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摘要：本文主要简单介绍了数学实验的相关内容，通过对现阶段高等数学课程教学中存在的问题进行分析，来探讨高等数学课程中开展教学实验教学的有效措施，以转变传统的高等数学教学模式，适应素质教育改革的要求，不再局限于数学理论知识教学，重视实验教学，充分发挥实验教学的作用，从而提高高等数学课程教学质量，引导学生掌握高等数学知识，并将其应用于实践中，实现实验教学效益最大化。
关键词：高等数学课程;数学实验教学;有效措施;素质教育
近年来，我国一直致力于素质教育改革过程中，高等数学课程是其中重要组成部分，必须予以高度重视，不容忽视。传统的高等数学课程教学模式，已经无法适应当前的教学要求，难以培养学生良好的数学思想，也无法锻炼学生的数学思维能力，为此必须予以转变，实施针对性措施来提高高等数学课程教学质量。
一、 数学实验的相关内容
数学实验，是我国现代计算机信息技术发展下的必然产物，指的是在高等数学课程教学中，应用计算机信息系统，采用数学软件工具来解决数学问题，是一种数学技术的体验。在开展数学实验教学的时候，需要先安装数学软件系统，其是课堂教学的知识补充，具有一定的灵活性，可设定为专门的课程，也可以将数学实验融入于高等数学教学中。数学实验包含了两部分内容：一是基本實验，二是建模实验。基本实验注重的是数学运算，而建模实验重视的则是实际问题的解决。在进行建模实验教学的时候，教师应当根据高等数学教学内容，来创设实验项目，确定实验目标，引导学生做好实验准备，为学生布置实验任务，让学生亲自动手去开展实验活动，记录整个实验过程，在完成实验之后进行总结和反思，以便于深入掌握数学知识，学会应用数学知识。
二、 现阶段高等数学课程教学中存在的问题
现阶段，高等数学课程教学中存在的问题主要有：一是在实际教学过程中，仅注重数学理论知识教学，忽视了数学实验教学，并未将理论学习与上机实验相结合。大多数院校都只开设了高等数学课程，却并没有开展数学实验教学，不利于培养学生的动手实验能力，无法将理论知识应用于实践中;二是在高等数学教学过程中，学生的数学应用能力较为薄弱，其虽然掌握了一定的数学知识，但是遇到实际问题的时候却无法熟练应用数学知识来加以解决，缺乏良好的解决问题的能力;三是课堂上的高等数学理论知识教学，让整个气氛显得十分枯燥，学生的学习积极性不高，难以激发学生的学习欲望和潜能。
三、 高等数学课程中开展数学实验教学的有效措施
（一）科学设计数学实验教学
在高等数学课程中，开展数学实验教学，应当科学设计教学方案，可从以下方面着手：一是要充分利用现代科学技术，使用先进的数学软件，根据教学要求来选择适宜的软件。最为常用的数学软件是Mathematica符号计算系统，其具有符号演算、绘图和数值计算等功能。系统界面设计简洁，十分直观，容易操作，而且安装上也比较方便;二是可根据高等数学教学的内容，来设计相应的数学实验内容，将两者相结合。可在高等数学每一章节的计算方法中，应用Mathematica软件系统，引导学生掌握高等数学的计算原理，掌握基本的计算方式，然后学会操作Mathematica软件系统，以此来提高学生计算的准确率，加快学生的解题速度。很多时候，学生在解决高等数学问题的时候，会遇到庞大的数据量，若是没有数学软件的应用，那么会给学生带来较大的难度，很难准确计算。有了Mathematica软件系统后，学生可将重点放在分析数学问题，而不再把精力全都耗费在计算上。因此，在进行高等数学课程教学的时候，可以融入数学建模实验内容。例如，在学习积分与应用知识的时候，教师可开展实验教学。一方面要先确定实验目的，教授学生深刻理解定积分、不定积分的定义，熟练掌握Mathematica软件系统计算定积分、不定积分的方法;另一方面要做好数学实验准备，为学生制定实验任务，如基础实验任务、建模实验任务等。在学生进行实验的过程中，教师可予以一定的辅导，但学生应当是实验主体，需促进学生的主动探索。在实验完毕之后，应当进行思考，总结出解决方法;三是在进行数学实验教学的时候，教师应当合理安排课时。数学实验教学可以分为两个部分，一部分是数学基础实验教学，主要是教授学生应用数学软件;另一部分是数学建模实验，指的是利用建模的方式来解决实践问题，考核的是学生解决问题的能力，有利于培养学生的创新能力。教师应当根据教学内容来进行合理分配。
（二）开展科学的数学建模实验教学
在进行数学建模实验教学的时候，需要做到以下几点：第一，教师应当为学生创设问题情境。指的是在数学建模实验中，教师所提出的建模问题应当与实际相结合，可根据学生的专业背景来进行创设，加强对数学教材的分析，挖掘教材中的专业问题、构建生活模型，以便于提高学生的实践能力。例如，在学习导数应用最值内容难过的时候，教师可以工厂生产为例，来为学生创设情境，要求学生通过建模的方式来进行实验，解决这一问题。需要注意的是教师应当充分了解学生的知识掌握情况，所创设的问题既要有一定的难度和挑战性，也不可过难而导致学生无从下手，这就要求教师掌握学生的学习情况，与学生加强交流与沟通;第二，教师可以采取合作式教学方法，在提出数学建模实验问题之后，可将学生分成小组，以小组的形式来完成实验。一般情况下是，三人为一组，每一组的学生都要私下去搜集与之相关的数学信息和资料，做好建模工作。例如，教师要求学生通过建模的方式去分析一个人的贷款偿还能力时，学生需要去搜集银行贷款相关数据，计算月利率等。在搜集和分析的过程中，有利于培养学生的合作能力;第三，在开展数学建模实验教学的过程中，教师要引导学生学会总结和归纳，引导学生撰写建模论文，让学生记录自己的建模实验过程，用数学语言来阐述自己的实验结果，提高学生的数学分析能力，加深学生对数学知识的理解，使其真正掌握数学理论知识，并能够将其运用于解决实际问题中，培养学生的数学综合应用能力。
（三）科学评价数学实验
在高等数学课程中，教师所开展的数学实验教学内容具有一定的开放性，学生不仅可以完成教师所布置的实验任务，也可以对教师所提出的问题和任务进行拓展，进一步深入探索和研究。基于此，在评价学生数学实验成绩的时候，需要具有一定的灵活性。可从三部分来综合评价学生的数学实验教学成绩，分别是上机成绩、建模论文成绩和实验报告成绩，其中上机实验成绩和实验报告平均成绩各占总成绩的百分之三十，建模论文平均成绩则占总成绩的百分之四十。
四、 结束语
在高等数学课程教学过程中，应当开展数学实验教学，将理论知识用具体化的方式呈现出来，帮助学生理解，而不仅仅是记住概念和公式。通过实验教学的方法，有利于提升学生的动手能力，充分发挥学生的主观能动性，使其能够主动探索数学问题，具有重要作用。
参考文献：
[1]高翔宇，张显，巩诚.研究性教学在高等数学教学中的探索与实践[J].大学教育，2017（6）.
[2]陈金涛.数学实验在高职高等数学教学中的探索与实践[J].中国多媒体与网络教学学报，2019（4）：251-253.
[3]高洁，周玮.在高等数学课程中开展数学实验教学的探索与研究[J].数学教育学报，2015：90.
[4]杨宪立，张环理.在高等数学中开展探究性教学的实验研究[J].河南教育学院学报（自然科学版），2014（23）：65.
[5]田子德.数学实验在高等数学课程教学中的应用研究[J].中国现代教育装备，2015：53-55.
作者简介：
胡平，河南省信阳市，信阳农林学院。
关键词：高等数学课程;数学实验教学;有效措施;素质教育
近年来，我国一直致力于素质教育改革过程中，高等数学课程是其中重要组成部分，必须予以高度重视，不容忽视。传统的高等数学课程教学模式，已经无法适应当前的教学要求，难以培养学生良好的数学思想，也无法锻炼学生的数学思维能力，为此必须予以转变，实施针对性措施来提高高等数学课程教学质量。
一、 数学实验的相关内容
数学实验，是我国现代计算机信息技术发展下的必然产物，指的是在高等数学课程教学中，应用计算机信息系统，采用数学软件工具来解决数学问题，是一种数学技术的体验。在开展数学实验教学的时候，需要先安装数学软件系统，其是课堂教学的知识补充，具有一定的灵活性，可设定为专门的课程，也可以将数学实验融入于高等数学教学中。数学实验包含了两部分内容：一是基本實验，二是建模实验。基本实验注重的是数学运算，而建模实验重视的则是实际问题的解决。在进行建模实验教学的时候，教师应当根据高等数学教学内容，来创设实验项目，确定实验目标，引导学生做好实验准备，为学生布置实验任务，让学生亲自动手去开展实验活动，记录整个实验过程，在完成实验之后进行总结和反思，以便于深入掌握数学知识，学会应用数学知识。
二、 现阶段高等数学课程教学中存在的问题
现阶段，高等数学课程教学中存在的问题主要有：一是在实际教学过程中，仅注重数学理论知识教学，忽视了数学实验教学，并未将理论学习与上机实验相结合。大多数院校都只开设了高等数学课程，却并没有开展数学实验教学，不利于培养学生的动手实验能力，无法将理论知识应用于实践中;二是在高等数学教学过程中，学生的数学应用能力较为薄弱，其虽然掌握了一定的数学知识，但是遇到实际问题的时候却无法熟练应用数学知识来加以解决，缺乏良好的解决问题的能力;三是课堂上的高等数学理论知识教学，让整个气氛显得十分枯燥，学生的学习积极性不高，难以激发学生的学习欲望和潜能。
三、 高等数学课程中开展数学实验教学的有效措施
（一）科学设计数学实验教学
在高等数学课程中，开展数学实验教学，应当科学设计教学方案，可从以下方面着手：一是要充分利用现代科学技术，使用先进的数学软件，根据教学要求来选择适宜的软件。最为常用的数学软件是Mathematica符号计算系统，其具有符号演算、绘图和数值计算等功能。系统界面设计简洁，十分直观，容易操作，而且安装上也比较方便;二是可根据高等数学教学的内容，来设计相应的数学实验内容，将两者相结合。可在高等数学每一章节的计算方法中，应用Mathematica软件系统，引导学生掌握高等数学的计算原理，掌握基本的计算方式，然后学会操作Mathematica软件系统，以此来提高学生计算的准确率，加快学生的解题速度。很多时候，学生在解决高等数学问题的时候，会遇到庞大的数据量，若是没有数学软件的应用，那么会给学生带来较大的难度，很难准确计算。有了Mathematica软件系统后，学生可将重点放在分析数学问题，而不再把精力全都耗费在计算上。因此，在进行高等数学课程教学的时候，可以融入数学建模实验内容。例如，在学习积分与应用知识的时候，教师可开展实验教学。一方面要先确定实验目的，教授学生深刻理解定积分、不定积分的定义，熟练掌握Mathematica软件系统计算定积分、不定积分的方法;另一方面要做好数学实验准备，为学生制定实验任务，如基础实验任务、建模实验任务等。在学生进行实验的过程中，教师可予以一定的辅导，但学生应当是实验主体，需促进学生的主动探索。在实验完毕之后，应当进行思考，总结出解决方法;三是在进行数学实验教学的时候，教师应当合理安排课时。数学实验教学可以分为两个部分，一部分是数学基础实验教学，主要是教授学生应用数学软件;另一部分是数学建模实验，指的是利用建模的方式来解决实践问题，考核的是学生解决问题的能力，有利于培养学生的创新能力。教师应当根据教学内容来进行合理分配。
（二）开展科学的数学建模实验教学
在进行数学建模实验教学的时候，需要做到以下几点：第一，教师应当为学生创设问题情境。指的是在数学建模实验中，教师所提出的建模问题应当与实际相结合，可根据学生的专业背景来进行创设，加强对数学教材的分析，挖掘教材中的专业问题、构建生活模型，以便于提高学生的实践能力。例如，在学习导数应用最值内容难过的时候，教师可以工厂生产为例，来为学生创设情境，要求学生通过建模的方式来进行实验，解决这一问题。需要注意的是教师应当充分了解学生的知识掌握情况，所创设的问题既要有一定的难度和挑战性，也不可过难而导致学生无从下手，这就要求教师掌握学生的学习情况，与学生加强交流与沟通;第二，教师可以采取合作式教学方法，在提出数学建模实验问题之后，可将学生分成小组，以小组的形式来完成实验。一般情况下是，三人为一组，每一组的学生都要私下去搜集与之相关的数学信息和资料，做好建模工作。例如，教师要求学生通过建模的方式去分析一个人的贷款偿还能力时，学生需要去搜集银行贷款相关数据，计算月利率等。在搜集和分析的过程中，有利于培养学生的合作能力;第三，在开展数学建模实验教学的过程中，教师要引导学生学会总结和归纳，引导学生撰写建模论文，让学生记录自己的建模实验过程，用数学语言来阐述自己的实验结果，提高学生的数学分析能力，加深学生对数学知识的理解，使其真正掌握数学理论知识，并能够将其运用于解决实际问题中，培养学生的数学综合应用能力。
（三）科学评价数学实验
在高等数学课程中，教师所开展的数学实验教学内容具有一定的开放性，学生不仅可以完成教师所布置的实验任务，也可以对教师所提出的问题和任务进行拓展，进一步深入探索和研究。基于此，在评价学生数学实验成绩的时候，需要具有一定的灵活性。可从三部分来综合评价学生的数学实验教学成绩，分别是上机成绩、建模论文成绩和实验报告成绩，其中上机实验成绩和实验报告平均成绩各占总成绩的百分之三十，建模论文平均成绩则占总成绩的百分之四十。
四、 结束语
在高等数学课程教学过程中，应当开展数学实验教学，将理论知识用具体化的方式呈现出来，帮助学生理解，而不仅仅是记住概念和公式。通过实验教学的方法，有利于提升学生的动手能力，充分发挥学生的主观能动性，使其能够主动探索数学问题，具有重要作用。
参考文献：
[1]高翔宇，张显，巩诚.研究性教学在高等数学教学中的探索与实践[J].大学教育，2017（6）.
[2]陈金涛.数学实验在高职高等数学教学中的探索与实践[J].中国多媒体与网络教学学报，2019（4）：251-253.
[3]高洁，周玮.在高等数学课程中开展数学实验教学的探索与研究[J].数学教育学报，2015：90.
[4]杨宪立，张环理.在高等数学中开展探究性教学的实验研究[J].河南教育学院学报（自然科学版），2014（23）：65.
[5]田子德.数学实验在高等数学课程教学中的应用研究[J].中国现代教育装备，2015：53-55.
作者简介：
胡平，河南省信阳市，信阳农林学院。