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实验室建设
教学研究
数学实验室综合性、设计性实验的实验效果情况
2023-03-06 10:29  

面向21世纪,如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的人才,是目前高教改革的主要目标。转变教育观念,进行面向21世纪课程体系的改革已在高教界达成共识,并已在逐步实施,因而与课堂教学相辅相成的实验教学的改革也势在必行。随着科技的发展,实验本身也成为科技进步的一种重要手段。实验技能和实验中所要求的观察、分析和判断能力,以及设计、组织、应用等综合能力,在加强学生素质教育,着重学生能力培养的新形势下,愈来愈显得重要了。

从教育学的观点看,实验教学的目的有三个方面:增加感性认识,使学生易于接受和理解所学的知识;理论联系实际,通过实验巩固和加深所学知识;培养学生的实验技能和观察、分析、判断问题等综合能力。这些也就是教学原则中的直观性原则、巩固性原则和理论联系实际原则的具体体现。但是对于不同对象、不同学习阶段、不同专业和课程,这些目的的侧重点,是应有差别的。

对于大学生,他们感受的东西已较多,知识也较丰富,抽象思维和逻辑推理的能力在中学阶段已受到一定的锻炼与培养。从生理上看,脑的发育逐步成熟,思维能力正处于旺盛时期,对书本上的较多知识和结论,并不需要通过直观的感受即能理解和接受;从巩固性原则看,学生对很多知识的进一步理解和巩固,也不一定再要通过实验来重现书本上的某些结论而获得。因此,在大学阶段,除了少数情况外,过多地进行直观性和巩固性实验已非必要。而从人才培养的要求来看,我们希望大学生,要具备观察问题、分析问题、判断事物的本质与假象、通过现象找出本质等方面的能力,并初步学会运用理论知识去分析和解决问题;初步具有设计实验、组织实验、进行实验的能力。这些能力都是大学生所必需的,也是通过实验教学加以培养的,其中有关实验能力的部分,只有通过亲自动手才能真正学到。

“数学实验”是对学生进行科学实验基础训练的一门独立的必修实验基础课。它是数学教育改革的产物,既提供了一些新的教训内容,又构成了一个新的教学环节。它为学生学习后继课程及相关实验课程打下必要的基础。实验教学的目的:一、使学生掌握数学实验的基本思想和方法,即不能把它看成先验的逻辑体系,而是把它视为一门“实验科学”,从实验问题出发,借助于计算机,通过学生亲自设计和动手,体验解决问题的过程,从实验中去学习、探索和发现实际问题内在的数学规律;二、除了培养传统逻辑推理能力、几何直观能力和运算能力以外,还要培养数学建模能力和科学计算能力。三、培养学生双向“翻译”的能力,运用数学知识分析问题和解决问题的能力,发展观察力、联想力、增强洞察力。“数学实验”通过解决实际问题的初步实践,加深学生对数学重要性的认识,及进一步学习数学的要求。

 通过对组织培训学生参加“全国数学建模”竞赛教师的调查,培训教练认为:上过“数学实验”的学生在分析、解决问题的能力上,明显要强于没有参加过“数学实验”课程教育的学生,他们在遇到问题时,能过通过分析“题目”和“条件”较熟练的去解决问题,而不是等待老师去讲解。

 实验教学与实际应用相结合。实验教学是培养应用型人才的重要环节,实验教学与实际应用相结合,是提高实验教学效果和培养合格人才的前提。在我系每年组织全院学生参加的“全国大学生数学建模”竞赛,就是把学生学习的课本上的理论知识,通过数学建模的形式,结合实际生活中的问题,把问题模型化然后用数学的方法给出一种较好的解决办法,以供在实际中遇到同类问题是有一个参考。在每年的竞赛中我校学生都能取得很好的成绩,为学校赢得了荣誉。这样,就培养学生实验设计能力、组织实验能力和知识应用能力,,使他们走上工作岗位后能开创新的局面,能自己获得新知识,即既授之以鱼,又授之以渔。 因此,理论教学与实验教学,内容的更新和方法的改进,必须同步进行,紧密结合,才能在人才培养中收到良好的效果。

   综上所述,综合性、设计性实验教学对培养面向21世纪人才与课程建设具有重要的作用,尤其在强调素质教育的今天,实验教学是转变高分低能高分高能的重要环节。因此,我们在确立数学实验教学中心地位的时候,必须两手抓,既要重视课程建设,也要加大实验教学的改革力度,着重培养学生解决的问题能力。



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