高校数学开放性与创新性实验教学初探

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1、高校数学开放性与创新性实验教学初探实验教学是理工科高等院校教学的重要环节，通过不同实验项0的教学：一方面帮助学生巩固理论，另一方面培养学生的操作能力和解决实际问题的能力。提高学生对课程的学习效果，促进学生发现问题、解决问题的基本素质的形成，在培养大学牛动手能力和创新能力的同时引导他们养成科学求真的态度、严谨周密的作风和团结协作的精神。中共中央国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出：“实行素质教育耍以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”,并要求“加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生的

2、实际操作能力［2］—切创新都源于实践，在实践中检验,并最终应用于实践。进入新世纪,我们教育的改革首先从实验教学改革入手，转变实验教学的指导思想，调整实验教学的体系、结构、内容和评价方法,构建符合素质教育和人才发展的开放性创新实验教学新模式和实验教学管理新体系，经过一系列的改革和实践，已取得初步成效。目前在中国许多高校都开设了数学实验,王育宽［1］构建了他们学校的数学实验课程体系，朱健民［2］在他们学校进行了数学实验课的实践，傅丽芳［3］提出了开放式数学实验教学模式，丰富了大学数学实验。冃前开放性和创新性的数学实验具体的做法还没有详细的介绍，本文提出了通过数学实验三级教育体系

3、模式开展开放性的数学实验。一、高校数学实验1.高校数学实验教学模式现状目前,全国普通高校针对非数学专业开设的数学实验主要包括数学基础课程实验和数学建模实验。数学基础课程实验附属于理论课教学，是以针对理论教学内容的演示性、验证性实验为主要内容的封闭式实验教学模式,主要起到了丰富教学手段、激发学生兴趣和训练学生掌握常用数学软件基本技能的作用。而数学建模实验只针对极少数学生开设，通常采取集屮培训或选修课教学形式，注重对学生数学建模能力和求解能力的培养和提高。这两种普遍采用的数学实验教学模式存在突出问题：(1)缺乏趣味性验证性实验是让学生通过实验验证己知结论的正确性的实验。计算性实

4、验是许多数学问题能够用数学式子表达出來，冇些可以通过手算，冇些手算是很困难的，这时可以借助于数学实验用软件包来完成。对于验证性实验和计算性实验，刚开始做第一次的时候，学牛还有兴趣，第二次做的时候,就没有兴趣了，它不过是简单的数学软件的使用，具有重复性和单调性，不需要动脑子和太多的思考，实验过程和方法己事先规定，没有给学生自我探索、自我发挥的空间,不利于激发学生的创造性。(2)缺乏实用性目前数学实验刚刚开始，还处于一个正在探索的阶段。很多学校是为做数学实验而做数学实验，做数学实验几乎都是按照书上所给的内容和步骤去做，缺乏实用性。有效的数学实验应该和专业结合在一起，有效的数学实

5、验应该和应用联系在一起，有效的数学实验应该和实际生活结合在一起。“教育的主要职责之一是要让学生对获得有用的知识本身发生兴趣”(姜文玲，数学教育学报)。(1)缺乏创造性数学实验是一种开放式的、基于学牛有效学习的教学方式。通过学生自己的合作讨论交流，动手做数学实验，没有现成的答案，没有固定的方法,没有指定的参考书，没有规定的工具。目前的数学实验，学生都是照着书，照猫画虎地做，缺乏创造性，不利于数学实验功能的发挥。(2)缺乏专业性目前数学实验内容设计没有充分考虑学牛在专业需求、［3］知识积累、培养目标及兴趣爱好等各方面的个性化要求，既不利于充分调动学生的自主学习能动性和创造性，也

6、不利于数学实验与各专业学习科研活动的有机结合。1.数学开放实验的宗旨与重耍性建立一种以学牛为主体，以学生的专业性质、兴趣爱好和发展目标为需求导向的开放式、多元化的实验教学新体系，为广大学生实践动手能力的提髙和创新潜能的发挥构筑更为广阔的平台，是当前高校数学实验课程改革的方向和目标。数学开放实验就是耍突破数学基础学科内部局限，以学生专业、能力、爱好为需求导向，采用以学生为主的多层次、多类别、多阶段的开放性教学模式，加强数学实验与各专业实验的有机整合，架设数学理论方法与学习、科研及社会实践应用之间的桥梁,在数学的实践应用中激发学牛创新潜能、培养创新精神、提高实践动手能力。与基础

7、课程实验相比,数学开放实验更加注重实验内容的应用性、研究性以及教学模式的开放性;与数学建模培训相比，数学开放实验更注重学生的专业需求及自我设计、自我发展的个性耍求，同时也更加注重跨学科实验资源共享和科研合作。二、数学开放实验的探索实践与认识数学实验应该构建三级教育体系，一级教育包含数学实验中简单的、重复的、操作性强的一些实验内容,重点培养与强化实验操作性技能;二级教育包含一些数学基本概念、基本原理和性质的实验内容，重点是培养学生的数学方法和一般分析问题的能力;三级教育为设计、综合与创新类的实验内容。逐步形成了基础性