基于机电专业的高职数学教学策略分析

周菲菲

【摘要】新时期高职教育的核心目的是在提升理论素养的基础上，着重培养学生的实践动手能力，因此该阶段的课程教育必须面向实际应用，在课程构建和教学策略上以岗位适用性为出发点，力求学科之间的有机整合，尤其在高职数学的施教中注重数学知识对机电专业的实际应用特征，本文借助具体的知识元素，初步分析了高职数学在机电专业的渗透，旨在为广大高职数学教学者提供参考.

【关键词】高职数学;机电专业;教学策略;学科渗透

一、引 言

经济全球化背景下，科学技术的发展对机电专业的需求日益增加，因此新时期社会的发展对高职教育提出了新的要求.首先，课程整合成为高职教育的核心任务.机电专业作为一门极强的实用性专业，在社会发展中起到举足轻重的作用，因此教育阶段的课程整合从本质上符合专业设置，也是保证该专业的学生具备实际应用技能的有效途径.其次，学科元素的交叉渗透为机电专业提供了丰富的知识素材，譬如高职数学作为基础知识在机电专业中的需求最为广泛，因此数学与其他学科的渗透式教学成为现阶段高职数学教育的主要趋势，也是新时期培养综合性人才的关键.

二、高职数学在机电专业中的渗透策略

1.创设图形设计模型，增强数学的专业应用性

图形设计是机电专业的基础内容，从设计理念上来说力求产品集科学性与实际应用性于一体，因此在设计领域需要很强的机电专业素养.从本质上讲，机电设计的灵魂元素离不开数学原理的支持，任何科学的设计离不开严谨的数学推导和演绎过程.然而，现实数学教学的出发点大多立足于教材设定的理论范畴，很难将机电专业对数学知识的实际技能型需求体现在课堂上，该现象成为制约高职数学教育的重要因素，因此如何将高职数学的应用性特征渗透到机电专业，是现阶段高职数学教育中亟待解决的问题.

譬如，机电设计中常用的曲面设计理论，其基本依据是数学理论中微分概念，从本质上分析任何曲面可以近似认为由无限小的单位平面组成，因此可以认为曲面设计的理论依据是将该曲面微分化.在该实例中为了通过数学理论寻求具体的方法论，该微分思想可以用导数表示，因为求导本来就是一种微分运算的过程.导数从本质上描述了事物在连续变化过程中的特征，从数学角度讲，某条曲线可导表明该曲线连续，然而该表述的逆命题并非成立，亦即连续的曲线函数并非一定可以求出其导数.导数不为零的特征说明了对自变量求微分以后所导致因变量的变化不为零，因此在机电专业所用到的机械设计基础中对曲面曲率大小的设计可以通过导数是否为零来变相思考.

图1 凸轮设计实例1：实际高职数学课堂中可以通过创设“凸轮外形线的设计过程”的模型来深化学生对数学思想的理解，从而增强数学在高职教育中的应用性.通常情况下，凸轮外形可以视为由不同半径的圆弧組成，因此将每一小段圆弧视为微分单位变量，该微分变量可以由圆弧对应的圆心角θ表示，如图1所示.整个凸轮外形曲线的变化随着变量θ的变化而变化.然而该设计过程中最主要的是确定整个曲线的边界条件，亦即在凸轮轴的最大处和处于缓冲段与基圆弧衔接处的位置角度θ.根据数学中的导数思想，可以将整个凸轮的外形曲线设想为某函数的曲线，此时凸轮轴的最高点可以视为该函数曲线的拐点.显然，该设计理念的核心是对数学导数的深刻理解，此时数学课堂的教师话语已经实现了数学学科与设置专业的有效整合.根据数学导数的本质含义，在凸轮轴的最高点处应该满足对变量θ求二阶导数以后为零，亦即2Hθ2=0，其中H为凸轮外形线对应的半径.然而在缓冲段与基圆弧连接处，为了保证曲面的连续过渡性，必须连续可导，因此可以根据实际凸轮的应用需求可以确定Hθ=M，其中M根据实际设计要求相关.

可见，高职数学课堂创设模型能够有效地将数学元素渗透到机电专业，提升课堂的实际应用性，同时也为培养学生的综合技能奠定了充实的理论基础.

2.数学技巧的渗透为解决专业课提供了具体的方法论指导

高职机电专业的课程设置从本质上相辅相成，专业课的设置是以基本理论课为基础，其中数学课程是多门专业课必不可少的理论元素.譬如，电工技术课程中对电流波形图的研究本质上和数学中正余弦函数密切相通，因此对正弦波电压、电流特性的认识可以通过数学正余弦函数的特征开始.高职数学中正弦型函数是在原有三角函数的基础上更加深入地探究正弦波型曲线，对于高职机电专业来说是学习电工技术的基础，为解决实际电学问题提供了具体的方法论指导.

高职数学课堂与专业课的有机整合是建立在恰当的课堂素材基础之上，只有科学合理的学科交叉渗透，才能使得职业技术教育向着综合化、科技化、多元化发展.数学课堂上引入专业课知识，不仅打破了传统的课堂观念，而且能激发学生对数学在实际应用中的兴趣，同时调动了学生的课堂积极性，为打造高效的数学课堂提供了可能.

【参考文献】

[1]孔凡清，金环.高职机电一体化专业所需数学知识的调查与分析[J].哈尔滨职业技术学院学报，2012（2）.

[2]陈斌，邱红.电力类专业数学模块化教学研究[J].重庆电力高等专科学校学报，2009（2）.