理工科数学实验课程改革的探索与实践
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第10卷第1期2012年2月实验科学与技术Experiment Science and Technology Vol.10No.1Feb.2012收稿日期:2011-05-16作者简介:牟谷芳(1981-),女,硕士,讲师,研究方向:计算数学。
独立学院数学实验课程改革探索与实践牟谷芳,彭年斌(电子科技大学成都学院,成都611731)摘要:根据独立学院培养应用型人才的目标以及独立学院学生的特点,笔者认为数学实验课在独立学院值得提倡和全面开展。
因此,数学实验课程改革也应以突出数学的应用性为主要突破点,把培养学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力放在首位。
文中根据独立学院的教学实际,试图从数学实验的教学理念、教学过程、考核方式及后期的建设目标与规划四个方面探索独立学院数学实验课程的教学改革。
关键词:数学实验;独立学院;创新教育;实验室;数学建模中图分类号:G642.423文献标志码:Adoi :10.3969/j.issn.1672-4550.2012.01.038Reform and Exploration of Mathematics Experiment Teaching in Independent CollegesMOU Gu-fang ,PENG Nian-bin(Chengdu College ,University of Electronic Science and Technology of China ,Chengdu 611731,China )Abstract :According to goals of bringing up application students and characteristics of students in independent colleges ,we think that mathematics experiment is comprehensively encouraged and developed.Therefore ,educational reform in mathematics experiment is to applied mathematics for the breakthrough.According to practical education problem in independent colleges ,this paper from teaching idea ,teaching process ,examination methods and planning of experimental mathematics teaching are described in independent colleges.Key words :mathematics experiment ;independent college ;innovative education ;laboratory ;mathematical modeling1教学理念针对独立学院大部分学生数学基础较差、学习主动性不够强的特点,教师在数学教学过程中应该注重培养学生学习数学的兴趣和调动学生学习数学的积极性。
271教育智库新工科教育背景下大学数学课程教学改革与实践聂东明(安徽新华学院通识教育部 安徽合肥 230088)摘 要:大学数学课程的改革一直是高等学校公共课程教学研究的一个热点,该文主要是根据现在学院的现状和实际需要,针对学生对大学数学学习的过渡期与适应性、数学课程与专业课相融合以及考核的方法方式提出一些建议与方法。
关键词:大学数学; 工程教育; 教学改革;专业融合基金项目: 安徽省自然科学研究重点项目(2019zr005)安徽新华学院教研项目(2019jy013)。
作者简介:聂东明(1981-)女,河南南阳人,副教授,硕士研究生,主要从事应用数学研究。
大学数学目前的现状和改革必要性1989年由美国、英国、加拿大、澳大利亚、新西兰、爱尔兰6个国家的民间工业团体共同发动与签署了《华盛顿协议》(Washington Accord)[1],也就是本科工程教育专业认证协议。
2013年我国加入了《华盛顿协议》成为预备成员,2016年6月成为《华盛顿协议》的正式成员。
截至2017年底,教育部高等教育评估中心和中国的教育专业认证协会共同认证了198所高校的846个工科专业,计划2020年实现所有专业大类的覆盖。
安徽新华学院作为应用型本科院校,一直坚持地方性、应用型的办学定位;坚持“需求导向、产教融合、错位争先、特色发展”的办学道路;并且赴其他院校学习先进经验,争取培养出的学生达到工程认证标准。
在理工科高等教育中,大学数学的教学毫无疑问是其他各门学科教育的基石,它具有学时多、覆盖面宽、影响面广的特点,其地位可以说是重中之重。
数学不只是一种重要的工具和解决问题的方法,同时是一种思维模式,是一种数学素质。
因此,大学生学习数学的目的不仅仅局限于数学的训练,数学知识的拥有,它的最终目的是通过数学的学习使学生初步具有应用数学知识分析问题、解决问题的实践能力。
近年来,高等数学的教学改革在全国很多院校都在开展,也有很多教师对工科类的高等数学的教学进行各种尝试。
[摘要]针对运筹学课程中学员学习参与度、积极性不高的问题,依据运筹学兼具理论性与实践性的特点,提出了理实一体对分课堂教学模式(PPAD Class ),把教学分为讲授(Presentation )、实践(Practice )、内化吸收(Assimilation )和讨论(Discussion )四个过程。
运用该教学模式完成了运筹学课程的教学设计和教学实践。
采用调查问卷的方式对教学效果进行了评估,评估结果表明93.5%的学员倾向于该教学模式,80%的学员完全认同该教学模式对其参与度和积极性的提升作用。
该教学模式可在兼具理论性和实践性的理工科课程中推广应用。
[关键词]对分课堂;理实一体;运筹学;教学改革[中图分类号]G642[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2024)09-0117-04理实一体对分课堂教学模式的实践与探索①———以运筹学课程为例胡斌,狄鹏,杨晶(海军工程大学管理工程与装备经济系,湖北武汉430033)运筹学课程是管理经济类专业本科的一门主干课程,为管理实践、经济性分析、采购管理、项目管理等后续课程提供理论和方法支撑。
通过教学模式创新提升运筹学课程的教学效果,对于打牢管经类学员的专业基础、增强发展潜力至关重要。
一、理实一体对分课堂的提出目前,管理经济专业运筹学课程主要存在以下两方面问题:一是注重理论体系完备,忽视以问题为导向,导致教学目标发生偏离。
二是教学方法缺乏多样性。
偏重理论的教学内容较大程度地制约了教学方法的灵活性,课堂气氛较为沉闷。
课题组曾尝试引入翻转课堂模式[1],一定程度上丰富了教学方法,提升了教学效果,但由于部分学员课前学习质量难以保证,这种十分依赖课前学习的模式可能导致学员出现两极分化。
针对运筹学教学存在的不足,大量学者和教师借鉴国外先进教学理念、立足我国教育教学特点,不断进行相关教学研究和实践探索。
美国常青藤大学鼓励互动研讨的教学组织形式,在教学活动过程中充分体现学生的主体地位[2]。
地方综合性大学理工科学生数学建模创新培养改革的探讨摘要:针对地方综合性大学理工科的数学建模教学,提出了一种创新培养的改革模式。
实践证明,该模式不仅对激发学生的学习热情行之有效,而且为学生提供了良好的创新学习的环境。
关键词:数学建模;教学改革;创新;培养全国大学生数学建模竞赛是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
很显然,在地方综合性普通高校的理工科的教学中开设“数学建模”课程具有示范的作用。
其很好地结合了数学理论与计算机应用这两门当代大学生所必须拥有的基本知识和技能,为学生学习其他专业课程培养了分析问题的思路和解决问题的能力,并能积累一些有益的经验。
由此可见,数学建模的创新培养对高校教育具有极其重要的指导意义。
地方综合性大学理工科学生数学建模创新培养的改革,在我校进行了如下几个方面的实践和探索。
一、科学设计的课程在地方综合性大学理工科学生中普遍存在理论基础薄弱、知识面较为狭窄、对各科知识之间的关联认识模糊、动手能力不强或不知如何动手去解决实际问题,甚至存在数学无用论的思想。
针对这种现状,首先应使学生认识到:数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。
数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。
因此,“数学建模”课程是一门理论联系实际的导航课程,通过教学要使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力。
激发他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题。
关于高校数学实验课程的教学改革与探索作者:张永富来源:《科技资讯》2017年第22期DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.22.193摘要:数学实验课是在21世纪高等学校教育改革与实践中增设的一门新课程,其目的主要为了加强学生理解、计算、应用、演绎及归纳数学等方面的能力。
开设数学实验课程是在数学教学基础上,为学生进一步提高用数学解决实际问题的一次教学改革和尝试。
关键词:数学实验教学改革数学模型数学软件中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)08(a)-0193-02Teaching Reform and Exploration of Mathematical Experiment Course in Colleges and UniversitiesZhang Yongfu(College of Mathematics, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao Inner Mongolia,028043,China)Abstract: Mathematics experiment course is a new course added in the reform and practice of higher education in twenty-first Century. Its purpose is to strengthen students' ability of understanding, calculation, application, deduction and induction of mathematics. Setting up the mathematics experiment course is a teaching reform and attempt for the students to further improve the practical problem of mathematics.Key Words: Mathematics experiment; Teaching reform; Mathematical model;Mathematical software每当谈到“数学实验”课的几个字时,大家总会有这样的疑惑,“数学怎么还有实验课?”,“数学实验课是要实验什么内容呢?”等等,其实数学实验课是数学类课程中引入的数学软件与计算机技术相结合的一门交叉学科,也是目前数学教学内容、方法及体系的一项新改革尝试。
理工科高等数学教学方法与教学实践的探讨摘要:通过对高等数学教学方法与实践的探讨,本文给出了四点教学体会,来探讨如何增强教学效果,培养学生学习的应用能力与创新能力。
关键词:高等数学教学方法创新能力《高等数学》是理工科各专业必修的一门重要的基础课程,它为各专业学生的后继课程奠定坚实的理论和思维基础,现已日益成为各学科和工程实践中解决实际问题的有力工具[1]。
同时它也是大学生在校期间课时较多,接触时间较早,内容比较经典、丰富的重要基础课。
长期以来,由于教学思想、教学观念的落后,人们通常仅局限于把它看成是学习其他课程的工具,而往往忽略它在培养学生创新能力方面所具有的重要作用。
致使许多在教学方法上不注意挖掘创新能力培养的素材,课堂讲授方法呆板,甚至满堂灌、填鸭式,调动不了学生的学习积极性,抑制了创造性思维能力的培养。
又由于《高等数学》课程的基础性及对教师学术水平评价标准等方面的原因,教师在结合高等数学教学内容从教学方法上深入研究如何充分发挥这门基础课对学生创新能力培养的功能方面意识普遍不强,甚至不愿在这方面花时间、下工夫,这在相当程度上制约了学生创新能力的培养。
因此,为促进学生全面和谐发展,我们认同数学教育的宏观目标是“把握生活实践,认识数学文化,加强全球化视野,增进日常思维能力,培养社会责任心”。
[2]适应创新型人才培养的需要,改革《高等教学》课程的教学方法势在必行,以促进学生全面和谐发展。
下面我结合自己多年的高等数学教学实践,谈谈认识和体会。
一、加强基本概念的理解与掌握高等数学的概念较多,也比较抽象,必须准确地理解内涵,掌握概念的本质属性,才有可能正确地展开数学的一整套理论。
如极限、导数、微分、定积分等,它们都是前人开创性工作的结晶。
如果教师能够合理运用这些教学内容,不是按部就班地讲授,而是采用发现式教学法有意识地引导学生积极思考,从实际问题中透过现象看本质,从知识发生过程中适时渗透和揭示数学思想方法[3],使他们的思维真正融合于这些重要概念所蕴涵的数学思想,从而亲自体验概念产生的创新思维的全过程,就能顺理成章地重新“发现”这些重要概念。
理工科数学实验课程改革的探索与实践
作者:宋奇庆,林亮,吴群英,唐国强,贾贞
来源:《教育教学论坛》2013年第31期
摘要:本文对数学实验课程的地位和作用、数学实验课程的选择与其他课程之间的关系、数学实验课的教学模式等问题的认识进行了探讨。
提出了建设数学实验系列课程的必要性,从实践教育的角度阐述了实施数学系列课程中应注意的问题,包括教学思路的转变、实验课程体系的建立,发挥团队教学和学生协会作用的重要性。
文章对教学改革项目组实施数学实验系列课程的结果进行了总结,提出了需要进一步研究的问题。
关键词:数学实验;理工科;系列实践课程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)31-0051-02
一、数学实验课程开设的必要性与现状
现代科学技术的迅猛发展,电子计算机与各种科学技术越来越紧密地结合,各种与现实科技结合紧密的诸多应用与开发成果已经被科学工作者及时地编入书籍或电子化为数字材料。
数学作为各类科学工程技术的重要基础学科之一,它的教学思想、教学模式和方法的实施会从更根本上影响科学工程技术的教育成果。
在这种情况下,数学与现代科技的结合成为必然。
基于此,在理工科院校内对原有的数学系列课程有针对性地开设数学实验系列课程,不仅可以增进和改善学生对传统数学的理解,把数学知识和实际问题联系起来,以及激发学生的学习兴趣,回答学生对学习数学后不知所用的问题,更为重要的是数学实验系列课程的开展会对其他的科技工程学科的发展起到重要的支撑作用。
当前,很多学校都在如何开展数学实验课上做了诸多努力,例如清华大学,中国科技大学等高校已经进行了数学实验的教学试点,并且各自编出了富有特色的数学实验教材。
二、我校开设系列数学实验课程的实践
我校作为理工科院校,数学教学改革是重中之重。
为了更好地提高教学质量,探讨数学实验课程的作用,结合我校实际情况和教学改革的要求以及近些年来国内外教改发展趋势,我校实行了以全校专业的需求为出发点,工科数学教学改革为轴线,帮助学生理解问题为基础,提高学生创新能力为目标的一系列数学教学方面的改革,特别是为了适应科学技术发展的需要,突出培养本科学生的创新能力。
下面具体谈一谈在改革实践中对数学实验教学的认识和我校的实践情况。
1.利用现代教育技术,改革教学方法,改变教师的教学思路。
过去的数学课程是基于老师的推导和讲解,缺乏足够的生动力和实验实践能力,在理解知识的过程体验方面显得不足,现代多媒体技术、各种编程语言和各类计算软件(如:Matlab,Mathematics等)无论在教学、
科研和企业,还是在互联网和商业中都有了广泛的应用,应该充分利用现代技术来为数学课程增添光彩是科技发展的趋势。
数学实验的设置应针对学校的专业课程,充分讨论和研究如何利用数学实验来提高学生的学习主动性和创新能力,在实践和研究中转变教师对于传统教学模式的依赖。
2.逐步构建数学系列课程的实验教学体系。
数学系列课程改革项目组在多年教学实践的基础上,对数学系列课程的实验教学体系进行了摸索和专门的研究,提出了实验设置要“精练、有层次、能联系实际”的三个原则,为此特别在《高等数学》《线性代数》9门数学系列课程中设置了精要的数学实验,编辑了相关课程的实验教材或讲义,并且为学生和教师提供开放性、综合性、创新性的网络教学平台,建设了专门的实验教学基地,以多方位的教学体系来加强在新形势下基础课程应发挥的作用。
通过对系列课程设置数学实验和不同层次的实验来构建了全面细致的教学体系,目标是为了改善教学效果,优化教学过程,积极地把现代计算机技术教给学生,使他们能够把传统数学和现代技术的结合作为是学习的一种可信方式,提高他们解决问题的综合能力。
3.注重教学团队和各类学生协会的建设。
要指导学生数学实验需要教师的多种能力和多学科的知识,因此项目组采取互相听课交流的方式,以及派成员参加各类教学研讨会议学习其他院校的经验,不断提高成员教学的水平,打造出老中青紧密合作和不断学习的教学团队。
除了教师的队伍建设外,项目组重视发挥学生社团组织在课程学习中的作用。
事实上,学生社团组织对于扩大科技活动的影响,对学生的学习能力的提高有着特殊的作用。
我校数学建模协会每年承担数学建模的报名,建模培训的相关宣传等工作,数学建模协会还有专门的协会网站;科技协会每年邀请数学建模组的教师去讲授科技活动中的数学知识,从这当中教师们也能了解最新的科技活动,以便在实验教学中加以应用。
三、我校数学实验系列课程取得的成果
回顾几年来数学教学改革的实践,教学改革项目组通过数学实验系列课程的开展,形成了从本科生到研究生不同层次的课程体系,受益面几乎覆盖了全校学生。
实验课程的开展优化了教学过程、丰富了课外活动,学生们对于数学在实际中的应用有了更全面的认识,调动了学生的主观能动性来对事物进行探索和研究,学生在学习和实践过程中创新能力得到了锻炼和提高。
课程的开展促进了教师对数学课程的全面思考和认识,激励他们不断地学习和与时俱进。
巴班斯基在教育教学过程最优化中指出:优化教学过程的评价标准之一就是在指在一定的条件下,尽可能地发挥最大的效率,使学生获得最大限度的发展。
项目组开设的系列课程十分注重效率,在较少增加课时的情况下,发挥学生的主观能动性,提高了教学效果,这主要表现在:(1)学生们在实验中能够自觉地发现一些规律,撰写了相关的论文并在学术刊物上得到发表。
(2)学生们对数学建模和科技活动的热情越来越高涨。
多年来,学校在全国数学建模大赛中每年都有一等奖,在省内一直处于领先位置,在挑战杯等各类科技竞赛也取得了优异的成绩。
(3)学生在数学实验课程的中学习了相关的数学软件,这也锻炼了学生的编程能力,部分学生还在网上提供数学编程服务。
(4)通过实验课程的教学和研究,教学组对整个数学实
验系列课程在教学中的地位和作用有了深入的思考和研究,撰写了几十篇相关的教改研究论文以及相关实验书籍作为对实践教学研究改革心得的整理。
数学实验课程的开展已经成为多门数学类课程的亮点和特色,如《线性代数》、《运筹学》、《统计学》三门课程已经建设成为省级精品课程,评价专家对实验课程的特色给予了非常肯定的评价。
以上是我们开展数学实验系列课程的一些认识和实践,数学实验教学的合理开展关系到学校基础课程的教学能否与各类学科的发展、学校和社会的发展要求相适应,有必要对数学实验课程开设的门类进行更为深入的研究,如何进一步优化课程体系,数学实验课程的效果的衡量等问题值得继续研究。
参考文献:
[1]冯珍珍.数学实验教学新路初探[J].上海师范大学学报(教育版),2009,29(9):72-76.
[2]姜启源,邢文训,谢金星,杨顶辉.大学数学实验[M].清华大学出版社,2005.
[3]李尚志,等.数学实验[M].高等教育出版社,2004.
[4]林亮,王远清,贾贞.运筹学实验的瓶颈解读[J].黑龙江高教研究,2011,(02):177-179.
基金项目:新世纪广西高等教育教学教改工程项目(2008B078,桂教高教[2011]24号)
作者简介:宋奇庆(1980-),山西人,副教授,博士。