李海英 毛亞娟
(唐山職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部,河北 唐山 063004)
高職數(shù)學(xué)課程要以能力培養(yǎng)為重點,根據(jù)不同專業(yè)不同的特點,以為專業(yè)服務(wù)這條主線貫穿整個課程的理論與實踐教學(xué)。在“理論夠用,突出工具性,服務(wù)專業(yè),提高能力”的教改理念指導(dǎo)下有效改進高等數(shù)學(xué)的教學(xué),使高等數(shù)學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、課程體系等方面有新的突破;在教學(xué)方式和方法、教學(xué)過程和手段上反映時代的水平;內(nèi)容體系既要考慮數(shù)學(xué)知識的前后銜接又考慮專業(yè)要求,教學(xué)設(shè)計立足于學(xué)生的親身經(jīng)歷和動手實驗,面向每一名學(xué)生的個性發(fā)展,通過靈活開放的教學(xué)方法與手段,使不同水平、不同需求的學(xué)生都能有所收獲。
通過對我院近幾年學(xué)生的高考數(shù)學(xué)的成績進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)我院大部分學(xué)生的數(shù)學(xué)成績不高,學(xué)生基礎(chǔ)較差,初等數(shù)學(xué)知識掌握得不扎實,不喜歡數(shù)學(xué),這就給高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)帶來一定的困難。由于不同專業(yè)對高等數(shù)學(xué)知識的需求有所差異,針對這種情況,教師一定要從各專業(yè)對數(shù)學(xué)知識的具體需求出發(fā),有的放矢、針對不同專業(yè)制定合理的教學(xué)方案,教學(xué)內(nèi)容要為專業(yè)服務(wù),遵從循序漸進的原則。課程以能力培養(yǎng)為重點,根據(jù)不同專業(yè)的特點,使為專業(yè)服務(wù)這條主線貫穿整個課程的理論與實踐教學(xué)。
通過與機電工程系、農(nóng)林工程系、信息工程系、財經(jīng)系開展課程建設(shè)研討及專業(yè)認知的研討活動,對不同專業(yè)對數(shù)學(xué)課的要求與機電工程系的部分專業(yè)教師探討了《高等數(shù)學(xué)》課程與專業(yè)的接口的模塊化教學(xué)模式,并達成了共識。動車,機電一體化、生產(chǎn)過程自動化、汽車修理以及汽車營銷等專業(yè)對高等數(shù)學(xué)的需求不盡相同,兩個汽車專業(yè)64個學(xué)時基本就可以,汽車檢測與維修專業(yè)對函數(shù)的要求較高,學(xué)生要想進一步的學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)知識是必要的,建議極限、導(dǎo)數(shù)和微積分都要學(xué)習(xí),一般到二重積分就可以。模塊化的教學(xué)方式符合大多數(shù)數(shù)學(xué)教師的想法和學(xué)生的需求,既能滿足數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的需要又能培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)、提高學(xué)生的能力,促進基礎(chǔ)學(xué)科與專業(yè)的結(jié)合,自動化專業(yè)對數(shù)學(xué)內(nèi)容要求較多,學(xué)生能學(xué)習(xí)到離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)的一些內(nèi)容。結(jié)合高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)的現(xiàn)狀,達成了預(yù)開設(shè)選修課程的想法,一方面可以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件,另一方面加強了應(yīng)用性的訓(xùn)練,對學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽起到積極的促進作用,達到提高能力的目的。
在課堂教學(xué)中,加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)與應(yīng)用性環(huán)節(jié),將數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)建模的思想精神融入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)之中,提升學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的意識,進而培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思想去解決實際問題的能力。
數(shù)學(xué)建模有一個非常重要的思想——分析問題和解決問題。教學(xué)過程中把數(shù)學(xué)的定義、定理都當(dāng)作一個數(shù)學(xué)模型去講,講數(shù)學(xué)的思想、數(shù)學(xué)的方法和數(shù)學(xué)的應(yīng)用,同時將科研的思想、方法與理論都盡可能地融入到課堂中,真正實現(xiàn)了教學(xué)、科研與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一體化。,
例如:我們在求變速直線運動的瞬時速度時,我們就把數(shù)學(xué)建模思想貫穿到學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)過程之中。
第一步:問題條件假設(shè)
假設(shè):t為時間,△t為時間的改變量,t+△t為終了時間,s為位移,△s為位移的改變量,v為物體在 時刻的速度,a為加速度,g為自由落體物體的加速度,且g=9.8 。
第二步:問題的提出
設(shè)一物體做變速直線運動,物體的運動位移s與時間t的關(guān)系為s=s(t)(也叫運動方程),求物體在任意時刻的速度.
第三步:解決問題,建立模型
計算物體在任意時刻t時的速度問題,就是計算物體在 時刻的瞬時速度問題,也是計算運動物體函數(shù)在t時刻的極限問題,其實質(zhì)就是在求物體的運動函數(shù)在t時刻的導(dǎo)數(shù).我們把它歸納為變速直線運動的瞬時速度導(dǎo)數(shù)模型.我們把引起速度變化的變量變化情況用下圖1表示出來,如下.
圖1
則t時刻的瞬時速度的導(dǎo)數(shù)模型為:
從而得出結(jié)論:變速直線運動的速度是某一時刻的位移關(guān)于時間的變化率,
具體問題: 物體做勻變速直線運動,初速度為10米/秒,加速度米/秒,求物體的運動方程及第30秒的瞬時速度。
解: 由題意得:則由得
得物體的運動方程為s=10t+t2
由瞬時速度的導(dǎo)數(shù)模型得物體的瞬時速度為
所以第30秒時的瞬時速度為
因此,數(shù)學(xué)建模思想融入課堂教學(xué)之中,可以是學(xué)生把學(xué)到的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到解決實際問題中來,實現(xiàn)理論與實踐一體化。
現(xiàn)代化教學(xué)手段能有效地增大每一堂課的教學(xué)內(nèi)容還能減輕教師板書的工作量,使教師能把更多的時間和精力投放在引導(dǎo)學(xué)生探究重點、難點問題上,提高講解效率。由于使用多媒體課件,使抽象的問題直觀化,容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于啟發(fā)學(xué)生的形象思維,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,既調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的方法。達到了化難為易的目的,從而提高教學(xué)效率。
依托網(wǎng)絡(luò),利用高等數(shù)學(xué)省級精品課程,微課程,鼓勵學(xué)生課前在網(wǎng)上學(xué)習(xí),隨時與教師進行在線交流,突出了學(xué)生的主體地位,達到了預(yù)期的學(xué)習(xí)效果,實現(xiàn)課內(nèi)外教學(xué)一體化。通過建立網(wǎng)上交流平臺,在輔助教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課程、在線答疑等現(xiàn)代化教學(xué)手段的強有力支持,全面、合理地利用多媒體、因特網(wǎng)、校園網(wǎng)和教學(xué)資源平臺等現(xiàn)代化的教學(xué)手段進行教學(xué),調(diào)動學(xué)生的參與性和能動性,達到較好的教學(xué)效果。
過程的可控程度,常取決于信息的交流暢通程度,特別是取決于反饋作用。所以教師要善于充分利用各種反饋方法,隨時收集從各個渠道來的反饋信息,才能針對信息進行有效地調(diào)控。教師應(yīng)充分利用各種反饋方法,及時收集多渠道的反饋信息。教師可以從學(xué)生的喜、怒、哀、樂等情緒表現(xiàn)中獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài);從答問、練習(xí)、檢測中了解學(xué)生課堂中對所學(xué)知識的掌握程度;從課上輔導(dǎo)、課下交流中把握學(xué)生的個性差異……這是教師可以直接獲取的第一手信息;另外,我們還可以通過學(xué)生對教師的評教測評和問卷調(diào)查,獲取第二手信息。對于這些信息教師要認真分析和反思,有針對性地對自己的課堂教學(xué)進行及時有效的改進。
總之,要通過高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中認識到學(xué)好數(shù)學(xué)對于本專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,從而用數(shù)學(xué)的眼光去解決本專業(yè)的實際問題。培養(yǎng)學(xué)生的基本數(shù)學(xué)能力、用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題的能力,使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到最大的提高,適應(yīng)專業(yè)、崗位和社會對高技能人才的需求。
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