張靜 單東明 董梅
摘 要:《應(yīng)用數(shù)學》模塊化教學在高職院校教學改革和創(chuàng)新方面發(fā)揮了重要的作用。特從模塊化教學意義、必要性、實施的辦法、實施中注意的問題四個方面探究了《應(yīng)用數(shù)學》模塊化教學建設(shè)的情況。
關(guān)鍵詞:模塊化;教學體系;基礎(chǔ)模塊;應(yīng)用模塊
中圖分類號:G64? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? 文章編號:1673-9132(2020)36-0005-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.36.002
《應(yīng)用數(shù)學》是我院的一門公共基礎(chǔ)課,在教學中不僅需要學生學習微積分的內(nèi)容,同時還需要培養(yǎng)學生的抽象概括能力、邏輯推理能力、綜合解決實際問題的能力,為學生將來可持續(xù)發(fā)展以及終身學習提供可靠的保證?,F(xiàn)結(jié)合石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學院《應(yīng)用數(shù)學》課程模塊化教學建設(shè)的實際情況進行一些分析。
一、應(yīng)用數(shù)學模塊化教學實施的意義
(一)課程的重要性
應(yīng)用數(shù)學課程是高等職院校各專業(yè)重要的公共基礎(chǔ)課。應(yīng)用數(shù)學的理論幾乎滲透到自然科學以及社會科學的每一個角落,可以說,沒有數(shù)學理論做支撐,就沒有今天的高科技時代和現(xiàn)代化社會。也正是由于數(shù)學理論作為強大的基礎(chǔ)支撐,才有了經(jīng)濟、金融、工程技術(shù)等科學領(lǐng)域的飛速發(fā)展。因此,學好這門課程對學生今后的發(fā)展至關(guān)重要。
(二)課程的現(xiàn)狀與問題
隨著高職教育的不斷發(fā)展,為了適應(yīng)發(fā)展的需求,我院各專業(yè)對《應(yīng)用數(shù)學》課程的課時進行了調(diào)整,因此原有的教學體系和教學模式已經(jīng)不能滿足我院的發(fā)展需求。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.課時數(shù)相對之前較少,但是對培養(yǎng)學生能力方面要求較高。
2.課程制定的標準相對統(tǒng)一,缺乏針對性和專業(yè)性。
3.教學方法和手段相對落后,不能及時跟上“00后”大學生的時代潮流。
這些都是我們亟待解決的問題,因此,教學改革刻不容緩,教學模式轉(zhuǎn)變勢在必行。
二、模塊化教學建設(shè)的必要性
學院要培養(yǎng)出有生命力、有發(fā)展前途、有核心能力的專業(yè)人才,就應(yīng)培養(yǎng)“專業(yè)有特長,就業(yè)有優(yōu)勢,創(chuàng)業(yè)有能力,提高有基礎(chǔ),發(fā)展有空間”的優(yōu)秀學子,對于不同的專業(yè),應(yīng)用數(shù)學的知識需求是不一樣的。進一步講,對于應(yīng)用數(shù)學的同一個知識點,不同專業(yè)的學生要求掌握和理解的程度也是不盡相同的。
(一)金融系學生對應(yīng)用數(shù)學的需求分析
學生應(yīng)掌握《應(yīng)用數(shù)學》課程中的函數(shù)、極限、一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及微分,尤其是一元函數(shù)微積分在經(jīng)濟中的應(yīng)用,這是他們學習后續(xù)課程的基礎(chǔ)。
(二)經(jīng)濟系學生對應(yīng)用數(shù)學的需求分析
經(jīng)濟學理論需要多方面的數(shù)學知識。例如:《會計電算化》中講到在自動生成轉(zhuǎn)賬憑證時,需要學生運用數(shù)學知識自己定義出公式;《財務(wù)管理》和《審計》中需用到數(shù)列、極限等知識;《經(jīng)濟學基礎(chǔ)》《管理會計》中的彈性分析、邊際分析以及最值問題都是有關(guān)導(dǎo)數(shù)的知識。
(三)計算機系學生對應(yīng)用數(shù)學的需求分析
應(yīng)用數(shù)學知識是學習計算機各門課程必不可少的?!队嬎銠C理論》是很多數(shù)學知識的融合,《軟件工程》需要圖論,計算機程序的編制需要線性代數(shù)、集合論、離散數(shù)學等更多的數(shù)學知識。
(四)電信系學生對應(yīng)用數(shù)學的需求分析
電信系學生專業(yè)基礎(chǔ)課《通信原理》中用到了大量的數(shù)學知識,其中傅里葉變換、傅氏級數(shù)等知識需要應(yīng)用數(shù)學中函數(shù)、極限、導(dǎo)數(shù)、積分、級數(shù)等知識作為依托。
由于各專業(yè)需要的應(yīng)用數(shù)學知識各不相同,因此,實行模塊化教學模式是非常有必要的。
三、模塊化教學具體實施的辦法
(一)應(yīng)用數(shù)學知識模塊化的設(shè)置
以高職教育“必需,夠用,適度”的原則,同時根據(jù)學院各專業(yè)課程對應(yīng)用數(shù)學的需求調(diào)研,把我院應(yīng)用數(shù)學的教學內(nèi)容分為三個模塊:基礎(chǔ)模塊、專業(yè)模塊以及選修模塊。
1.基礎(chǔ)模塊
課程內(nèi)容講授應(yīng)用數(shù)學的基礎(chǔ)概念、基本理論、基本計算和基本應(yīng)用,以及學生必須掌握的數(shù)學基本能力。
基礎(chǔ)模塊包含的知識點函數(shù)、極限、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用、微分不定積分、定積分及其應(yīng)用MATLAB軟件的應(yīng)用。
培養(yǎng)目標:掌握極限、導(dǎo)數(shù)的計算方法和基本公式,以及積分三大積分方法;理解函數(shù)極值的概念,會求函數(shù)的極值,能判斷函數(shù)的單調(diào)性。能解決最值的應(yīng)用問題;掌握定積分的微元法,會用微元法求平面圖形的面積;利用MATLAB求極限、導(dǎo)數(shù)、積分、繪制二維圖形,掌握一般函數(shù)的圖形繪制技巧,利用計算機解決一些簡單的數(shù)學建模問題。
2.專業(yè)模塊
課程內(nèi)容講授與學習后續(xù)專業(yè)課程以及職業(yè)崗位必需相關(guān)的數(shù)學知識與數(shù)學能力。
專業(yè)模塊分為Ⅰ級數(shù)模塊、Ⅱ線性代數(shù)初步模塊、Ⅲ微分方程模塊、Ⅳ離散數(shù)學模塊、VI經(jīng)濟應(yīng)用模塊五部分內(nèi)容。
(1)Ⅰ級數(shù)模塊的設(shè)置
知識點為常數(shù)項級數(shù)、冪級數(shù)、傅立葉級數(shù)。
培養(yǎng)目標:理解常數(shù)項級數(shù)概念及性質(zhì)了解正項級數(shù)審斂法;理解冪級數(shù)的概念和性質(zhì),會求冪級數(shù)的收斂半徑與收斂域,了解冪級數(shù)的一般運算;熟悉部分重要函數(shù)的麥克勞林展開式,會求簡單函數(shù)的冪級數(shù)展開式;簡單了解傅里葉級數(shù)的概念和性質(zhì)。
(2)Ⅱ線性代數(shù)初步模塊的設(shè)置
知識點為矩陣、矩陣的初等變換、可逆矩陣。
培養(yǎng)目標:了解矩陣概念,掌握矩陣的加、減法和乘法運算;知道初等變換與初等矩陣;理解矩陣的秩,掌握矩陣秩的求法;會求簡單矩陣的逆矩陣。
(3)Ⅲ微分方程模塊的設(shè)置
知識點為微分方程的概念、可分離變量的微分方程、一階線性微分方程。
培養(yǎng)目標:理解微分方程的概念以及通解、初始條件和特解的概念。熟悉掌握一階可分離變量的方程的求解方法。會用計算機解決一階線性微分方程。
(4)Ⅳ離散數(shù)學模塊的設(shè)置
知識點為集合、命題、命題邏輯、真值表、圖、圖的矩陣、樹。
培養(yǎng)目標:了解集合概念運算并掌握集合表示法笛卡爾積概念;了解包含排斥原理及其應(yīng)用;掌握命題的概念及表示法、命題的連接詞;理解命題公式與翻譯、真值表與等價式;掌握圖論基本概念,掌握圖的矩陣表示鄰接矩陣;了解樹、最小生成樹的概念及簡單算法。
(5)VI經(jīng)濟應(yīng)用模塊的設(shè)置
知識點為需求函數(shù)、成本函數(shù)、收益函數(shù)、利潤函數(shù)、邊際成本、邊際收益、邊際利潤。
培養(yǎng)目標:理解經(jīng)濟中常用的函數(shù);熟悉導(dǎo)數(shù)的概念,理解導(dǎo)數(shù)就是變化率問題,會用導(dǎo)數(shù)進行對經(jīng)濟量進行邊際分析與彈性分析。會求經(jīng)濟問題中的最值問題
3.選修模塊
課程內(nèi)容的講授主要是為了滿足學院學生的個性發(fā)展需求,為學生日后參加專接本考試以及參加全國大學生數(shù)學建模競賽做準備,學生可根據(jù)自己興趣愛好及自己的實際情況進行自主選擇。
選修模塊主要包括多元函數(shù)微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學建模與數(shù)學實驗。
培養(yǎng)目標:掌握二元函數(shù)微積分的簡單計算,了解事件、事件概率、隨機變量的概念,會求隨機變量的分布;了解一些簡單的數(shù)學模型,掌握數(shù)學軟件MATLAB的應(yīng)用;能用數(shù)學軟件解決一些簡單的實際問題。
(二)各專業(yè)對應(yīng)用數(shù)學模塊化知識的選擇
學院各專業(yè)應(yīng)用數(shù)學中的基礎(chǔ)模塊是相同的,其他模塊設(shè)置如下
四、模塊化教學實施中注意的問題
(一)注重課標的制定與教材的選取
各專業(yè)模塊確立以后,根據(jù)專業(yè)需求選取相關(guān)的案例。以此來修訂課程標準、教學大綱。通過教學標準和大綱來對教材的內(nèi)容進行選取和編排,對于某些專業(yè)特殊的要求選取不到合適的教材,可以自己編寫,并且要通過不斷實踐來完善自編教材。
(二)利用信息化改變教學模式和方法
模塊化教學實施后,還要不斷創(chuàng)新教學模式與方法,充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢資源,讓學生用數(shù)學軟件解決問題,不斷探索利用手機和網(wǎng)絡(luò)來引導(dǎo)學生主動學習教學方法和模式,提高學生的學習興趣和效果。
高職應(yīng)用數(shù)學的教學改革是一個永不止步的過程,這就需要逐步完善教學理念、教學方法,不斷地去探索和實踐。
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[責任編輯 谷會巧]
作者簡介:張靜(1979— ),女,河北安平人,講師,研究方向:基礎(chǔ)數(shù)學教學。
資助項目:石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學院“《應(yīng)用數(shù)學》模塊化教學建設(shè)研究與實踐”項目,項目編號YB2019068;石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學院“《高職數(shù)學“1+X”模式的研究與實踐》項目,項目編號YB2019067。