王海英　符祖峰　楊筱珊

【摘要】本文以專業(yè)融合為目標，探索服務于物理學專業(yè)的高等數(shù)學課程的教學改革方向.這種研究在一定程度上對于提高高等數(shù)學課程的教學質(zhì)量與教學效果都是有一定實際意義的.

【關鍵詞】高等數(shù)學；物理學；專業(yè)融合

【基金項目】貴州省教育廳專項支持安順學院省級教學質(zhì)量工程項目[2014ZXJG010]

高等數(shù)學改革的最終目標是要讓學生感到高等數(shù)學是有趣的，有用的，易用的，從而使學生從“學數(shù)學”到“用數(shù)學”轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮數(shù)學的實用價值.要想徹底改革高等數(shù)學教學首先要從授課內(nèi)容的改革做起，那么，最簡單的方式也就是在課堂上做到高等數(shù)學理論知識與專業(yè)課相融合.

高等數(shù)學的教學其目的是通過學習，奠定必要的數(shù)學基礎，為學習后續(xù)課程做鋪墊.然而不同專業(yè)的知識有不同的特點，如何建立高等數(shù)學與專業(yè)課程的密切聯(lián)系，這就要求教師在講授高等數(shù)學的具體內(nèi)容之前，補充相關的專業(yè)知識（側(cè)重于高等數(shù)學在解決專業(yè)問題中的相關數(shù)學知識）.本文根據(jù)自己近幾年在物理學專業(yè)高等數(shù)學教學中的實踐，針對高等數(shù)學與物理學專業(yè)相融合的教學進行了一些探索.

一、高等數(shù)學與物理學專業(yè)融合的必要性

由于物理學專業(yè)的教學計劃，使得學生在學習物理學專業(yè)先行課程中，很多必要的高等數(shù)學知識在高等數(shù)學教學中還沒來得及講授，這樣學生就在物理學專業(yè)先行課程的學習中遇到了障礙，有的物理教師只好弱化或不講解課程所涉及的高等數(shù)學知識，而是寄希望于高等數(shù)學課來講，跳過中間過程的推導直接運用最后的結(jié)論.而高等數(shù)學老師可能在教學準備中沒有補充相關的物理學專業(yè)知識，常常會按照高等數(shù)學本身的知識體系和側(cè)重點進行講授，講課時要么直接省略物理學方面的案例，要么講解的并不那么清晰透徹，因為按照他們的想法講授物理學課程的教師講這些似乎更合適.這就生硬地中斷了物理學與高等數(shù)學的內(nèi)在聯(lián)系，教學效果也大打折扣.其后果便是由于一堂課一個知識點的不能理解，學生學習高等數(shù)學和物理學課程的興趣受到嚴重影響，導致本來就基礎薄弱的學生只能循規(guī)蹈矩、被動地學習，而不能應用他們的現(xiàn)有知識主動發(fā)現(xiàn)并解決物理問題，極大地影響了他們的學習熱情.也不利于他們后續(xù)高年級專業(yè)課程的學習，更不利于培養(yǎng)他們的學習興趣.最終影響了教學效果，造成教師、學生雙輸?shù)木置?所以采取高等數(shù)學與物理學專業(yè)融合是提高教學質(zhì)量與教學效果的重要方式之一.

二、高等數(shù)學與物理學專業(yè)融合的途徑

首先，教師在講授高等數(shù)學的具體內(nèi)容之前，要補充相關物理知識（側(cè)重于數(shù)學中解決物理問題的相關物理知識），將其中涉及的廣泛而大量的高等數(shù)學知識尋找出來，并結(jié)合具體的專業(yè)內(nèi)容將其編制于高等數(shù)學教學計劃中.譬如，在高等數(shù)學“定積分的應用”這一章節(jié)，傳統(tǒng)教學中通常是利用定積分求解平面圖形的面積和旋轉(zhuǎn)體的體積.將高等數(shù)學與物理學專業(yè)知識相結(jié)合，則主要講解定積分在物理學中的應用，如變力在曲線路程的功、合力的功、常見力的功等等，特別體現(xiàn)在例題的選擇上.

其次，應用物理學專業(yè)的學生本身物理基礎好，因此，教師在高等數(shù)學教學中要充分利用這個優(yōu)勢提高教學質(zhì)量，教會學生如何利用物理模型掌握高等數(shù)學的內(nèi)容.在教學中，教師講解高等數(shù)學基本概念、定理、研究方法時，要體現(xiàn)物理學的研究為數(shù)學知識的應用提供現(xiàn)實生活中的模型.譬如學習導數(shù)時介紹了“速度模型”，學習積分時介紹了“變速直線運動的路程模型”，學習重積分時介紹了“質(zhì)量模型”，學習線面積分時又引入了“變力沿曲線做功”“流量”，學習向量加法的三角形法則用“平面匯交力系的合成”，學習向量在軸上的投影用“力在軸上的投影和力在坐標軸上的投影”，在“質(zhì)量”與“質(zhì)心”意義下處理重積分、線面積分的計算問題等.

再次，應使學生在學習過程中加深對高等數(shù)學與物理之間關系的認識.例如在講授高等數(shù)學基礎知識時，可將專業(yè)知識編成課堂例題進行講授.除了教師課上的引導以外，為實現(xiàn)這樣的目的，課后將涉及專業(yè)知識數(shù)學的思考題布置給學生，或小論文的形式，讓學生查閱資料，探討數(shù)學與物理的關系，以此類推，涉及專業(yè)知識的高數(shù)題目可以多種形式出現(xiàn)，讓學生學會利用高等數(shù)學知識解決專業(yè)問題.從而使學生真正體會到學習數(shù)學的重要性，使學生體會學習數(shù)學的過程，就是在解決物理問題的過程.這樣使學生自己建立高數(shù)與專業(yè)學習相聯(lián)系的意識.

三、小結(jié)

物理學專業(yè)課程的學習離不開高等數(shù)學，但僅僅意識到高等數(shù)學和物理學專業(yè)課程之間有聯(lián)系是不夠的，我們必須堅持“以實用為目的，以必須夠用為度”的原則，聯(lián)系專業(yè)實際，更好地了解高等數(shù)學知識點在物理學專業(yè)課中的具體應用，更深刻地理解高等數(shù)學對該專業(yè)發(fā)展的重要性，加強針對性教學，運用好“高數(shù)工具”，真正做到學以致用.

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