数学软件与数学教学的融合分析
高天雪
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高天雪,. 数学软件与数学教学的融合分析[J]. 软件工程研究,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157120.
摘要:
目前我国经济水平和信息技术发展十分快速,数学软件是我国教育行业的重要组成部分。软件已经成了我国社会必不可少的工具之一。办公软件,修图软件,仿真软件,交友软件,金融软件等等给我们的生活和工作带来了很大的帮助。高等教育作为培养高级人才的主要场所,必须对人才的培养提出更高的要求。不仅要培养适应当今社会的人才,而且要培养出具有创新意识和创新能力的新型人才。
关键词: 数学软件;综合化;课程整合
DOI:10.12721/ccn.2021.157120
基金资助:

引言

随着信息技术和教育行业的快速发展,高校数学教学与现代信息技术的融合途径。针对高校数学教学与现代信息技术的融合情况,分析了高校数学教学改革因素,提出了高校数学教学与现代信息技术融合途径与方法,应改变传统的教学模式和学习模式,开展协作学习模式,发挥现代信息技术的优势,实现远程教学,提升教师综合素养,完善教学设备和资源,进而利用现代信息技术的优势,优化学生的学习方式和学习体验,培养学生的自主学习能力,提升高校数学教学质量。学习数学能让学生通过大量计算、推导、演算过程提高逻辑能力和抽象能力,而这些能力在学生步入社会后依然能够被有效利用。因此,我国许多高校开始着手对校内数学课程教学进行改革,以期让高校数学的教学模式覆盖全校,使各专业学生都能在数学课程方面获得受益[1]

1 高校数学教学改革因素探究

尽管我国高校的信息化教学设备和资源相对比较丰富,但教师在授课过程中仍习惯于传统的教学方式,缺少教学内容的设计和对信息化设备的使用。情感因素、学习策略、学校教育、家庭及社会环境等都是影响学生学习效果的主要因素,因此教师要积极主动地了解和鼓励学生,发现学生在数学学习过程中存在的问题,结合现代信息技术开展教学。目前,高校普遍存在无法依据学生真实情况制定教学方法等问题,难以实现为社会培养创新型人才、帮助学生了解高等数学文化内涵的教学目标,学生缺少学术探索和创新精神,无法真正掌握社会所需的专业技能。应用型本科院校学生基数较大,教师很难全面了解每个学生,正确认识学生之间的成绩差异,不能根据学生的知识背景和认知发展水平进行课程安排,对学生的培养目标存在偏差,严重影响了教学质量,导致学生缺乏学习积极性。此外,现阶段高校对学生的学习评价方式过于单一,笔试考核的成绩比重相对较大,忽视了对学生实践创新能力的培养,不利于教学质量的提升。应积极创新高校数学教学模式,运用现代信息技术为学生提供相关信息资源,激发学生学习兴趣。针对学生的专业水平因材施教,不断挖掘和开发学生学习潜力,改革并创新高校数学教学模式[2]

2 数学软件与大学数学课程的整合对策

2.1 软件加速数学的应用

数学应用的广泛性需要数学软件的支持。德国数学家克莱因(F.Klein)曾说:音乐能激发或抚慰情怀,绘画能使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获孺智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。随着社会的发展,数学的理论研究与实际应用之间的时间差越来越短,特别是当今,随着电脑,手机等智能设备的普及,网络资源的便捷应用。自然科学、工程技术、经济管理以至人文社会科学的所有领域几乎都用到数学,并且通过应用数学理论和方法建立数学模型,并结合计算机来解决实际问题已成为比较普遍的模式。这就需要各类技术人员既要掌握数学知识,并且能够有应用计算机来从事本领域的研究或解决实际。

2.2 合理布置实验内容,提高学生动手能力

筹学是数学类专业的必修课,我们在教学中既要重视运筹学的基本理论和基本方法,又要培养学生解决具体优化问题的实践能力.因此,运筹学的学习,不但要求学生掌握运筹学的基本理论和方法,还要训练学生运用已有知识解决实际问题的能力,进一步培养学生的创新能力.目前,国内运筹学教材有几十种,而且还在不断推陈出新.从所包含的知识内容上来看差异不大.其内容涵盖:数学规划、组合优化和随机优化.受教学时数所限,教学内容可以根据学校自身培养目标要求进行侧重选择,在教学内容的时间分配上也要结合学生的专业特点进行合理安排.这些教材内容中理论偏多,实践性的教学内容偏少.根据运筹学课程内容的理论教学内容,可以合理安排有层次差异的实验题目。当学生通过数学软件操作理解和掌握了这些基本知识以后,布置一定难度的综合应用实验题目,有利于进一步提高学生应用知识解决实际问题的能力,从而培养学生的自主学习能力和创新能力.当学生的大脑动起来了,双手忙起来了,对于学生能力的提高是非常有益的。

2.3 学生应重视数学建模能力的培养

不能只关注考研的学科,不了解建模方法,不了解建模步骤,可以先从模仿开始,多学习经典模型,靠深入的体验,靠举一反三的触类旁通和感悟来实现。通过选择一个有意义的模型,由简单到复杂,展现数学建模的逐步深入和发展的过程,学生只有亲身体会到建模的曲折、艰辛、趣味、意境,才会真正感受到建模的威力和魅力[3-4]

2.4 创新教学方法并引进多种先进教学模式

第一,对于高校数学课程教学来说,学生永远是课堂的主体,因此在教学过程中需要给学生预留充足的讨论时间,使学生在讨论中通过交换不同数学学习意见获得持续进步。第二,可以由高校数学教师自发创新教学方式,以激发学生的积极性。例如,通过在高校数学课堂中设置小组的教学方式,由数学教师根据学生的数学基础划分成一个个能力均衡的小组,以促进小组间学生互相学习。第三,现阶段,高校数学教师多以板书的形式向学生传递知识,这种教学模式不仅效率低,还跟不上时代发展步伐。由此,需要高校数学教师引进多种先进教学模式。例如,可以通过多媒体教学模式辅助高校数学教学。高校数学教师利用多媒体中的视频和图像技术将数学课程中的难点展现,从而使学生更容易理解。

2.5 完善教学设备和资源

人、财、物等全方位的支持与配合缺一不可,信息化时代的高校数学教学离不开网络技术的支撑。人力方面,教师仅掌握高等数学课程的专业知识是不够的,高等数学包括微分、积分、函数、代数、几何、导数等内容,具有很强的抽象性、逻辑性、严谨性,对学生的问题分析能力、问题解决能力、逻辑辩证思维都有较高要求。高校应增加数学教师的培训机会,培养具有高能力、高素养的双师型教师。根据学生的实际情况制定教学计划,因材施教地加以引导。财力方面,对于有财政困难的地方高校,可通过财政拨款、校企合作、民间集资等方式确保教学实践有效开展,使学生了解信息技术与数学教学融合的优势。物力方面,随着网络教学的逐渐兴起,高校应结合“互联网+”思维,运用MOOC、SPOC、翻转课堂、微课等新型授课模式,完善教学设备和资源,提升高校数学教学质量。

3 结语

综上所述,将多媒体技术应用到高校数学教学中,要求做好充分的准备工作,根据数学教学中的重难点知识内容为学生制作适宜的课件,要求教师熟练灵活的掌握信息技术,锻炼学生具备自主学习能力与独立思考能力,进而有效提升高校高等数学教学质量与效率[5]

参考文献:

[1]张宝善.Mathematica符号运算与数学实验[M].南京:南京大学出版社,2017.

[2]王静敏.多元统计分析方法—SPSS软件应用[M].吉林:吉林人民出版社,2020.

[3]郑宏兴.MathCAD简明教程[M].湖北:华中理工大学出版社,2020.

[4]李国朝.MATLAB基础与应用教程[M].北京:北京大学出版社,2021.

[5]肖华勇.基于MATLAB和LINGO的数学实验[M].陕西:西北工业大学出版社,2019.

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