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数学教学对高职高专学生数学应用能力的培养

2015-02-22张红玉邬连学杨红梅

承德石油高等专科学校学报 2015年2期
关键词:应用性承德建模

张红玉,邬连学,杨红梅

(1.承德石油高等专科学校社科数理部,河北承德067000 2.承德石油高等专科学校电气与电子工程系,河北承德067000)

数学教学对高职高专学生数学应用能力的培养

张红玉1,邬连学2,杨红梅1

(1.承德石油高等专科学校社科数理部,河北承德067000 2.承德石油高等专科学校电气与电子工程系,河北承德067000)

对高职高专院校数学教学的现状进行了分析,针对高职高专数学教学的特点,对学生数学应用能力着力培养,设定三个模块化教学模式,分级教学,从改进教学内容和方法上提出了自己的一些建议。

数学教学;应用能力;教学内容;教学方法

高等数学是高职高专院校各专业必修的一门重要的基础课程。它对培养、提高学生的创新能力和用数学解决实际问题的能力有着不可替代的作用,而高职高专教育是以培养应用性人才为教育目标的,因此,培养学生应用数学的意识和能力,是数学教学的方向和任务[1]。

1 高职高专院校数学教学的现状

目前,大部分高职高专院校在数学教学中仍采用传统的老师讲学生听、练、考的教学方式,学生只是通过大量重复的练习来掌握一些定理和计算方法,这样虽有利于学生牢固掌握基础知识,却不利于学生创造力和主观能动性的培养,学生的学习积极性受到了很大的影响。而且现在大部分的高职学生数学基础都比较薄弱,学习数学的兴趣更是不高,他们认为学习数学枯燥乏味,不知道数学有什么用途,学习也只是为了应付考试,把学数学就是用数学的这一根本目的全部抛掉了。那么,如何提高学生学习数学的兴趣呢?笔者认为教师应在教学内容和教学方法的选择上多下工夫,使得它们与应用密切相关。

2 改进教学方法,加强数学应用能力的培养

2.1重视概念的应用性教学

在进行高等数学概念讲解时应使用“案例驱动法”,即利用贴近学生生活的,与专业密切相关实际案例引入概念,使学生深刻领会概念的内涵,明确概念应用的方向[3]。例如:在给电工系学生讲解导数概念时可利用电流强度模型:设在[0,t]这段时间内通过导线横截面的电量为Q=Q(t),求任一时刻t0的电流强度i(t0)。讲解时通过恒定电流的电流强度到非恒定电流的电流强度,从而由特殊到一般引入导数的概念为函数改变量与自变量改变量比值的极限(分母趋于零时),即平均变化率的极限。给汽车系学生讲解可利用变速直线运动的瞬时速度模型,化学系学生可用化学反应速度模型。这样既学习了数学知识又提高了学生用概念理解专业知识的能力,从而培养各专业学生学习数学的兴趣。

2.2与专业相结合,改革教学内容体系

高等数学作为高职学生的基础课这一特征就要求我们必须重视它与各个专业之间的密切结合,建立符合专业需求的,适合高职高专学生认知基础的课程内容体系。为此,我们社科与数理部专门组织教师到各系各专业进行调研,调研内容包括:各专业的后续专业课程需要哪些数学知识点,需要到什么程度;准备在什么时间开设涉及该部分数学内容的课程;各专业计划给数学多少课时;我们老师讲课时应侧重哪些方面的讲解。调研完后写出详细的调研报告。根据调研报告及全体数学教师的分析制定出了模块化的教学内容试行体系,该体系内容模块包括三部分:基础模块、专业模块和选修模块。基础模块即高等数学中主要针对高职高专学生的公共数学基础开设的一元函数微积分内容,这也是全校理工科专业必选的内容。专业模块即高数中微分方程、解析几何、多元函数微积分、级数等内容,这也是开设高等数学课程的各专业根据专业需求选择的模块。选修模块包括:线性代数、概率统计、复变函数等课程,这部分也是各专业负责人根据专业需求来选择的也针对学生的进一步学习和发展设立的。根据各专业反馈回来的信息对每个专业都制定了适合他们需求的教学大纲和计划。这种模块化的教学试行体系不仅适合不同专业学生的学习需求也为他们有效的学习和应用数学打下了良好的基础。

2.3开设实验课,引入常用数学软件教学

学数学就是为了用数学,马克思说:“一门科学只有成功地运用数学时,才算达到了完善的地步[2]。”随着21世纪计算机技术的飞速发展,数学也越来越多的渗透到了各行各业,数学软件也成了顺应时代需求,学生必须掌握的知识。Matlab,Mathematic等这些常用数学软件都功能强大,高等数学中复杂的运算用软件就可以轻松解决,能使学生从繁杂的数学运算中解脱出来学会运用数学,还节省了老师的授课时间[3]。为此我们需要开设实验课,让学生掌握常用的数学软件功能。笔者写此文时已给学生开设过数学软件课程,每上一次实验课学生都会写出心得体会,从学生所写体会可看出通过实验课使学生感受到了数学软件的神奇,学会了借助数学软件来解决实际问题,使得学生能够学以致用,从而激发了他们学习数学的热情。实践是检验真理的唯一标准,所以要提高学生学习数学的应用性必须开设实验课。

2.4课堂教学中融入数学建模的思想

数学建模是联系数学与现实生活实际的纽带和桥梁,是用数学解决实际问题的过程[4]。所以要使学生认识到数学的应用性还必须让学生了解建模的思想和方法。在高职教学的初期我们就应该抽出一些课堂时间给学生介绍数学建模的思想,让他们对数学的应用性先有所了解,然后在后续课程中再不断的融入建模的案例让学生知道数学学有所用[5]。如讲高等数学函数应用部分时可引入助学贷款等实际问题,导数部分可引入许多最优化问题。讲概率统计时可引入彩票问题、报童卖报策略等问题,使得学生在实际例子中去学数学,感受数学。

3 鼓励学生参加数学建模竞赛,加强学生对数学应用性的认识

一年一度的全国大学生数学建模竞赛是使学生切身体会到数学应用到实际的最好机会。我们应多鼓励学生去参加数学建模竞赛,使数学建模思想深人入心。通过参加数学建模竞赛不仅有助于增强学生的数学意识,提高学生的数学思维能力,培养学生的创新意识还可以培养学生团队合作精神,锻炼学生查阅资料、口头和书面表达以及计算机文字处理方面的能力。同时还增强了学生对数学学习的兴趣,提高了他们用数学知识解决实际问题的能力,这无论对他们将来的生活还是就业都是终身获益的。

4 结束语

高职高专院校的数学教育必须培养学生如下三方面的能力:一是用数学思想、概念、方法消化吸收工程概念和工程原理的能力;二是把实际问题转化为数学模型的能力;三是求解数学模型的能力。因此,针对这些目标如何在数学教学中培养学生的数学应用能力仍是高职高专院校有待解决的一个问题,本文只是笔者的一些粗浅认识,期待大家一起探讨。

[1]同济大学数学教研室.高等数学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[2]董臻圃.数学建模方法与实践[M].北京:国防工业出版社,2006.

[3]周文.浅谈高职学生数学应用能力的培养[J].内江科技,2008(1):147,149.

[4]李宏平.利用数学建模培养高职学生的数学应用能力[J].职业教育研究.2007(2):96-97.

[5]杨红梅,张红玉。浅谈高职高专高等数学课堂教学方法[J].承德石油高等专科学校学报,2009(3):83-86.

Cultivation of Mathematical Application Ability in Maths Teaching in Higher Vocational College

ZHANG Hong-yu1,WU Lian-xue2,YANG Hong-mei1
(1.Department of Social Sciences,Mathematics and Physics,Chengde Petroleum College,Chengde 067000,Hebei,China; 2.Department of Electrical and Electronic Engineering,Chengde Petroleum College,Chengde 067000,Hebei,China)

Firstly,the current situation of mathematics teaching in higher vocational colleges is analyzed,then the paper aims at the cultivation of students’mathematics application ability in higher vocational mathematics teaching by improving the teaching content and methods,and finally puts forward some suggestions.

mathematic teaching;application ability;teaching contents;teaching methods

O13-42

A

1008-9446(2015)02-0074-02

市级教研课题(数学建模对高职学生数学应用能力培养的研究与探索):1102005;市级教研课题(高职院校高等数学课程考核模式研究与实践):1002012.

2014-09-10

张红玉(1979-),女,陕西华阴人,承德石油高等专科学校社科数理部讲师,在读硕士,主要从事数学教学及应用数学研究。

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