高職院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究

史玲華，王冬梅

(駐馬店職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 駐馬店 463000)

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)離不開(kāi)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新事物。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。高職院校的人才培養(yǎng)模式應(yīng)力求提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在課程設(shè)置和教學(xué)中建設(shè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是非常必要的。

一、建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必要性

1.為系列數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程提供好的環(huán)境

按照“理論適用，實(shí)踐為重，體系創(chuàng)新，素養(yǎng)本位”的人才培養(yǎng)理念，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，可以提高學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。在以前的人才培養(yǎng)方案中，高職院校的課程在學(xué)時(shí)分配上大都是理論課為主，這些課程和實(shí)際動(dòng)手操作嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生得不到鍛煉的機(jī)會(huì)，所學(xué)知識(shí)過(guò)目即忘。總學(xué)時(shí)分成理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的形式比較好，但是這對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室提出了新要求。借用公共機(jī)房進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)效果未必理想。成立專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，為實(shí)驗(yàn)課程提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境當(dāng)然是最好的選擇。

2.為學(xué)生第二課堂活動(dòng)提供場(chǎng)地

高職院校應(yīng)該堅(jiān)持人才培養(yǎng)過(guò)程的實(shí)踐性和人才培養(yǎng)規(guī)格的復(fù)合型。圍繞實(shí)踐性和復(fù)合型，可以在第二課堂活動(dòng)中開(kāi)展多媒體課件制作等配套活動(dòng)。雖然現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)水平提高了，學(xué)生基本可以做到人手一臺(tái)電腦，但因電腦都安放在寢室，有效利用率并不高，學(xué)生大多用來(lái)聊QQ、看電影了，對(duì)學(xué)生而言，缺少一個(gè)像圖書(shū)館一樣的實(shí)踐學(xué)習(xí)氛圍。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室就能較好地解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)討論課件制作的技巧，互相學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)編輯器的使用，組織舉辦現(xiàn)場(chǎng)制作課件活動(dòng)等，都能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

3.滿足學(xué)生其他學(xué)習(xí)需要

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)除了供數(shù)學(xué)實(shí)踐類(lèi)課程使用外，還可用于“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”、“教育技術(shù)學(xué)”等其他公共課程的課外練習(xí)。尤其是針對(duì)計(jì)算機(jī)二級(jí)水平的上機(jī)考試，學(xué)生在上課期間練習(xí)的機(jī)會(huì)較少，有的對(duì)于專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件不會(huì)處理不會(huì)安裝，如果利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，在實(shí)驗(yàn)室的電腦系統(tǒng)中安裝配套的練習(xí)程序，必能大大提高學(xué)生計(jì)算機(jī)等級(jí)考試通過(guò)率。

二、實(shí)驗(yàn)室建立的原則

1.集約化原則

集約化原則就是讓有限的資金集中使用，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)的作用。一方面，由于教學(xué)理論、教學(xué)手段的不斷改進(jìn)，教學(xué)管理軟件(正方教學(xué)管理系統(tǒng)、強(qiáng)智教學(xué)管理系統(tǒng)等)、應(yīng)用軟件(如數(shù)學(xué)軟件包、多媒體CAI 制作軟件、Matlab、SAS 等)不斷升級(jí)，實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備(計(jì)算機(jī)、投影儀、掃描儀等)、硬件設(shè)施也要不斷淘汰更新;另一方面，適當(dāng)考慮資金問(wèn)題，力爭(zhēng)既能滿足教學(xué)需求又能最大限度地節(jié)約經(jīng)費(fèi)。

2.資源共享的開(kāi)放性原則

為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室效能，提高設(shè)備利用率，同時(shí)有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生提供更加寬松、自由、全面開(kāi)放的上機(jī)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在時(shí)間、空間、資源上進(jìn)行開(kāi)放式管理，運(yùn)用科學(xué)的方法和手段，通過(guò)行之有效的管理，最大限度挖掘?qū)嶒?yàn)室的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.與時(shí)俱進(jìn)原則

實(shí)驗(yàn)室建立之初，設(shè)備、軟件等都是比較符合當(dāng)下教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求的。但是，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備老化、軟件陳舊的問(wèn)題就會(huì)產(chǎn)生。所以，實(shí)驗(yàn)室一些設(shè)備的更新、軟件的開(kāi)發(fā)升級(jí)要與時(shí)俱進(jìn)，不能影響教學(xué)或落后于教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式和管理模式也要時(shí)時(shí)改進(jìn)和創(chuàng)新，以滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

三、實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)與利用

1.打造實(shí)驗(yàn)室文化，營(yíng)造第二圖書(shū)館學(xué)習(xí)氛圍

實(shí)驗(yàn)室不是一個(gè)配有若干臺(tái)電腦的“網(wǎng)吧”。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是用計(jì)算機(jī)代替紙和筆以及人的一部分腦力勞動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)的計(jì)算。在一定意義上，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然比單純的數(shù)學(xué)理論課堂生動(dòng)一些，但依然不像物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?，運(yùn)用各種材料、試劑進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)，從而具有可操作性。所以，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課要求教師盡量教授一些使學(xué)生有“一試身手”沖動(dòng)的案例，將學(xué)生引入“直覺(jué)—探視—出錯(cuò)—思考—猜想—驗(yàn)證”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中去，讓學(xué)生切身體會(huì)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣。在實(shí)驗(yàn)室還要安裝學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)所需要的軟件，如C 語(yǔ)言、VB 語(yǔ)言環(huán)境，平時(shí)對(duì)外開(kāi)放時(shí)，實(shí)驗(yàn)室就是類(lèi)似圖書(shū)館學(xué)習(xí)的地方，是學(xué)生探討問(wèn)題、研究方法的地方。

2.以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程為主，其他課程為輔，將實(shí)驗(yàn)貫穿到大多數(shù)課程上

雖然數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要的目的是滿足數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求，但這并不意味著其他數(shù)學(xué)課程就不需要實(shí)驗(yàn)室了，因?yàn)閿?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論課程是相輔相成的。一方面，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程需要“常微分方程”、“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”、“數(shù)值分析”等基礎(chǔ)課程作工具，如“數(shù)學(xué)建模”課程中的一元和多元回歸線性回歸模型需要“統(tǒng)計(jì)學(xué)”的支撐，人口預(yù)測(cè)模型需要“常微分方程”中的知識(shí)進(jìn)行求解等。另一方面，基礎(chǔ)理論課程也有一部分適合在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行并能取得良好的教學(xué)效果，如在“解析幾何”課程中設(shè)置曲線與曲面軟件包的學(xué)習(xí)以及綜合實(shí)驗(yàn)，在“概率統(tǒng)計(jì)”課程中設(shè)置金融分析與統(tǒng)計(jì)軟件包的學(xué)習(xí)及綜合實(shí)驗(yàn)等。這樣既能提高實(shí)驗(yàn)室的利用率，又能使學(xué)生對(duì)枯燥的數(shù)學(xué)理論課產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。

3.舉辦形式多樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開(kāi)放階段，可以組織學(xué)生進(jìn)行豐富多彩的第二課堂活動(dòng)。例如小型“數(shù)學(xué)建模”競(jìng)賽，通過(guò)一些小的模型分組實(shí)驗(yàn)得到最佳答案，這個(gè)活動(dòng)可以與數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)、物理專(zhuān)業(yè)、生物專(zhuān)業(yè)的學(xué)生合作進(jìn)行，對(duì)學(xué)生的交流、溝通、領(lǐng)導(dǎo)等方面的能力鍛煉有很大的幫助，可以增加本專(zhuān)業(yè)和其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，開(kāi)闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有著重大的意義。高職院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)很多處于起步階段，如何建設(shè)符合自己學(xué)生特點(diǎn)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還需進(jìn)一步探索。

［1］郭海根.《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室》與討論式教學(xué)［J］.深圳教育學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，4(2):60-62.

［2］毛本清，金小梅.創(chuàng)建數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、推進(jìn)大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)［J］.宜春學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，26(增刊):96-97.

［3］李昌興.構(gòu)建數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基本思路［J］.建材高教理論與實(shí)踐，2001，20(5):99-101.

［4］王葳，劉照升，杜紅.有效利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室提高大學(xué)生綜合素質(zhì)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30(7):128-130.

［5］張志青，王瑞強(qiáng)，趙小明，等.智能教育軟件《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室》在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用［J］.廣州師院學(xué)報(bào)，2000，21(8):60-63.