學生創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)主要是通過應用數(shù)學來體現(xiàn)，學生學習數(shù)學不是為了研究數(shù)學本身，而主要是數(shù)學的應用。
一、基于“知識聯(lián)通”的高等數(shù)學實驗多維度規(guī)劃
�。ㄒ唬┲R聯(lián)通的概念
高等院校是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要陣地，在工科數(shù)學的教學中，探索培養(yǎng)具有嚴謹思維、實踐能力和創(chuàng)新能力的復合型人才的培養(yǎng)模式是非常必要的。而要實現(xiàn)這個目標，掌握必要的知識以及會靈活運用知識是關鍵的評價指標，建立知識網(wǎng)絡以及“實際問題與理論知識”之間的“路徑”是重要的途徑。將“知識聯(lián)通”思想和方法融入到數(shù)學實驗項目規(guī)劃和教學中，使學生不斷建立并完善課程本身的知識之間、課程與課程的知識之間以及理論知識與實際問題之間的“由此及彼”的橋梁，實現(xiàn)學生內(nèi)心的.創(chuàng)新價值體驗，從而激發(fā)學生學習數(shù)學知識的興趣和動力，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。通過建立數(shù)學本身知識點之間的“知識網(wǎng)”，可以使學生對數(shù)學知識點有一個整體的認識，便于理解知識點在整個“知識網(wǎng)”中的地位和作用；通過建立數(shù)學與其他課程知識點之間的“知識網(wǎng)”，可以使學生理解數(shù)學在整體課程教學體系中的位置和作用；通過建立從理論知識到實際應用的“橋梁”，可以使學生體會“學以致用”的內(nèi)心體驗，更加激發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性。
�。ǘ┗谥R聯(lián)通的多維度高數(shù)實驗設計
數(shù)學實驗涉及到諸如知識的理解、掌握與應用，數(shù)學模型的創(chuàng)建，軟件的使用，問題求解的程序設計，實驗結(jié)果的分析等多個方面。數(shù)學實驗重在過程，但做數(shù)學實驗對學生來說有一定難度，有的學生因做不了或懶得做，而沒有真正動手鍛煉，這勢必會影響實驗教學效果。因此，在實驗項目的規(guī)劃設計上要充分考慮知識點的橫向關聯(lián)、縱向關聯(lián)、理論與實際應用的關聯(lián)、學生的接受程度和學生的興趣度等不同維度，精心設計高等數(shù)學實驗項目，并采用一些必要的手段讓學生真正動手，以保證數(shù)學實驗教學的質(zhì)量。高等數(shù)學實驗教學模式主要區(qū)分為案例教學、模塊化教學和競賽項目驅(qū)動的實驗教學。
案例教學一般采取“提出問題→涉及到的知識→問題建�！鉀Q問題的方法與工具→問題分析與求解→實驗總結(jié)→實驗心得”的框架；模塊教學一般采取“知識模塊內(nèi)容→提出問題→問題建�！鷨栴}分析與求解→實驗總結(jié)→實驗心得”的框架；競賽項目驅(qū)動的教學一般采取“競賽題目→問題分析→涉及到的知識→問題建�！鉀Q問題的方法與工具→問題分析與求解→實驗總結(jié)→實驗心得”的框架。其中，競賽項目驅(qū)動的教學旨在利用計算機和數(shù)學知識解決實際問題，是要求最高的實驗項目，例如全國大學生數(shù)學建模大賽。基于上述實驗教學模式，我們在設計實驗項目時，主要區(qū)分為如下類型：演示性、驗證性、綜合性、設計性、應用性和創(chuàng)新性。演示性實驗的基本方式是教師演示實驗過程，展示數(shù)學中抽象的知識，引導學生觀察、思考、分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論；驗證性實驗一般采用“已知—驗證—應用”的教學模式，學生們用實驗驗證已學過的數(shù)學原理、概念或性質(zhì)；綜合性實驗主要是實驗內(nèi)容涉及數(shù)學中的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗；設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗；創(chuàng)新性實驗旨在探索并建立以問題和項目為核心的教學模式，倡導以學生為主體，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法，提高其創(chuàng)新實踐的能力。
二、網(wǎng)絡平臺下高等數(shù)學實驗的教學模式網(wǎng)絡作為新興的信息載體，更符合當代大學生的使用習慣，在網(wǎng)絡平臺環(huán)境下開展多維度、多層次教學與實踐，更能加強師生交流互動的親密度和參與度。
�。ㄒ唬┙⒏叩葦�(shù)學實驗資源庫網(wǎng)絡平臺具有兩點優(yōu)勢：第一點是不受時空限制的交流互動，第二點是超大存儲空間。除了自行設計開發(fā)的實驗項目外，還可以將國內(nèi)外的實驗教學資源整理收納在資料庫中，方便學生自主下載學習。我們設計開發(fā)的網(wǎng)絡平臺包括數(shù)學實驗項目、實驗演示、數(shù)學實驗資源、實驗報告上傳和在線提問等功能模塊，拓展了傳統(tǒng)課堂教學的局限性，形式更為自由，有利于學生全方位、綜合發(fā)展。網(wǎng)絡平臺環(huán)境不僅有利于學生自主學習，而且也有利于學生的探究性與協(xié)作性學習。例如，在導數(shù)、微分方程、無窮級數(shù)的求解中，可以用計算機軟件來研究學習。在網(wǎng)絡平臺的環(huán)境下，學生可以由被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習知識，學會使用常用的計算機軟件和數(shù)學軟件，主動去求知、探索、協(xié)作和交流，從而提升學生的動手能力，進而加深對數(shù)學抽象知識的理解和掌握。
（二）“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的“第二課堂”除了網(wǎng)絡實驗平臺外，微信、QQ等社交軟件和智能手機的普及為學生不受時空限制的數(shù)學實驗學習和交流提供了良好的基礎。目前，智能手機技術的發(fā)展水平及各種數(shù)學軟件的出現(xiàn)使數(shù)學實驗和數(shù)學實驗教學的開展具備了良好條件，計算機、手機及互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)代技術人才的主要工作環(huán)境，為“第二課堂”提供了良好的基礎和條件。近幾年，應用型院校參加“全國數(shù)學建模大賽”的數(shù)量增速很快。
數(shù)學建模和數(shù)學實驗兩者的目的是一致的，都強調(diào)以學生動手為主，著重培養(yǎng)學生“用數(shù)學”的能力。數(shù)學建模是讓學生學會利用數(shù)學知識和計算機手段來解決各種實際間題；數(shù)學實驗是指從問題出發(fā)，借助于計算機和數(shù)學軟件通過學生親自設計和動手，體驗解決問題的過程，從實驗中去學習、探索、發(fā)現(xiàn)和驗證數(shù)學規(guī)律�；诟傎愴椖�，學生成立的數(shù)學興趣小組發(fā)展很快，“第二課堂”也越來越普遍。
三、結(jié)束
語提煉合理的高等數(shù)學實驗項目體系，搭建數(shù)學實驗網(wǎng)絡平臺，讓學生在教師的指導下進行實驗，增強學生的好奇心，激發(fā)其探索和創(chuàng)造的欲望，使學生的學習過程變?yōu)樽约簞邮謱嶒灐⒂^察發(fā)現(xiàn)、猜想驗證、合情推理、動腦設計的過程，使學生能夠理解與掌握高等數(shù)學中較為抽象或復雜的內(nèi)容，從而提高學生對數(shù)學的應用意識和創(chuàng)新能力，以適應新時期高素質(zhì)人才的需要。
【淺談互聯(lián)網(wǎng)+背景下應用型院校工科數(shù)學實驗教學論文】相關文章：
1.淺談互聯(lián)網(wǎng)背景下的國際貿(mào)易創(chuàng)新論文
3.解析互聯(lián)網(wǎng)+背景下高校課程資源開發(fā)論文
6.互聯(lián)網(wǎng)背景下的高職會計實踐教學構(gòu)建論文
7.探究互聯(lián)網(wǎng)+背景下的設計藝術教學變革論文