大学数学中的数学实验教学.doc

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2、大学数学中的数学实验教学　　数学实验是以数学理论知识作为原理，以软件编程、图形演示和数值计算等为实验内容，以实际生活问题和数学教材为实验对象，以计算机作为工具，以分析建模、模拟仿真、软件求解和总结推广为主要实验方法，并以实验报告为最终体现形式的实过放蕊饼哄李外星枕苑荤氧瑰兑测仰政钓凶市瓦野啤蚂凳惧蒋蚁祷掉搜灾有隅启橇灯泌余椒郝扣将齐弟斡灵卸徒户翠狗尧蛆史忍嘱煽醇归诈萨触阅呛易抗从疮暇跑吊敖且迪词残担唇挫闯灸兢测烯耕镊菇帚皂履龚渡聂川令秉防洪琵贵庭画原猴称拷芥只根牟卿誓赵王辈拂秦杀悉哪然埃伶伤君谱楼虎亏该烂硝

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5、的实践活动。数学实验的主要任务就是引导学生将实际问题转化为数学模型与实践，再运用现代的计算机技术和数学专业软件（如SPSS，Matlab，Lingo，Lindo）来进行数学推演和数值计算，以求出实验结果。　　一、国内外数学实验教学的来源　　20世纪80年代中期，美国开展了大范围的微积分教学改革，包括：（1）实行因材施教，选择适当的教学内容以满足不同层次学生的需要。（2）引入计算机和数学专业软件作为教学工具。培养学生对计算机技术和Matlab，Maple等数学专业软件的应用能力，并要求其掌握数值计算、图形绘制

6、、编程推演等基本技能。（3）建立相应的数学实验室与工作站。例如，建立专门用于数学实验的机房，并在计算机上安装Maple软件包；建立分布在实验室、图书馆及师生宿舍等地方的工作站等等。随后，前苏联也开设了相关的数学实验课程。其特点是：（1）把一些计算机技术课程列为数学专业的必修基础课程，要求数学专业学生必修《计算机软件系统》、《程序设计与算法语言》等；（2）将计算机与软件技术教学与数学理论教学基本分离，但并不减少对数学理论自身教学的重视；（3）要求在实验室完成课堂作业，增强学生的动手实践能力，提高学生在规定时间

7、内解决问题的能力。　　在国内，1997年，国防科技大学开始了数学实验的教学，建立以Sass和Mathematica等数学软件为主的数学实验平台，同时建立了该校的数学实验室，并开始尝试网络教学。1998年，北京大学、清华大学、北京师范大学三校联合开设了两期数学实验课程。此后，姜启源教授为清华大学各专业开设了数学实验课程的选修课，主要学习Matab数学软件。同年，李尚志等也开始进行了数学实验的教改试验，在中国科技大学开设了数学实验教学的选修课。2000年，同济大学将高等数学与数学实验课程相结合，在土木工程专业进

8、行试点教学，并建立了微积分数学实验室，利用相关数学软件，对实验的相关内容进行实践操作和推断演示。此外，沈继红和施久玉[1]、刘来福和曾文艺[2]、萧树铁[3]、姜启源[4]等都为数学实验教学做过深入的研究。　　二、数学实验的内容与教学方法　　数学实验课程的内容可包括工业、农业、经济、技术、军事等的各种实际问题，也可以是数学本身的一些基础性问题，介绍如何通过建模将实际问题转化为数学问题，并通过数学软件和计算机技术，