“立德树人”教学改革实践之——

数学实验课程改革

    作为应用型本科院校，我校的办学理念是“应用为本，学以致用”，人才培养目标是培养出面向生产和管理一线需要的高端应用型人才。数学课作为一门基础课，是学习理工类、管理类等专业课的基础，它为后续课程奠定了必备的理论基础，但是，传统的数学理论课教学具有诸多缺陷，因此，基础教育学院以培养应用型人才为宗旨，将数学实验融入到数学课程教学之中，进行了课程改革的实践性探索。

    本次课程改革旨在以科学思维和现代化手段为指导，有意识的去改进数学基础课程，以新的方式推动教学的开展，从而提高学生的数学实际应用能力和实际操作能力，进而潜移默化的培养学生对后续专业课知识的理解。

    数学实验是将计算机软件技术引入教学环节后出现的新事物，在高等数学、线性代数以及概率论与数理统计中均有涉及。在我院的数学课程中借助现代化的教学手段，将数学实验融合在高校数学课程中，具有重要意义：

    第一 ，数学实验教学有利于促进学生数学学习观念的转变。数学实验教学从学生的角度出发，在数学实验中增加了课堂教学中缺失的实践环节，让学生积极地融入到数学学习过程中。除了培养学习数学的积极性，主动性，还能充分发挥个人的创造性。

    第二，将数学实验课程融入数学理论课，有利于学生理解数学知识，培养数学应用能力。在数学实验课中，在教师的指导下，学生根据教师布置的实验内容，以一个实践者的身份参与到数学学习活动中来，由传统的听数学转变为当前的做数学，由过去的被动接受转化为主动参与，这种转变填补了学生对所学内容的体验环节，使学生在实践中消化，在消化中理解，从而实现良性循环。

    第三，数学实验课程融入数学理论课教学中，有利于调动学习积极性，体现学生主体地位。

    本次数学实验课程改革的内容和实施计划如下：

    首先，对数学理论课内容进行精简与修改。基础数学课程中的理论内容较多，概念和定理抽象，计算过程繁琐，需要较多的逻辑推理和空间想象。基于这些特点，我们针对培养目标，针对不同的专业，对理论内容做出了适当的精简与修改，在教学中重视与实际应用相关的内容，注意数学知识与所学专业知识的联系和结合。

    其次，在数学理论课中加入了数学实验内容。本学期，针对信息与控制学院的“高等数学”和“线性代数”课程，我们针对每一章的内容，增加了对应的上机实验课，并将其插在每一章理论课的教学内容之后中，专门用于解决本章的问题。下学期我们还将针对经管专业的“概率论与数理统计”课程加入数理统计部分的数学实验课。

    最后，在考核方式中，每门课程的分数构成发生了变化，在总成绩中加入了一定比例的实验成绩。

为了使数学实验课程更好地在全校开展，我院制定了一个循序渐进的渗入过程：从学科分类上看，我们选取了计算机相关专业作为数学实验教学的切入点。

    计算机类专业本身就是与软件打交道密切的专业，该专业学生会在后续学习中，接触多种高级程序设计语言。 而数学软件，例如Matlab语言，与许多高级程序设计语言有相通之处。 若能使学生在两个方面上融会贯通，不失为“一举两得”之举。二者之间相互影响，相互促进，更能加深理解，从而举一反三。正如火车的开动需要火车头的带动，一个专业率先学习数学实验之后，其他专业便可以在已有模式的基础上根据自身需要略作修改。 长此以往，数学实验便可在全校所有相关专业中普及，从而密切地和数学理论课的教学融合在一起。

    本学年，我们在高等数学课程中融入了20学时数学实验内容，线性代数课程中加入4学时实验内容，伴随理论课程的开展，数学实验作为实践性操作与理论内容紧密结合，每一章结束后加入一次数学实验课，巩固和实践本章所学知识。

    目前，本学期已经进入期中阶段，数学实验课也在有序地开展，学生已经熟悉了matlab数学软件的工作环境，能够使用matlab求解所学的高等数学的基本问题。一个非常好的现象是：在数学实验课上，学生之间愿意作更多的交流互动，学生在得到一个简单的运行结果后流露出来些许成就感，在计算机图形与动画的冲击下表现出些许兴奋感，这些都是理论课教学中很少见的。所以，在数学实验课程中，学生是以一种主人翁的心态，重构自己的数学认知，大大提高了对数学的兴趣。

    我们的更高目标是：通过数学实验课教学的不断深入，学生能够熟练应用数学软件求解生活和生产中的实际问题。现实生活中的应用问题大多数需要根据实际进行数学建模，通过数学建模把现实具体问题抽象成数学公式，再通过matlab编程来求解。 没有这最后一个步骤，现实问题便无法给出最终答案。这个过程的实现，需要较高的综合能力。 它不仅要求深厚的数学理论基础和较强的数学建模能力，而且对使用Matlab语言进行程序算法设计也是一种考验。因此，开展数学实验课不仅对理论课的学习具有促进作用，而且对数学建模课程以及数学建模比赛具有一定的意义。

    相信在学院领导和数理教研室全体教师的共同努力下，通过数学实验课程的不断开展，学生一定能更好的掌握数学知识，为后续课程的学习奠定坚实基础，并在实践中加以运用，实现理论与实践的统一，进而实现我校培养应用型人才的根本目标。

撰稿人：刘晶晶

审稿人：韩  芳

2015年11月18日