数学实验在大学数学教学中的应用实践探讨

张琪

【摘要】大学高等数学课程教学对大学生逻辑思维的分析能力、组织能力和推算能力有着很大的促进作用，利用数学知识来解决学科专业中的实际问题是大学生具备的基本应用能力.目前大学教学存在理论与实践相脱离、学生无法将知识转化为解决问题的能力等问题，而数学实验则能够有效缓解目前的教学困境.本文就如何发挥数学实验在大学数学教学中的作用展开探讨.

【关键词】大学教育;数学教学;数学实验;应用实践

大学数学目前已经成为公认的教师难教、学生难学的学科之一.这是由于大学数学知识的高度抽象化与复杂化导致学生难以理解，大学数学知识没有与专业学科领域、社会工作需求相结合导致学生没有感受到大学数学知识的强大的应用能力.数学实验则能够解决目前大学数学课堂教学理论知识与实际应用不够融合的痛点，帮助学生在具体问题的实践操作中感受大学数学理论知识带来的巨大帮助.

一、数学实验在大学数学教学中的作用

大学数学主要是通过积分、微积分的学习让学生通过数学逻辑思维方面的锻炼，提升学生的思维缜密度.而数学实验将大学数学知识以可观可见的形态融合到实际生活之中，有助于学生提高数学的实践应用能力，更好地对大学数学知识进行消化吸收.具体作用如下：

（一）提高学生学习的参与性与主动性

传统的大学数学教学只是停留在让学生“学知识”的阶段，教师一言堂、满灌式的教学方式，学生被动地学习数学公式、方法中以求考得好的数学分数，却无法领略大学数学理论中精妙的奥义.而数学实验则能够将“象牙塔”中的知识变成解决现实生活中的有效办法，让学生在团队协作和同学之间的智慧碰撞中，实现数学知识的活学活用，变成学生日后解决工作生活中实际问题的能力.特别是在理科专业的领域中，数学能够起到事半功倍的效果.这样，学生在数学实验中参与到具体操作中，能够见证大学数学知识的实用性，自然便能提高学习的主动性和积极性.

（二）帮助学生更加直观形象地理解数学理论

大学数学教学的大部分内容都比较抽象，需要学生用缜密的逻辑思维去理解，这也是大学数学难学的原因之一.数学实验则可以将数学知识由抽象变成图形、图像的形式，让学生在函数变量走势图等直观的分析中，感受到数学知识并非是空中楼阁，而是能够直观感受的几何变量等.

（三）增强学生理论与实践相结合的应用与创新能力

素质教育的关键在于将知识化为解决工作生活中的实际问题的能力，这也是应用型人才必备的素质.数学实验的方式，是将生活中的常见工作场景用数学知识构建，进而证明数学理论作为普遍真理的正确性.这其中，数学作为诸多学科解决相应问题必不可少的基础工具，例如，物理学中的力与反作用力、质量与加速度，建筑学中的几何原理等等，都会利用到大学数学微积分、微积分与几何学之间的换算等知识[1].而学生在数学实验中，将数学知识与学科研究相结合，在假设、探索、分析、求证的过程中提高将数学知识转化为解决实际问题的实践能力.

二、数学实验在大学数学教学中的应用策略

数学实验的目的是让学生更快、更有效地掌握知识点，这其中教师的引领作用不可或缺，以四人或六人为学习小组是常见的组织形式，通过分工合作缩减时间，提高效率.具体的应用策略如下：

（一）数学实验模式选择

目前数学实验模式有两种，第一种是先学完数学基础理论课程，再单独进行数学实验教学.比如，一个学期有40个学时的数学课程的教学时间，那么按照顺序各占一半.第二种是数学基础理论课程与数学实验穿插进行，学完一个数学知识点，就进行相应的数学实验进行论证.实践证明，第二种方式的效果更好，能够巩固所学知识点，还能适当缓解数学理论课的单调枯燥，让学生在多样化的教学情境中变得主动积极.同时，目前大学数学实验器材设备都比较完善，也为数学实验教学的常态化提供了有利的客观环境.

（二）数学实验类型选择

常见的数学实验类型包含案例演示型、假设验证型、方案设计型和综合型等.案例演示型教学实验从实际问题出发，利用数学知识寻找相关的信息线索，通过模型的构建来寻找相关的规律，从而获得解决问题的方法.案例演示的优势在于一个案例可以集中代表某一类现象，能够帮助学生树立对应的数学分析、应用、解决的能力[2].

（三）数学实验条件的准备

大学数学实验条件是建立在对数学教学的高度重视的基础上，加快实验设备的采购，实验技术的应用，实验环境的建设等方面的投入.这其中，专门的数学实验室是必不可少的，实验室中的硬件设施如电脑、多媒体教学设备，软件设施如数学建模系统，数学实验虚拟情境演示系统等，要做到数量与学生规模相匹配，质量与教学要求相符合，确保整体设备能够确保数学实验在有限的课程时间内顺利有序地完成[3].

与此同时，数学实验教学可以充分与互联网应用技术相结合，一是建立数学实验网络技术平台，方便学生利用课余时间来进行相关实验的模拟演练;二是建立数学实验师生交流互动的论坛，方便资料展示和分享学习心得.这样通过形成良好的数学学习氛围，讓学生在互帮互助中感受到班级的温暖，实现数学教学的共同学习、共同成长的目的.

三、结束语

除此之外，教师要加强数学实验课堂的综合把控能力，让学生在有效教学方法的引导下将知识转变为能力.学校也要转变数学学习考核模式，加大数学实验在综合成绩中的比重，从而提高学生的重视程度.学生也要转变学习态度，认识到数学学习对自身专业和未来职业的作用，通过数学实验感受到数学知识的魅力.

【参考文献】

[1]赵雯晖.数学实验在大学数学教学中的应用[J].祖国，2018（6）：105.

[2]董志华.数学实验在大学数学教学中的应用[J].现代职业教育，2018（18）：270-271.

[3]刘超.数学实验在大学数学教学中的应用探究[J].教育现代化，2018（18）：240-241.