摘 要:本文结合士官教育特点和数学实验的内涵,探讨了士官院校开设数学实验课的必要性,分析了士官院校开设数学实验课的可行性,并且提供了开设数学实验课的实施办法。
关键词:士官院校、数学实验、必要性、可行性
数学实验是计算机应用与数学教育相结合的一种新型的数学学习模式。我国开展数学实验教学源于1997年国家教育部高等数学教学改革研讨会,始于1998年。在这十几年里,许多不同层次的地方和军队高校均已开设数学实验课并取得显著效果,但士官院校还没有开设数学实验课程。士官院校以培养技术应用型士官人才为重点,以培养学员科学素质、创新精神和实践能力为教育改革目标。数学实验课的开设有利于培养学员的主体意识、有利于激发学员的学习兴趣,有利于提高学员的数学应用能力,有利于促进高等数学教学改革,而且士官院校已经具备开设数学实验课的硬软件条件,因此,适时地开设数学实验课是非常必要的。
1.数学实验的内涵
数学实验是通过选择适当的数学软件,运用已学过的数学知识和已有的计算技术,分析和解决一些靠笔头难以解决甚至不可以解决的实际问题,或简化一些不直观的数学理论,或通过图形、动画演示一些难以用语言或数学式子表达数学问题的课程。[1]
数学实验不同于高等数学在于学习方法不同,后者主要由教员在课堂讲授,学员课下加强练习巩固所学知识,而前者是通过学员在课堂上自己动手操作来实现知识的获取。教员在数学实验课上不需要花很多时间讲理论,讲算法,而只需要提供有限的操作程序,让学员开动脑筋充分利用计算机和数学软件的计算功能和图形功能来展示微积分基本概念、基本思想方法、基本运算方法,在实践中总结和应用数学规律、体验数学。可以说,数学实验课是实践性教学,是通过利用数学软件来辅助高等数学教学,从而培养学员动手解决数学问题的能力。
2.士官院校开设数学实验课的必要性
(1)开设数学实验课有利于培养学员的主体意识
传统的士官院校高等数学教学模式是教员唱主角儿,学员只是被动的听,往往“左耳朵进右耳朵出”,而数学实验课既然是实验课,就是教员少讲多练,学员多思考、多动手,多上机。因而在整个实验课过程中学员自己动手,自己借助于计算机去“折腾”数学,在“折腾”的过程中去学习,去观察,去探索,去发现,自己直接面对自己的劳动成果。在这里,每个学员都有动手的机会,他们在自己实验的失败和成功中获得知识和感受到学习的乐趣,从而充分体现了学员的主体意识。过去解不出的数学难题,敲几下计算机键盘就得出正确答案,使学员深切感受到“终于从纯数学的深渊里解脱出来了”。
(2)开设数学实验课有利于激发学员的学习兴趣
高等数学对于部分士官学员来说,学习起来枯燥无味,他们认为:自身数学成绩一向不好,再努力也不会进步。这种思想严重束缚了学习的欲望。而开设数学实验课可以由教员引导学员参与操作,充分发挥学员的创造性,开阔学员的眼界。由于数学实验是从一个个简单的实际问题入手,这使得学员亲身感受到用所学知识去解决实际问题的乐趣,在很大程度上满足了学员的好奇心,进而激发了学员的学习兴趣。另一方面,学员普遍对计算机具有浓厚的兴趣,那么在数学实验课上,学员自己动手,用他们喜欢“玩”的计算机去解决数学问题,人机对话,既能学到数学知识,又可以提高计算机能力,让学员感受到用所学数学知识攻克实际问题的快乐,激发他们进一步学好数学的愿望,有利于培养数学兴趣,促进数学教学的良性循环。
(3)开设数学实验课有利于培养学员数学应用能力
士官教育是军事职业教育,主要培养基础理论知识和专业知识扎实,技术应用能力强,综合素质高的从事武器装备使用、维修和管理、服务于岗位群或专业领域的技术应用型人才。这就意味着士官教育要突出“以应用为主”,但是在高等数学的教学中,传统的教法是以知识为主,教学内容重理论轻应用,使得在后继课程的学习中,当需要用数学知识解决相关问题时,学员反应是有点印象,但不知道怎么用,从长远的角度考虑不利于应用型人才的培养。将数学实验融入高等数学教学可以改变这一现象,因为数学实验课就是为专业教学服务,突出培养应用数学知识分析、解决实际问题的能力,以适应新时期对高素质人才的需要。可以说数学实验课就是连接学数学和应用数学的桥梁,使单纯的数学教育从“学”数学向“用”数学转变,它是为进一步提高学员“用数学”能力而进行的数学教育改革的产物。
(4)开设数学实验课有利于促进高等数学教学改革
高等数学作为士官院校一门重要的基础课程,对学员后继课程的学习及思维能力的培养起着至关重要的作用,同时数学的基础性地位在高科技信息化战争中愈来愈突出,这就更需要高等数学在教学改革方面跟上时代的步伐,适应实际的需要。虽然大量的高等数学教员对数学课程的教学改革作了很多有益的尝试,但教学内容及模式没有根本性的改变。数学实验就是针对这个问题应运而生的,其目的是培养学员具有用数学知识解决实际问题的意识和能力。
开设数学实验课有利于促进高等数学教学改革主要体现在两个方面:第一、在士官院校开设数学实验课促进教员教育思想观念的转变。士官院校数学教学以必需、够用为度,以讲清概念、弱化定理推导、强化公式定理应用为教学重点,以培养学员的借用能力。这种教学模式培养的学员会做题,但缺乏主动地在生产实践中发现问题和解决问题的意识,处理实际问题能力薄弱。将数学实验融于高等数学,就是将实践中的问题转化为数学问题来解决,体现了学习数学是一个“实践——认识——再实践——再认识”的过程,使得教育由传统的“面向定义”转为“面向问题”,促进了教育观念的转变。第二、数学实验课的开设改进了教学内容的设计和评价方式。士官高等数学课时少,内容多,引进数学实验课,教员可以整合提炼教学内容,把难度较大的数学应用问题整合成实验内容,借助于数学软件超强的演算功能降低问题的求解难度,可以说高等数学与数学实验课的结合能够使高等数学教学内容的安排更合理化。传统的数学考核方式主要体现学员的应试能力,不能准确评判学生的实践应用能力,但数学实验是通过考查学生数学实验的操作能力来综合评价学生,更具开放性,实现了素质教育的教学目标。
3.士官院校开设数学实验课的可行性
(1)国内众多地方高校和军队院校数学实验课开设的经验可借鉴
虽然不同高校在数学实验教学方面有差异,但开设该课程的基本宗旨大体一致,而且众多院校对于数学实验课程的内容设置及教学方法方面的经验值得我们借鉴。例如上海交通大学采用从实际问题出发,通过讨论、分析并最终解决问题的“案例式教学”模式,强调学生的自主性和选择性。这种不强调系统性,各个实验基本上是独立的做法我们可以借鉴。徐州空军学院在2004年由训练部和数学教研室一起制定数学实验课程的教学计划和教学大纲,用名额分配,学员队推荐和学员自愿相结合的方式确定部分学员参加数学实验试点班的学习,极大地提高学员学习数学的积极性。
《山东纺织经济》
《当代旅游(学术版)》
编辑QQ
编辑联络
