高等院校学生数学应用能力的培养

摘 要：本文首先论述了培养大学生数学应用能力的重要性，然后从介绍了现阶段大学数学应用能力培养的现状。在此基础上重点介绍了培养大学生数学应用能力的有效途径：改革教学内容、开展数学建模活动、学习数学软件。

关键词：数学应用能力；数学建模；数学软件

数学是一门非常重要的自然科学，同时也是一门重要的基础学科，它在自然、人文、军事等科学领域有着广泛的应用。著名数学家华罗庚曾这样描述数学―――“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁，都离不开数学”。数学应用能力作为技术工人最基本的应用能力，在科技高度发达的今天，仍起着不可替代的作用，可以说数学是社会进步的基础。故在高等院校数学课程的教学中，培养学生的数学应用能力是非常必要的，探究培养数学应用能力的方法也具有非常重要的意义。

一、高校学生数学应用能力培养的重要性

俗话说“学以致用”。学习一门课程的主要目的是为了用其解决生活中的现实问题，学习的根本目的是为了应用。在大学中，理工科和经济管理类专业都开设了数学课程，它是许多非数学专业的一门基础课程，是学习其他专业知识的有力工具，对学生学习专业课程和今后的工作都起着重要的作用。在科学技术迅猛发展的今天， 数学应用的触角几乎伸向一切科学技术领域， 数学的广泛应用势必要求各类专业人员具备相当的数学应用能力。反映在数学教育上， 则必须大力加强该能力的培养。因此如何增强学生用数学知识解决实际问题的能力， 应当是当前大学数学教学改革应当重视的课题。可见， 在大学数学教学中学生数学应用能力的培养是极其重要的。

二、目前高校数学课程教学现状

首先，从学生的层面来看，现在的许多学生不愿意学习数学课程，一方面数学课程确实有一定的难度，另一方面许多学生对数学没有兴趣，甚至有恐惧感，他们认为学习数学没有什么用处，也不知道如何去用。另外有些学生学习数学仅是为了应付考试，从而把学习数学的大部分精力放在了一些逻辑证明和计算方面，这必然导致学生对数学的认识片面化、狭隘化。

其次，在教学的方面我们的一些教师在授课的过程中过分的强调数学的逻辑性、严密性，注重学生的计算能力，而忽视了对概念的理解，导致学生只会计算而不知其含义，也就不知道所学的数学知识与我们的生活有何联系，如何去应用。关于这一点， 不难从教学学时分配、教材所占篇幅（特别是高等数学）、考试分数的比例和学生花费的精力等方面得到印证。

三、如何培养学生的数学应用能力

（一）改革教学内容

（1）现阶段进行的大学数学教学改革实践中，应把重点放在解决大学数学课程体系和内容的问题上。首先在教材的编选上，应根据本校各专业的实际情况， 以解决实际问题为主，突出问题的实践性、趣味性、广泛性等，使学生掌握现代数学的内容和计算，不仅能算数学， 更能在实践中用数学，努力加强数学教学中的实践环节。其次引入数学概念时要考虑各专业的特点，讲解例题和习题时引入一定数量的开放性问题； 结合专业实际布置作业，让学生编写数学应用小论文等。通过对实际问题的引入、补充和讲解，挖掘教材中的数学应用实例、构建数学应用实践空间来培养学生的数学应用能力、培养学生的创新能力。

（2）数学源于生活而又高于生活，强化数学与生活实践的联系是提高学生数学应用能力的必经途径，因此教师在授课时加强数学知识与现实生活问题的联系可以有效的提高学生的数学应用能力。例如生活中常见的居民储蓄利息问题的计算、金融保险的收益问题、国家税收问题等等都可以用于教师课堂上数学应用所探究的主题。如果教师能够运用得当，不仅能提高学生的数学应用能力还能很好地活跃课堂氛围，创设有利于授课的教学情景。

二、开展数学建模活动

为了提高学生应用数学解决实际问题的能力，在高校中开展数学建模活动是提高学生数学应用能力的一个有效途径。近几年来，我国每年参与大学数学建模竞赛的人数逐年递增。数学建模是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化而建立数学模型，从而解决实际问题的一种过程。数学建模对于激发学生的学习兴趣，提高学生数学的应用意识和应用能力，培养学生的创造性思维能力具有重要的作用，弥补了传统教学中只重知识、重技能技巧而忽略应用能力的不足。除了参加每年的全国大学生数学建模竞赛外，学校也可自行组织学生竞赛，开设数学建模选修课程，通过建模活动， 对于培养数学应用能力和其他能力具有很好的效果， 并给课堂教学留下许多值得借鉴的地方，反过来也促进了教师应用能力的提高， 提供了丰富教学经验。

（二）开设数学实验课程，提高学生应用数学软件的能力

在大学中开设数学实验课程，教授学生学习一些数学软件，如mathmatic、matlab等数学软件，将有利于把数学建模和计算机技术引进课程教学中，从而促使教学内容及其体系的变化。

一是增设了数学建模的内容， 加强了应用能力的培养， 激发学生的学习兴趣，使传统教学有了新的东西，使学生了解并意识到数学在现实生活中的应用。二是计算机技术的介入。在实际问题中，由于受到许多因素的影响，问题往往比较复杂，仅仅靠人工计算是不现实的。通过一些数学软件的学习，可以利用其数值处理的优势（ 运算准确， 速度快， 存储量大），减轻学生大量重复的数学运算的工作， 把学生从繁琐的计算中解放出来，从而使能解决的工程问题更复杂， 也节约更多学时进行应用模块的教学。

总之，在高等院校数学课程的教学中，如何提高大学生的数学能力，已将成为大学数学改革的一个重要方面，这将是一项长期的工作，也是我们在今后教学中继续努力的方向。■

参考文献

[1]华罗庚. 华罗庚科普著作选集[M]，上海教育出版社，1997： 327-340.

[2]王英霞. 高校学生数学应用能力的培养与探索.沈阳师范大学学报（自然科学版）

[3]曹斌照，梅中磊.围绕学院定位， 实践应用数学教学改革[J].高等理科教育， 2006，14（6）：42- 45.

[4]蒋晓芸. 高等数学教学改革实践与探索[J]. 高等理科教育， 2004， 12（ 5） ： 37-39.