本书以高等数学、线性代数、复变函数、概率论与数理统计的教学内容为主线，以加深学生对基本概念的理解、激发学生自己动手和探索的兴趣为指导思想，以培养学生的数学建模能力和数值计算能力为目的，精心设计和组织了33个数学实验。全书包括两个部分和一个附录。
第一篇为基础实验。数学基础实验部分用数学实验的方法加深学生对高等数学、线性代数、复变函数和概率统计中较为抽象的概念的理解、直观形象地民治示基本概念与结论，使学生深入理解数学基本概念和基本结论。从而真正实现“培养学生的数学素质，为今后的学习、工作和研究提供必要的数学思维方法和工具”的目的，并培养学生自我更新知识的能力。该部分实验主要结合基础课程的学习设置了22个实验。
第二篇为研究实验。观察与分析工科数学课程中的数学现象，让学生去体验如何发现、总结数学规律，以高等数学、线性代数、概率论与数理统计为中心向边缘学科发散，涉及到微分几何、数值分析、数理统计、微分方程的数值解等学科，主要体现理论+计算+实验的思想；也涉及到现代新兴的学科和方向，如分形、混沌等。让学生尝试通过自己动手和观察实验结果去发现和总结其中的规律，并进一步学习新的数学知识，渗透现代数学的思想。
全书的重点在于将《数学实验》作为一门系列课程，贯穿大学一年级到大学三年级的整个数学的学习过程。培养学生对问题善于从量的方面洞察、抽象和研究；培养学生思维的逻辑性和严谨性；培养学生用数学的原理和方法去解决实际问题的意识、兴趣和能力以及思维方式的创新性。
本书适用于高等学校理工科各专业，师范院校各专业本科生，也适用于数学专业复变函数、微分方程、数值分析等课程的学习，以及具有初步高等数学知识和计算机知识的读者。
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