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以深化高职数学改革提高课堂教学效率

2018-05-30李海英毛亚娟

新时代职业教育 2018年1期
关键词:物体建模思想

李海英 毛亚娟

(唐山职业技术学院基础部,河北 唐山 063004)

高职数学课程要以能力培养为重点,根据不同专业不同的特点,以为专业服务这条主线贯穿整个课程的理论与实践教学。在“理论够用,突出工具性,服务专业,提高能力”的教改理念指导下有效改进高等数学的教学,使高等数学在教学内容、课程体系等方面有新的突破;在教学方式和方法、教学过程和手段上反映时代的水平;内容体系既要考虑数学知识的前后衔接又考虑专业要求,教学设计立足于学生的亲身经历和动手实验,面向每一名学生的个性发展,通过灵活开放的教学方法与手段,使不同水平、不同需求的学生都能有所收获。

一、根据学生的基础和专业需要,探索先进的教学模式、转变教学理念

通过对我院近几年学生的高考数学的成绩进行调查,发现我院大部分学生的数学成绩不高,学生基础较差,初等数学知识掌握得不扎实,不喜欢数学,这就给高等数学的学习带来一定的困难。由于不同专业对高等数学知识的需求有所差异,针对这种情况,教师一定要从各专业对数学知识的具体需求出发,有的放矢、针对不同专业制定合理的教学方案,教学内容要为专业服务,遵从循序渐进的原则。课程以能力培养为重点,根据不同专业的特点,使为专业服务这条主线贯穿整个课程的理论与实践教学。

通过与机电工程系、农林工程系、信息工程系、财经系开展课程建设研讨及专业认知的研讨活动,对不同专业对数学课的要求与机电工程系的部分专业教师探讨了《高等数学》课程与专业的接口的模块化教学模式,并达成了共识。动车,机电一体化、生产过程自动化、汽车修理以及汽车营销等专业对高等数学的需求不尽相同,两个汽车专业64个学时基本就可以,汽车检测与维修专业对函数的要求较高,学生要想进一步的学习,数学知识是必要的,建议极限、导数和微积分都要学习,一般到二重积分就可以。模块化的教学方式符合大多数数学教师的想法和学生的需求,既能满足数学基础知识的需要又能培养学生素质、提高学生的能力,促进基础学科与专业的结合,自动化专业对数学内容要求较多,学生能学习到离散数学、线性代数、复变函数的一些内容。结合高等数学课程建设的现状,达成了预开设选修课程的想法,一方面可以学习数学软件,另一方面加强了应用性的训练,对学生参加数学建模竞赛起到积极的促进作用,达到提高能力的目的。

二、坚持理论联系实际,把数学建模思想融入课堂教学

在课堂教学中,加强实践性教学环节与应用性环节,将数学实验和数学建模的思想精神融入高等数学课程教学之中,提升学生学习高等数学的意识,进而培养学生利用数学思想去解决实际问题的能力。

数学建模有一个非常重要的思想——分析问题和解决问题。教学过程中把数学的定义、定理都当作一个数学模型去讲,讲数学的思想、数学的方法和数学的应用,同时将科研的思想、方法与理论都尽可能地融入到课堂中,真正实现了教学、科研与创新人才培养的一体化。,

例如:我们在求变速直线运动的瞬时速度时,我们就把数学建模思想贯穿到学生的课堂学习过程之中。

第一步:问题条件假设

假设:t为时间,△t为时间的改变量,t+△t为终了时间,s为位移,△s为位移的改变量,v为物体在 时刻的速度,a为加速度,g为自由落体物体的加速度,且g=9.8 。

第二步:问题的提出

设一物体做变速直线运动,物体的运动位移s与时间t的关系为s=s(t)(也叫运动方程),求物体在任意时刻的速度.

第三步:解决问题,建立模型

计算物体在任意时刻t时的速度问题,就是计算物体在 时刻的瞬时速度问题,也是计算运动物体函数在t时刻的极限问题,其实质就是在求物体的运动函数在t时刻的导数.我们把它归纳为变速直线运动的瞬时速度导数模型.我们把引起速度变化的变量变化情况用下图1表示出来,如下.

图1

则t时刻的瞬时速度的导数模型为:

从而得出结论:变速直线运动的速度是某一时刻的位移关于时间的变化率,

具体问题: 物体做匀变速直线运动,初速度为10米/秒,加速度米/秒,求物体的运动方程及第30秒的瞬时速度。

解: 由题意得:则由得

得物体的运动方程为s=10t+t2

由瞬时速度的导数模型得物体的瞬时速度为

所以第30秒时的瞬时速度为

因此,数学建模思想融入课堂教学之中,可以是学生把学到的数学知识应用到解决实际问题中来,实现理论与实践一体化。

三、合理利用现代化教学手段,提高课堂教学效率

现代化教学手段能有效地增大每一堂课的教学内容还能减轻教师板书的工作量,使教师能把更多的时间和精力投放在引导学生探究重点、难点问题上,提高讲解效率。由于使用多媒体课件,使抽象的问题直观化,容易激发学生的学习兴趣,有利于启发学生的形象思维,有利于提高学生的学习主动性,既调动了学生学习的积极性,又培养了学生分析问题的方法。达到了化难为易的目的,从而提高教学效率。

依托网络,利用高等数学省级精品课程,微课程,鼓励学生课前在网上学习,随时与教师进行在线交流,突出了学生的主体地位,达到了预期的学习效果,实现课内外教学一体化。通过建立网上交流平台,在辅助教学课件、网络课程、在线答疑等现代化教学手段的强有力支持,全面、合理地利用多媒体、因特网、校园网和教学资源平台等现代化的教学手段进行教学,调动学生的参与性和能动性,达到较好的教学效果。

四、善于通过多渠道获取反馈信息,优化课堂教学过程

过程的可控程度,常取决于信息的交流畅通程度,特别是取决于反馈作用。所以教师要善于充分利用各种反馈方法,随时收集从各个渠道来的反馈信息,才能针对信息进行有效地调控。教师应充分利用各种反馈方法,及时收集多渠道的反馈信息。教师可以从学生的喜、怒、哀、乐等情绪表现中获取学生的学习状态;从答问、练习、检测中了解学生课堂中对所学知识的掌握程度;从课上辅导、课下交流中把握学生的个性差异……这是教师可以直接获取的第一手信息;另外,我们还可以通过学生对教师的评教测评和问卷调查,获取第二手信息。对于这些信息教师要认真分析和反思,有针对性地对自己的课堂教学进行及时有效的改进。

总之,要通过高职数学课堂教学改革让学生在数学学习中认识到学好数学对于本专业学习的重要性,从而用数学的眼光去解决本专业的实际问题。培养学生的基本数学能力、用数学知识解决专业问题的能力,使学生的学习能力得到最大的提高,适应专业、岗位和社会对高技能人才的需求。

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[2] 陆镭.数学建模思想融入大学数学基础课的探索与研究[J].科技展望,2016(03):183-184.

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