基于“三位一体”的工科数学实验教学模式改革

蒋伟+官礼和+刘亚威

摘 要：针对目前创新型人才培养的目标和当前数学实验教学存在的缺点，本文对当前的数学教育模式进行分析，提出了“教学、实践、科研”“三位一体”的实验教学模式，验证了新的教学模式实施的可能性，并且分析了其需要解决的问题，以有效激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识、创新能力和科研能力。

关键词：数学实验教学；教学改革；教学模式

中图分类号：G642

文献标识码：B

对于创新型人才的培养，不同层次的课程具有不同的功能与作用。高校在专业技术培养方面，偏重对知识的传授，而对学生创新意识、探索精神和科研能力方面的培养不够重视。由此导致实验课程的功能和作用未能得到充分发挥，学生科技创新意识不强，未能掌握创新方法，未能夯实理论基础，因而学校很难培养出高素质的创新型人才。因此，充分发挥数学实验课程对学生探索精神、科研能力和创新意识的培养作用是十分必要的。

长期以来，数学实验课程实验项目的开设大多是为了验证基础知识。但这些课程里面不仅包含最基础的知识理论体系，也包含科学研究和科技创新的基础实验方法以及丰富的设计思想、设计原理、设计技巧等。我们可以真正领会自然科学基础课程的奥妙，理解其对创新型人才培养的功能与作用，开辟创新性的教学模式。

首先应强化对数学科学研究问题的思维方式以及学习兴趣的培养。在实际教学过程中，我们要教会学生如何发现问题以及如何通过分析问题、建立模型、求解模型、优化模型来研究如何解决具体的复杂的实际问题。

为更好地开展教学活动，我们在理论教学中应讲述一些与教学内容相关的故事、趣闻、应用等，以此来活跃课堂气氛，激发学生兴趣。

在实践教学环节，必须把思维方式和研究方法结合起来。以数学实验课为例，由于每一个实验项目涉及的知识点都不尽相同，因此，通过不同实验项目的实践，可使学生的理论知识得到巩固，同时可以培养学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。实验项目之中包含精妙的设计思想、思维方式和研究方法以及丰富的理论与实际相结合的设计原理，如果学生能够理解和掌握这些设计思想、原理和方法，将其融会贯通，并联系实际，与基础理论中的思维方式和研究方法结合起来用于实践，就很可能有新的发现和创新。

教师将理论教学与实验教学结合起来，加入相关的科技创新课程设计，或者加入创新性、综合性、设计性的开放实验项目，让学生进行初步的科学研究的训练。在此过程中，学生不断地发现问题，分析问题，解决问题，提出新问题，再进一步探索、解决问题。这样可以巩固学生的基础知识，同时充分发挥和实现数学实验课程对学生科研能力和创新能力的阶段性培养。

因此，在数学实验课程中实施“三位一体”教学模式是可行的。

目前，人才已经成为推动社会发展进步的第一生产力。越来越多的教育学者已认识到高校数学科学实验课程对学生创新能力、科研能力培养的重要性，因此实施“教学、实践、科研”“三位一体”的教学模式，强化对创新能力和科研能力的培养，也已成为必然之势。

打破数学学科传统思维模式，即打破传授基础知识的观念，就要求老师讲解实验原理并演示实验步骤的同时，树立起利用数学实验课程对学生创新意识、创新方法、实践动手能力等各个环节实现全方位培养的教学理念。

同时，在数学课程教学中，实现传授基础知识、培养实践动手能力、将科学研究和科技创新能力培养的有机结合、融会贯通，是我们下一步要继续思考的问题。

参考文献：

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