简介:关于数学实验方面的论文题目、论文提纲、数学实验论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
(黑龙江工程学院数学系黑龙江哈尔滨150050)
摘 要：本文通过对数学实验课程的深入研究,设计了一套培养应用型本科学生数学素养、提高数学能力的大学数学实验课程方案,让学生通过Matlab软件数学实验来学习数学,形象直观的掌握数学知识,摆脱抽象,枯燥的数学计算问题,充分发挥学生主观能动性,提高了学生学习的兴趣,同时也提高了学习效果.
关键词：数学实验 Matlab 主观能动性
1.引言
大学数学目前已成为大家公认的重要的公共基础课程,但长期以来,人们对大学数学的认识仅限于概念、公式、定理和解题,这种片面的认识导致数学向演绎学科发展,并使我们的数学课堂变成死记硬背、题海战术的枯燥课堂.因此,近几年我们不断倡导的数学教学的返璞归真理念,让学生认识到大学数学中的公式和定理是从经验事实中抽象出来的.以计算机作为辅助教学工具的大学数学实验课正好顺应了这一潮流,随着大学数学实验课不断深入的开展,将对数学教学进行一次革命,也把学生对数学的认识提到了更高层次.
2.大学数学实验的涵义
目前研究者普遍认为,大学数学实验是利用计算机系统作为实验工具,以数学理论作为实验原理,以数学教材作为实验对象,以简单的人机对话或复杂的程序方式作为实验形式,以数值计算、符号演算或图形演示等作为实验内容,以实例分析、模拟仿真、归纳总结为主要实验方法,以辅助学数学、辅助用数学或辅助做数学为实验目的,以实验报告为最终形式的上机实践活动［1］. 本文所讨论的数学实验建立在该概念基础上,以Matlab软件为工具,以高等数学、线性代数、概率与数理统计教学内容为模块,以编程的方法实现可视化系统设计为表现形式的一种教学设计.
3.开设大学数学实验课程的意义
1)有利于提高学生学习的兴趣
目前对大一新生来说大学数学应该是让他们最头疼的一门课程,刚刚步入大学阶段,生活、学习环境还没适应,就被高等数学课程的枯燥,烦闷,繁琐压倒了,高等数学上册学习不好,自然接下来的数学课程更是如同在学习天书一样,学习效果不理想,及格率也惨不忍睹.久而久之学生便会对大学数学产生厌恶心理.要想提高大学数学的教学效果,就必须提高他们的学习兴趣,激发他们的学习动机,通过数学实验来学习数学,比较形象直观,在学习知识的过程中能够感受到快乐,从而摆脱了抽象,枯燥烦闷,学生仅仅凭一台电脑和数学软件,充分发挥主观能动性进行数学实验活动,便能把繁琐枯燥的数学问题轻松的迎刃而解,使思维得到更广泛自由的发挥,提高了学生学习的兴趣,自然而然的也提高了学习效果.
2)有利于数学思想方法的掌握
数学思想和方法是数学的灵魂,它是评估数学教学质量的深层标准,也是区分现代数学教学与传统数学教学的重要标志.因此,在数学教育的任何改革,都突出意识到加强数学思想方法的教育重要性.大学数学实验是一种以数学思想方法为指导,以数学文化为背景的教学,在实验过程中,学生能够学到活生生的数学,领悟到数学思想和方法.
3)有利于学生理解数学知识,增强学习自信心
大学数学中的理论知识本身是比较抽象的,难以理解的,学生学起数学来自信心没了,这也使得很多学生对学数学有种恐惧的心理,提起数学就望而却步.数学实验大大改善了这一现象,在实验过程中,利用数学软件,把数学知识化抽象为直观,化繁琐为简单,化学数学为做数学,让具体和抽象之间搭建起一座桥梁,通过这座桥梁,学生可以反复的观察,不断的探索和认真的发现,并从中建立起自己的经验体系,这样就可以更好的引导学生理解数学中的概念,定理等一些不易理解的抽象的知识,知识理解了,自信心自然就增强了.
数学实验报告:数学实验主讲：中国科学技术大学数学系 李尚志教授
4.数学实验教学与演示系统的设计目的与内容
大学数学实验设计目的是以大学数学讲授课程的基本内容为中心,让学生在学习高等数学、概率与数理统计、线性代数知识的同时,把计算机与数学软件进行很好的结合,利用数学软件MATLAB的数值计算功能和图形绘制功能展示大学数学课程中的基本概念、定理、公式、图形等知识,去体验如何发现、总结和应用数学规律,从而达到更高效率的掌握数学知识的精髓,将学生们从繁琐的计算过程解放出来,不断提高学生学习数学、探索数学的兴趣.整个大学数学实验课程分为八大模块系统进行,如图1-1所示.
(一)Matlab简介与极限计算
本部分内容主要为学生介绍Matlab软件的开发及主要功能还有高等数学中极限的计算.
(二)导数与微分
这部分内容主要为学生介绍导数与微分的计算,通过本节内容的学习使学生掌握一元函数中显函数、隐函数、参数方程的求导运算,及多元函数求导与求微分的运算.
(三)积分与微分方程
通过本部分内容的学习使学生掌握定积分、不定积分、重积分的计算,并学会解微分方程.
(四)Matlab绘图
通过本模块实现常见的平面曲线的绘制,能绘制一元函数、二元函数的图形,并实现空间曲线以及空间曲面的绘制,并通过各种参数对图形的修饰,实现对图形特征的分析.
(五)概率与数理统计
通过本次试验使学生掌握概率与数理统计中多种分布期望与方差的计算,多种分布概率密度、累计分布函数的计算并结合绘图功能做出概率与数理统计中多种图形.
(六)线性代数实验
通过本次实验使学生掌握线性代数课程中矩阵的创建方法、矩阵的多种运算和解线性方程组的方法.
综合实验
根据学生专业不同,选择适合他们操作的综合性实验如包装机包装产品问、结构梁受力问题、猪的最佳销售时机问题、公交车门设计高度问题、金融公司支付基金的流动问题、梯子长度问题 、结构梁受力问题、污水处理问题、碎纸拼接问题等.
5.结论
通过大学数学实验课程的学习,有助于学生理解在高等数学、线性代数、概率与数理统计中所涉及到得基本概念、定理、公式的理解,为学生提供常见的数学习题或复杂数学问题的计算机辅助运算平台.这门课程的学习为学生展现了数学课程中操作方便、快捷,人性化与个性化的设计的一面,更加符合当前学生学习兴趣,大学数学实验课程生动的可视化操作界面能帮助学生从繁琐枯燥的数学运算、抽象的图形分析中解脱出来,使得更有效地提高教学效果.
参考文献：
［1］王磊.分数阶微分方程的数值解法及其MATLAB实现［D］.山东大学,2010.04.
［2］刘艳兰.基于MATLAB环境的高等数学可视化［J］.现代计算机专业版,2011.07.
［3］田敏.利用“数学实验”促进课堂教学“隐形目标”的实现［J］.青岛职业技术学院学,2008.03.
注：本论文用于黑龙江省教育厅、黑龙江工程学院2013年教育教学改革工程项目《培养应用型本科人才的数学实验教学研究》编号JG2013016的结题.
总结：该文是数学实验论文范文，为你的写作提供相关参考。
数学实验报告引用文献:
[1] 初中数学实验教学论文题目集 初中数学实验教学论文题目选什么比较好
[2] 小学数学实验学论文选题 小学数学实验专业论文题目怎么拟
[3] 小学数学实验外文文献 小学数学实验核心期刊参考文献哪里找
