数学实验教学模式探讨开题报告

全文总字数：1188字

1. 研究目的与意义

数学实验是通过选择适当的数学软件，运用已学到的数学知识和已有的计算技术，分析和解决一些手工难以解决甚至不可能解决的实际问题，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的数学问题。数学实验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来进行数学推演和数值计算，以求出实验结果。做好高校数学实验教学工作应增强师资力量，提升数学实验课程的教学质量；加强数学实验课的教学，改变教学模式，做到理论与实践相结合；在数学实验教学过程中，应注重教师的主导作用；组织与数学实验相关的交流会；开设相关数学实验课程的公选课，建立相关学生协会或社团，让更多学生参与数学实验；提倡分块教学。通过开展数学实验教学，相关教师的应用教学能力得到了充分的锻炼和展示，学生的应用数学能力和综合素质也能得到很大提升.

2. 国内外研究现状分析

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、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Matlab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、刘来福和曾文艺、萧树铁、姜启源等都为数学实验教学做过深入的研究。

3. 研究的基本内容与计划

分析和理解开设数学实验的重要性，重点分析实验教学模式的形式，让数学实验有更好的实现，使得基于数学实验的高等数学教学模式，改变传统的数学教育思想与教学模式。将复杂抽象的高等数学变得形象生动，使学生不再感到学习高等数学困难。

论文前期：尽可能多地收集相关资料，熟悉课题内容，遇到问题多与导师及同学沟通。

论文中期：学习数学实验的相关知识，熟悉其在教学中的作用；整理相关资料，拟定毕业论文大纲；

4. 研究创新点

联系中外相关教学实践经验，分析适于当前高校学生的数学实验教学方法，理论联系实际，使得研究不再只是理论化，更加具有实践价值。