數學專業課程范文

時間:2023-03-20 09:54:47

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數學專業課程

篇1

關鍵詞:思政元素;課程思政;立德樹人;空間解析幾何

在全國高校思想政治工作會議上指出:“要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人,努力開創我國高等教育事業發展新局面”、“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”[1]。提出的全新理念——課程思政,是要把學生理想信念的養成、價值觀的培育融入所有課程。融入“思政元素”的課程,更能突出價值引領,讓“立德樹人”做細做實,培養出專業素質高,理想信念堅定的社會主義建設者和接班人。大學階段是青年世界觀、人生觀、價值觀塑造的關鍵時期,大學生在理想信念和人格養成方面容易受各種現代思潮的影響,所以,大學是對學生進行思想政治教育的最佳時機。師范專業學生的政治思想品質直接影響將來一代又一代的接班人,因此,師范院校不僅要重視學生專業素質的培養,更要關注學生的思想政治教育。對于數學專業課程而言,將課程中蘊含的思政元素與高深理論完美結合在一起,可以提升思政教育在專業課教學中的針對性和親和力,促進思政理論與數學專業課程形成協同效應,滿足學生健康成長發展的需求。文章旨在挖掘空間解析幾何課程中的思政元素,并將思政元素融入空間解析幾何課程教學,以培養學生良好的思想品德,樹立正確的價值觀。

1挖掘空間解析幾何課程中的思政元素,強化思想價值引領

教師可以通過教研活動或集體備課,充分挖掘空間解析幾何課程內容,或課程背后與專業相關的數學文化、家國情懷、思維創新、社會責任等思政元素。努力把引領價值、提升能力與傳授知識同步體現在人才培養方案和教學大綱中。為了把思政元素和價值引領等要素巧妙地融入到理論性較強又相對抽象、晦澀的數學教學中,首先要對課程中涉及的數學文化、數學家、定理、定義、公式、性質甚至符號等內容熟記于心,然后查閱資料,搜集相關素材,包括名人傳記、歷史傳承、知識延伸、成果轉化等,最后進行整理、分析,找到與所教授知識體系內容的“觸點”,做到有機融合。為了不影響課堂教學的整體結構設計,素材的處理必須做到針對性強,短小精悍。授課教師要精心做好課堂設計,不能生搬硬套、牽強附會,要選擇合適的教學內容,找到合理的切入點,用學生喜聞樂見的方式順理成章地引入,做到和諧統一。將思政元素巧妙、自然地融入課堂教學中,確保專業知識與思政育人相輔相成,在知識傳授過程中要強化思想價值引領,實現立德樹人春風化雨、潤物無聲。1.1努力挖掘課程中蘊含的數學文化,提升學生的文化素養,調動學習熱情。數學文化是滋養人的重要資源,內涵豐富,包含了數學史、數學審美、數學與社會及各種文化的聯系等重要內容。將文化知識與美學教育融入課程,逐步建立“知識傳授”與“價值引領”的人才培養體系。數學文化印證了人類對數學科學的不懈追求,承載了人類利用數學知識改變世界并不斷進步的史實。教師努力把空間解析幾何課程中蘊含的文化素養、審美情趣及樂觀向上的生活態度,融入課堂教學,不斷調整授課知識內容,使學生逐步體會數學魅力,并熱衷于探索數學知識。借助數學文化講清知識的由來,掌握其本質,加強學生的真實感受,更好地感知數學的具體作用,并努力提高學生看問題的高度。比如,在介紹二次曲線的切線時,借助極限思想,講清核心概念并掌握其本質。同時,引入由炮彈彈道的軌跡計算和透鏡的設計引起的有關曲線切線的研究。再比如,在空間解析幾何緒論課中,教師介紹空間解析幾何的發展史,追溯幾何內容、思想與方法的演變及發展和應用的過程,特別是一些著名幾何學家的科學精神及其發現數學規律的靈感等,既可以激發學生學習數學的興趣,又可以提高學習的積極性和主動性。通過由淺入深、環環相扣的介紹、分析和討論數學史和美學知識完美結合,體現出知識的和諧之美。例如,在介紹雙曲面時,用多媒體動態演示截割圖形,可以刺激學生大腦,使其直觀感受曲線曲面的變化情況,將圖形生動形象地展現在屏幕上,有效激發了學生學習幾何的興趣。同時,給出建筑上單葉雙曲面的圖形—廣州塔,雙曲拋物面的圖形—“鳥巢”時,學生在驚嘆造型之美時,教師分析其蘊含的數學美,并向學生提問這是如何建造的?以此自然地引出直紋面—單葉雙曲面和雙曲拋物面的直紋性分析。在輕松的授課氛圍中,既增強了課堂教學的趣味性和直觀性,又培養了學生的邏輯思維能力和空間想象能力。這樣的教學環節在不知不覺中提高了學生的學習主動性和積極性,進一步調動了學生的學習熱情。1.2努力挖掘課程中蘊含的家國情懷,培養學生的奉獻精神,激發愛國熱情。我國歷史上涌現出很多杰出的愛國科學家,他們勇擔民族復興大任,他們無私奉獻的愛國精神和家國情懷是實現中華民族偉大復興的“中國夢”,建設有中國特色的社會主義高校必不可少的寶貴精神財富,我們必須將其傳承并發揚下去。把愛國精神、家國情懷滲透到教學過程中,能增強當代大學生的使命感及責任意識。在教學中,要積極挖掘相關知識點,潤物無聲地將家國情懷融入課堂。比如,在空間解析幾何緒論課中,可以介紹幾何在中國古代數學方面的輝煌歷史,進而介紹中國幾何學派創始人,被稱為“東方第一幾何學家”、“數學之王”的蘇步青先生在幾何方面的成就和其愛國故事,潛移默化地加強愛國主義教育,激發學生的民族自豪感和“為中華之崛起而讀書”的堅定決心。數學家背后的故事與他們崇高的追求是分不開的。當代大學生有追求有夢想、傳遞愛國數學家的大愛精神,科學精神,會讓學生受益終生。用新時代的話語體系,潤物無聲地將科學家優秀的品質融入課堂教學,樹立中國自信。比如,在介紹球面方程時,聯想到“中國天眼”——世界最大的500米口徑的球面射電望遠鏡(FAST)。教師簡單普及相關知識,“中國天眼”的建立,讓中國在該領域站在了世界的前列。從“天眼”可以看到祖國的強大,民族的強盛,“天眼”是中國人民的驕傲和智慧的結晶,這能夠增強學生的民族自豪感,并彰顯中國智慧和中國自信。引導學生學習南仁東院士的先進事跡,二十余年不忘初心,執著建造國之重器,體現其胸懷祖國,服務人民的愛國情懷以及淡泊名利、忘我奉獻的高尚情操。1.3努力挖掘課程中蘊含的思維創新,培養學生的創新能力,激發探索精神。創新思維是指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程,通過這種思維能突破常規思維的界限,以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題,提出與眾不同的解決方案,從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果[9]。數學起源于人類的生產和生活實踐,其本身體現創新的思想,包含無窮的魅力。全面培養學生的創新思維能力,同時也是培育學生解題能力,提升學習效率的主要方法。“一題多解”是創新思維的具體表現,在課堂講授中增加“一題多解”的練習,可以豐富學生的知識構造,提高學生處理問題時思維的靈活性,激發學生對知識的探索精神。在“平面與空間直線”內容中,很多例題、習題都可以“一題多解”,但教材一般只會給出一種解法。授課教師引導學生從不同的角度分析問題,采取不同的處理方式,得到不同的解法。通過典型例題的剖析不難發現,“一題多解”既能鞏固學過的知識,還能使思維的廣闊性和創新性得到充分的發揮。教師在課堂上應充分利用“一題多解”,從不同方面、不同角度引導學生思考問題的本質,使他們靈活掌握知識的縱橫聯系,從而揭示問題本質。在空間解析幾何課堂教學中,教師需要及時轉變教學方式,如果所授內容有應用價值,那既要講清理論,還要舉出實例,以增強學生的幾何應用意識。在教學中,既要注意培養學生理論聯系實際的能力,還需要進一步加強培養學生探索創新的精神。比如,向量在物理學、工程技術、航空航天等領域的應用,漸伸線(或切展線)與機器齒輪、齒輪曲線的聯系,生活中常見的旋轉形樓梯是建筑師根據螺旋面而設計的,測繪學中的等高線地形圖可以利用“平行截割法”得到,探照燈、太陽灶、雷達天線、射電望遠鏡等都是利用拋物線原理制成的,聯想到這些生活中常見的實際物體,課堂氣氛逐漸變得活躍,進而提高學生學習熱情,開拓學生視野,真實體會空間解析幾何知識的實際應用價值,不斷激發學生深入研究,持續探索的科學精神,提高學生用數學的理論知識去解決實際問題的能力,達到學習的真正目的。1.4努力挖掘課程中蘊含的唯物辯證法,培養學生的辯證唯物主義觀點,培育求實精神。數學中包含豐富的唯物辯證思想及辯證內容,廣泛運用于數學領域[4],空間解析幾何課程中同樣充滿了辯證思想及辯證內容,如直線與曲線、平面與曲面、方程與圖形、運動與靜止、軌跡與方程等。教師要充分發揮教學內容蘊含的思政教育功能,在知識傳授中“引人以大道、啟人以大智”,將唯物辯證法滲透進課堂教學,潛移默化培養學生辯證的思維方法,不斷提高學生的認知能力??臻g解析幾何呈現的各種位置關系通常都是靜止的,教學時,教師利用多媒體展現動態的過程,學生體會不同情形之間的關聯,動靜結合,明確問題的實質。比如,在介紹曲線的軌跡與方程時,質點運動過程中滲透著數形結合與運動、集合的關系。教學時,教師要引導學生注意質點運動時隱含的制約條件,學會用運動的觀點去分析具有相互聯系又相互制約的軌跡問題,具體問題具體分析,探尋問題的主要矛盾以及矛盾的主要方面,尋求正確的解題思路。在講解擺線、內(外)旋輪線及齒輪曲線時,需要理論聯系實際,要注意到不同曲線上的點在運動時受到不同條件限制,同時又滿足隱含條件。從而揭示了矛盾雙方的辯證關系:運動和靜止、相互聯系又相互制約?!皠印迸c“靜”的辯證思維正是分析和解決軌跡問題的重要思路,這可以幫助學生對曲線與方程的深刻理解。經常引導學生用辯證的觀點來處理問題,可以培養學生在變化中尋求規律的能力,漸漸形成周密且嚴謹的良好思維。更有利于學生深刻理解數學知識的內在精神實質,準確把握事物發展的方向??臻g解析幾何教學全程滲透著空間解析幾何的基本思想——用代數的方法來研究幾何[2]。比如,介紹標架與坐標時,當取定標架后,空間(或平面)全體點的集合或者全體向量的集合與全體有序的數組(或數對)的集合之間具有一一對應的關系,這種一一對應的關系叫作空間(或平面)向量或點的一個坐標系[2]。利用坐標系、函數、圖形和方程等概念密切相連,形成互相聯系互相轉化的辯證統一體。幾何學的創立及不斷完善推動了整個數學的發展,教師一邊講授課堂內容一邊引導學生發現唯物辯證法的觀點,領會運動的觀點、相互聯系相互轉化的觀點,領會有限與無限、特殊與一般、量變與質變等的辯證觀點,便于更深入地接受并運用辯證的思想去處理實際問題。

2結語

進入信息時代的高校教學,新型的授課模式正如火如荼地全面展開,慕課、騰訊會議、超星、雨課堂等讓線上線下、課上課下有機地融為一體。教師要充分利用各種資源,在“立德樹人”根本任務指導下,構建“大思政”教育格局,將思政教育貫穿專業課程教學始終,努力挖掘與課程相關的思政元素,強化育人功能。教師應強化教育教學研討、科學制定教學計劃、優化教學設計、完善教學方案、實現專業知識與立德樹人目標的融會貫通。教師要創新教學方式、改變教學手段;要深化課程評價方式的改革,強化教育教學。要不斷提升人格魅力,和風細雨地引導學生。要積極去探索育人途徑,具備積極主動的改革態度;要創新育人手段,轉變育人理念,做好理想信念、道德情操等方面的表率作用,使學生的德性修養得到逐步提升。在專業課中植入思政元素,潤物無聲地觸動學生,不僅能增強他們的愛國心強國志,也可以加深其對專業知識的理解,讓學生真正感受到學有所用,還能調節課堂氛圍,吸引學生關注課堂,逐步提高人才培養質量。教師要堅決守好課堂“紅色教育”[9]這段渠,種好專業課程思想政治教育責任田,精心培育社會主義的建設者和接班人。

參考文獻:

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[2]呂林根,許子道.空間解析幾何(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

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篇2

[關鍵詞]數學建模 數學專業課程 課程教育

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)15-0106-03

在知識經濟時代,數學科學的地位發生了巨大的變化,數學理論與方法不斷擴充,數學應用越來越廣泛和深入。傳統的數學教育重視的是數學知識體系的傳授,數學概念、定義、定理及基本計算方法的傳授,課堂教學基本以教師為中心,以教材為藍本,內容抽象,學習難度較高,學時少,內容多,不重視如何應用數學方法解決實際問題,忽視了訓練學生如何從實際問題出發提煉出數學模型,以及如何用數學知識來解決實際問題的環節。筆者認為將數學建模思想融入數學專業課程教學中,能為數學與外部世界構建一架橋梁,改變學生的學習方式,提高課堂教學效率,從而培養學生提出問題、分析問題、解決問題與科學探究的能力,是對數學教學體系和內容改革的一個有益嘗試。

一、在數學專業課程教學中融入數學建模思想的必要性與重要性

數學家吳文俊曾說過,“數學要真正得到應用,數學建模是取得成功最重要的途徑之一”。數學建模是如何定義的呢?數學建模競賽全國組委會主任李大潛這樣來解釋,數學是一門重要的基礎學科,它的呈現形式是非常抽象的,而它豐富的內涵往往是掩蓋在其抽象的形式背后的,學生不能理解,往往認為學數學無用?,F實中我們要解決一個工程技術、經濟建設、控制與優化、預報與決策或是社會領域等方面的問題,首先要在實際問題與數學問題之間架設一個橋梁,把實際問題轉化為數學問題,其次要對它進行分析和計算,求得結果,最后要驗證這個結果是否符合實際,其中最關鍵的就是用數學語言來表述我們所要研究的對象,即建立數學模型。可見,數學建模是聯系數學理論與實際問題的橋梁,它是對實際問題進行分析,建立數學模型,對模型求解并用于處理實際問題的??梢姡诟鱾€專業開設數學建模課程,同時積極參加全國大學生數學建模競賽,在數學專業課程中努力融入數學建模思想,是值得大力提倡的做法。

二、在數學專業課程教學中融入數學建模思想的一些建議

(一)更新教材內容,建立新的課程體系

教材是教師“教”和學生“學”的主要依據,教材編寫的好壞與教學質量有直接的聯系。傳統的數學教材內容是一個完整的知識體系,是以“知識點為中心”來呈現的,知識點非常抽象且難以理解。而新的課程體系的指導思想是以提高數學素質為目的, 從基礎出發,同時注重理論聯系實際,把數學建模思想真正融入數學專業課程當中。在將純理論的數學知識與實際應用聯系起來時,最好在學習定義、性質、定理等都能介紹相關的背景知識或者是與之有關的小故事,讓學生了解該定義與定理是如何在實際中產生的,能解決實際中的哪些問題,從而提高學生的學習興趣,讓他們積極主動地探索,并進一步提高學生的數學應用能力。最后,在新教材的編寫上面應注重教育理念的更新,教材內容的呈現方式,注重數學與現實生活的聯系,培養學生的問題意識。

(二)對教學方法進行必要的改革

傳統的數學專業課教學一般采用教師講、學生聽的教學模式, 始終把學生當成是知識的容器,這種以知識為中心的模式有必要進行改革了。我們的教學重點應該是培養學生具備獲取知識的能力,主動探索的精神,自我思考的意識。教師在講授時可以創設豐富的問題情境,精講多思,引發學生進行思考,加深學生對知識點的理解。課堂上可以采用小組的形式(同組、前后四人小組、六人小組乃至大組)進行合作學習,對該堂課的知識點進行反復強化,這樣可以有效提高課堂教學效率。在課堂教學中還可以采用理論與實際結合、教師講授與學生討論結合、數形結合的方式來開展教學活動。另外,在數學專業課程教學中,也可以采用數學建模教學中普遍用到的案例教學和課堂討論來豐富數學專業課程教學的形式和方法,還可以用“項目教學法”和“面向問題式教學法”來引入新的概念和定理,從而培養學生的團隊協作意識與面對困難的勇氣。

(三)在數學專業課程中巧妙滲透數學建模思想

1.在數學分析課程中滲透數學建模思想

廣義地說,數學分析要研究的是與所謂連續性有關的數學問題,為此人們建立了許多有效的方法,其中重要的工作是確切地說清楚了極限現象,也就是在數學上合理地定義了極限。而極限概念是學生很難理解的一個概念,是教學中的一個難點。但極限也是從現實世界抽象出來的一個數學模型,教師可以用數學建模思想來解釋這個概念,以此提高學生的學習興趣。例如:我們可以利用《莊子?天下篇》中的一句話“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”來引入,引導學生分析并歸納出數列極限的概念。而在學習導數概念時,可以引入瞬時速度與曲線上某一點處的切線斜率這兩個模型來抽象出共同的本質特點從而導出導數的概念,這樣學生就不會覺得突兀,難以接受了。數學分析中有很多定理,在定理的證明過程中,傳統的教學方式往往是用定理來證明定理,學生不容易理解。此時,可以先讓學生了解定理產生的背景以及與定理有關的小故事,引起他們的興趣,然后把定理的結論看作是一個特定的數學模型,教師通過定理的條件(看作是模型的假設)預先設計的問題情境引導學生去建立這個模型,從而證明出定理的結論。

2.在高等代數課程中滲透數學建模思想

《高等代數》是數學教育專業的三大專業基礎課之一。該課程內容比較多,學時少,在有限的學時內要完成教學任務,教師只能在課堂教學中注重高等代數的基本概念、基本方法和基本思想的闡述,對于高等代數中問題產生的背景以及在學科中的應用和與中學內容的聯系等內容就無法涉及,因而數學專業的大學新生很難迅速地由中學初等思維向大學高等思維轉變,大部分學生都覺得高等代數太抽象、太難理解,甚至覺得沒有用。面對這樣的教學狀況,教師可以考慮將數學建模思想融入高等代數課程當中,可以在概念與定理的教學中,先給出一些簡單的數學模型例子,把實際問題融入高等代數的內容中,讓學生知道抽象的代數概念也是來源于現實世界的,是與實際問題息息相關的,這樣會激發學生的學習興趣,有利于教學的開展。在高等代數教學中,主要涉及的內容是多項式概念、行列式概念、線性方程組概念、矩陣概念及線性空間概念,針對每一個概念,教師可以先找與它有關的實際問題作為一個簡單的數學模型,在課堂上,可以讓學生從該模型入手,小組討論,展示結果,從而得到本堂課要學習的知識點。

3.在概率論與數理統計課程中滲透數學建模思想

近幾年來,在全國大學生數學建模競賽試題中,很多競賽題目都用到了概率統計的知識。概率論與數理統計課程描述、分析和處理問題的方法與其他數學分支不同,它是一種觀測試驗與理性思維相結合的科學方法。概率統計中蘊涵著豐富的數學方法,如模型化法、構造法、變換法等。例如:現在備受大家關注的一種對人類生命產生嚴重威脅的疾病――腦卒中(也叫做腦中風),專家已經證實它的誘發與環境因素(包括氣溫和濕度)存在密切的關系。因此,我們需要針對腦卒中發病率與氣溫、氣壓以及相對濕度的關系建立數學模型,并結合高危人群的特征和關鍵指標,研究腦卒中發病的規律。首先,根據病人的基本信息,對其性別、年齡段、職業等三方面進行分類統計,利用賦值、作圖等形式得出下面的結論:腦卒中男性患者多于女性患者;中老年人在發病人群中發病率最高,高達98%;在各類職業發病人群中農民的發病率最高(占68%),其次為退休人員(16%)和工人(11%)。其次,先對病例和氣象因素數據進行分析、處理,運用圖表的形式展現2007至2010年各月病例數和氣象因素的變化規律,再利用圓形統計分析法通過三角函數變換計算出腦卒中的高峰期。進而采用多元線性回歸分析,建立模型,運用最小二乘法計算得多元線性回歸方程,并對其作隨機誤差項方差的估計得出回歸方程的標準誤差較大,進而采用8項氣象指標分別與同期腦卒中的月發病例數進行單因素相關性分析,再應用后退法多元逐步回歸分析多種氣象因素共同作用與腦卒中的相關性,得出腦卒中與最高氣壓、平均氣壓、最高溫度、平均相對濕度相關性較大。最后,通過網上查閱相關資料及有關文獻,運用軟件對其數據進行處理,計算出腦卒中發病率的各因素的爆發率,從而確定影響高危人群引發腦卒中疾病的重要因素。結合前面的結論,從腦卒中的可干預因素及不可干預因素中對腦卒中高危人群提出相應的預防措施和建議方案??梢姡芯磕X卒中發病的規律,利用概率統計知識建立數學模型對衛生部門和醫療機構各方面的改善和改革都具有實際意義。

4.在常微分方程課程中滲透數學建模思想

在常微分方程教學中,涉及建立數學模型的問題很多。教師在授課當中,要注重在實際問題中提煉出微分方程,同時進行求解。如傳染病模型:我們知道各種傳染病一直是大家關注的熱點,然而不同類型的傳染病它的傳播過程有其各自不同的特點,弄清這些特點需要相當多的病理知識,我們不可能從醫學的角度一一分析各種傳染病的傳播,而只能按照一般的傳播機理來建立幾種模型。最初建立的模型把病人人數看成是連續、可微函數,把每天每個病人有效接觸的人數看成是常數,此模型不符合實際,基本上不能用,于是修改假設后得到SI模型,此模型雖有所改進,但仍不符合實際,進一步修改假設,并針對不同情況建立SIS模型和SIR模型,這兩個模型描述了傳播過程、分析感染人數的變化規律,預測傳染病到來時刻,度量傳染病蔓延的程度并探索制止蔓延的手段,是比較成功的模型。如正規戰與游擊戰:在第一次世界大戰期間,F.W.Lanchester提出了幾個預測戰爭結局的簡單數學模型,其中有描述傳統的正規戰爭的,也有考慮稍微復雜的游擊戰爭的,以及雙方分別使用正規部隊和游擊部隊的混合戰爭的。后來對這些模型進行進一步的改進和完善,用以分析一些著名的戰爭。J.H.Engel用二次大戰末期美日硫磺島戰役中的美軍戰地記錄,對正規戰爭模型進行了驗證,發現模型結果與實際數據吻合得很好。

5.在考核中適當滲透數學建模思想

在傳統的數學專業課程考核中,教師大都采用一套試卷來進行測試,試題的題型是固定的,內容是例題的翻版。這種考核方式根本不能看出學生對知識掌握的程度。因此,教師有必要在考核中適當引入一些數學建模問題;或者在考核中引入一些趣味游戲,由學生獨立或組隊去完成問題,記錄成績,把這作為學生平時成績的一個方面。通過這種做法,學生體會到數學與實際確實是不可分開的,數學來源于實際,同時也體會到團隊合作的重要性,從而獲得除數學知識本身以外的素質與能力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李大潛.中國大學生數學建模競賽[M].北京: 高等教育出版社,2008.

[2] 姜啟源, 謝金星, 葉俊. 數學模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3] 畢曉華,許鈞.將數學建模思想融入應用型本科數學教學初探[J].教育與職業,2011,(9):113-114.

[4] 李大潛.將數學建模思想融入數學類主干課程[J].中國大學教學,2006,(1):9-11.

[5] 唐紅兵. 淺談《概率論》教學中如何融入數學建模[J]. 黑龍江生態工程職業學院學報,2010,23(4):101-102.

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[7] 商秀印,顧志華.將數學建模思想融入大學數學課堂[J].長春理工大學學報, 2010,5(6):164-165.

篇3

一、 對中職學校數學教學服務專業課程學習的認識

教育部2009年頒布的中等職業學校數學教學大綱(以下簡稱“教學大綱”)對數學課程做了明確的定位:數學課程是中等職業學校學生必修的一門公共基礎課。本課程的任務是:使學生掌握必要的數學基礎知識,具備必需的相關技能與能力,為學習專業知識、掌握職業技能、繼續學習和終身發展奠定基礎。因此,中職數學的教學有別于普通高中的數學教學,不僅承擔著提高學生數學基礎知識和技能等數學素養的基本職能,還承擔著為專業課程學習、職業技能的掌握服務的功能,應具有鮮明的職業特色,它著眼于普通勞動者素質培養需求,具有很強的基礎性和工具性。作為為專業課程學習服務的數學教學,如何實現與專業知識的有效滲透和整合,值得數學教育工作者深入探索與實踐。

二、衛生中職學校數學教學現狀與存在的問題

1.學生層面

一方面,自從中等職業學校放開招生以來,中等職業教育規模不斷擴張,中職學校生源質量不斷下滑,學生的數學素養和數學能力普遍較低,且分化嚴重,很多學生對理論知識的理解、接受能力都比較弱。薄弱的數學基礎,不良的學習習慣,較差的思維能力,數學知識斷層、碎片化嚴重,導致數學學習難度加大,對數學的興趣隨之減淡,隨著教學內容的逐步增加和深入,疑難問題日積月累造成惡性循環。

另一方面,由于在數學學習上的長期“失敗”經歷導致學生在思想上存在畏難心理,充滿了挫敗感,堅持理想信念信心不足,產生數學難學且無用的念頭,認為在學校只要學好醫學專業知識即可,數學的學習無關緊要。這種思想導致許多學生厭學,教學的實際情況是數學大綱規定的教學任務不能順利完成。

2. 教師層面

教師是教學過程的主體,對教學的組織起到至關重要的作用,因此教師的知識結構和理念直接影響數學教學的方向和效果。目前部分數學教師的知識結構單一、陳舊,不了解數學與專業課之間的知識聯系,仍以傳統的單一的系統理論知識傳授為主,專業知識基本不涉及、不滲透,導致數學學科被孤立,未能有效服務專業課程的學習,無法挖掘學生的潛力。教師對學生的評價方式仍是以試卷的方式考核理論知識為主,未重視應用性考核,該導向直接影響了學生對數學應用能力養成的積極性,且無法做到因材施教,使每一個學生的學習潛力得到充分的開發。

3. 學校層面

由于衛生中職學校一直保持良好的就業形勢,大部分學生畢業后即可就業,較大程度上削弱了學生考取高職院校進行更高層次學習的意愿,同時對數學在專業課程學習中的作用認識不到位,往往只重視專業課程而忽視公共基礎課程尤其是數學課程,直接導致學校在制定實施性教學計劃時對數學的課時分配過少,難于滿足較為完整的數學教學的需要,只能壓縮教學內容,直接影響到數學的教學。

4.教材層面

近幾年來,中職數學教材的編寫在專業知識滲透方面有所突破,比較有代表性的是高等教育出版社根據教學大綱配套出版了中等職業學校課程改革國家規劃新教材,分為《數學》(基礎模塊)、《數學》(職業模塊)(分為“工科類”和“財經、商貿與服務類”兩種)和《數學》(拓展模塊)三個模塊,然而《數學》(職業模塊)的內容對衛生中等職業教育各專業的知識學習及職業崗位工作對數學的要求的關聯性不大,缺乏醫學專業知識的滲透,適用性受限。事實上,醫學專業課程很多地方需要使用數學知識,由于學生知識面窄,靈活性差,知識遷移不易實現,難于達到培養目標。

三、衛生中職學校數學教學服務專業課程學習的平臺建設

根據教學大綱的要求,數學的教學必須改變傳統的以系統理論知識傳授的做法,轉向更多地為專業課程學習服務層面,從關注數學學科知識轉化到關注專業知識學習及職業崗位對數學知識和能力的要求,注重數學知識應用能力的培養。下面以此為指導思想進行衛生中職學校數學教學服務專業課程學習的平臺建設。

1. 圍繞專業培養目標,在教材中融入專業元素

我校數學教師在充分調查醫學各專業培養目標、專業課程對數學知識的需求的前提下于2014年編寫了廣東省衛生職業院校公共基礎系列規劃教材《數學》(供中等衛生職業教育各專業用),該教材在教學大綱的框架下注重數學知識的專業應用,將專業知識有機融入教材,目的是努力實現數學知識融合到專業知識的學習中,融合到職業崗位的應用中,達到培養學生分析和解決實際問題的能力,形成綜合職業能力,為以后的職業崗位工作的順利開展打下良好的基礎。

例如,在對數中引入pH=-1g[H+]的計算、聲強級的計算等與對數有關的醫學常用計算;函數中引入吸氧濃度與氧流量的函倒叵擔環侄魏數中引入嬰兒的體重與月(年)齡的函數關系;函數圖像和性質中引入心電圖、體溫曲線圖、腦電圖、激素分泌曲線圖等與醫學相關的函數圖像;指數函數與對數函數的實際應用舉例時介紹研究藥物的衰變規律的藥物動力學一級反應公式f(t)=ae-kt;概率與統計初步中介紹一元線性回歸方程及其在醫學中的應用等等。

2.變革傳統的教學模式,引入翻轉課堂模式

信息技術對我們的學習、工作和生活等各方面都產生深刻的影響,近幾年來,以建構主義和掌握學習理論為指導、以現代教育技術為依托的“翻轉課堂”教學模式得到越來越多的應用和推廣。我校經過幾年的信息化建設,實現了教學資源的上傳和共享,學生可以很方便利用手機、平板電腦等移動終端獲取學習資源,滿足隨時隨地學習的需求。因此我們將一些章節的內容制作成數字化教學資源,如微課視頻等,上傳到學校的“云服務器”中供教師和學生使用,具備了“翻轉課堂”的基本條件,然后在教學中進行實施。經過兩年來的實踐,“翻轉課堂”教學模式為教師和學生所接受,在很大程度上提高了學生學習的參與度、積極性和自主性,提升了教學的有效性。

3.改變傳統的教學評價,建立過程性評價機制

改變傳統單一的考試評價方式,建立評價主體多元、評價內容多維的過程性評價機制。傳統的試卷考核嚴重束縛了學生的思維,不利于學生個性化發展。而科學多元的評價機制可以優化教學過程,提高教學質量,促進學生的個性發展。過程性評價包括課中評價、課后評價和測試評價。課中評價是對學生的課堂表現,如對發言、匯報探究成果、交流學習體驗等進行評價,包括學生自我評價、學習小組評價、教師評價等;課后評價是對學生課后活動的評價,如作業、課外數學學習活動等的評價;測試評價主要評價學生的數學應用能力。實施過程性評價以實現全面考核學生的情感、態度、知識、能力、素質的目的。

4.開展數學應用競賽,充分調動學生學習熱情

開展數學應用競賽,以提高學生的數學應用意識和能力,同時也有利于創造良好的數學學習氛圍,充分調動學生學習數學的參與度和積極性。

四、衛生中職學校數學教學服務專業課程學習的實踐成效

經過兩年多的數學教學服務專業課程學習的平臺建設和應用,取得了一些較為明顯的成效。

1. 專業問題驅動和融合,提高了學生興趣和培養質量

教學內容的選取以醫學專業課程相關問題為依據,以崗位需求的應用能力培養為目的,內容來自專業實際,教學案例源于崗位實際,既迎合了學生的心理需求,又降低了學生接受專業知識的難度和提高了學生對數學的學習興趣,學生經歷了從厭學苦學到愿學樂學的轉變,從而為形成綜合職業能力提供了強有力的支撐。據專業教師和實習帶教老師反映,學生懂得處理專業知識學習過程和職業崗位中涉及的數學問題和計算。

2.專業知識滲透和整合,更新了教師的數學教育理念

通過《數學》教材的編寫和教學,對我校數學教師提出了新的要求,要求掌握一定的醫學專業知識,并將其與數學知識進行滲透和整合,對我校數學教師而言是一次緊跟形勢的教育理念的更新。

3. 翻轉課堂教學的應用,改變了教師學生的角色定位

翻轉課堂教學模式顛覆了傳統教學模式,改變了教學過程中師生的定位,教師由知識的傳授者、課堂的管理者轉變為資源的提供者、學習的指導者和促進者,學生由知識的被動接受者轉變為主動研究者,教學形式由“課堂講解+課后作業”轉變為“課前學習+課堂探究”。這對教師提出了更高的要求,教師應掌握一定的信息技術操作能力并需要及時改變觀念,調整教學設計,更好地服務學生學習,提高教學質量。

4. 科學評價機制的使用,保障了學生的個性化l展

充分發揮科學的教學評價的正面導向作用,讓評價改善教師的教學方法,調動學生的學習積極性,激發學生的學習熱情,使教師的教學始終關注學生的全面發展、個性化發展,從而促進學生的健康成長。

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關鍵詞:數學;電子專業;中職學生;整合

一、問題的提出

數學是基礎課程,它是學習理科的重要工具之一。因此,電子專業的學生掌握必要的數學知識才有利于專業課學習。但實際現狀是:電子專業的中職學生,常常因數學基礎差,在專業課學習中有不小的困難。我們提出設想,通過對電子專業課程中數學知識點的研究,將數學課程與專業課程進行有效整合,讓數學更好地服務于電子專業。

目前,中職學校的數學教材無論在內容上、進度上,還是例題的安排上是相對封閉和獨立的,與專業課程缺少必要的關聯。主要體現在以下三個方面:

一是中職數學教材中部分知識點較難,那么,這些知識點能否刪除或作為選學內容?二是學生不能實時運用到某些數學知識理解分析專業知識,能否將每學期電子專業課程所需的數學知識與電子專業課程同步?三是例題的設計對電子專業的針對性較弱,可否將電子專業課程中含有數學知識的問題轉化到數學教材中去作為數學例題或習題呢?

二、課題的探究

問題就是課題,行動就是研究。帶著這樣的教學實際問題,我們電子教研組與數學教研組的幾位老師走到了一起,共同探究,努力解決問題。

1 幫助中職學生喚醒已學的數學知識,讓電子專業中的數學知識不被覺得陌生

曾經多次在課堂上遇到這樣的現象:課堂上師生共同分析完問題后,讓學生繼續求解,學生雖然能夠列出所需計算公式,卻不能計算出正確數據結果。經檢查發現,學生常在求解計算過程中出現算術性的錯誤,導致專業課程題目解不出正確結果。長此以往,學生體會不到成功解決問題的喜悅,會對電子專業的學習越來越沒有信心。

如何實現數學教學與電子專業教學環節之間的科學性銜接?矛盾產生的原因主要在于三個方面:一是專業課教師認為是數學的內容,數學教師說教材中沒有或者還在教材的后部分;二是學生學過,但是已經忘記了;三是專業課程中的數學知識體現方式與數學教材中的體現方式不一樣。

我們專業課教師和數學老師共同探討研究問題,并通過不斷地進行教學實施、教學評價和教學反饋,解決這些問題。我們的模式是設計兩節課教學,一節數學課,一節專業課。在數學課中,數學教師根據下節專業課中所需數學內容,合理安排數學教學,并使用由專業教師提供的電子專業相關題目作為例題進行分析、運用。而電子專業教師則以電子知識為重點,應用數學工具進行推理和計算。

2 適度取舍,合理安排

數學水平低在很大程度上阻礙著學生對電子理論的學習,即向更高電子技能的學習。如今,在課程改革的促進下,數學在改革大綱的指導下不斷精簡,刪除冗繁,減輕學生負擔。但是針對專業課程而言,時效性不夠。因此,數學知識需要適度取舍,合理安排。

在研究過程中,專業教師負責分析整理出順序章節所需要的數學知識,然后數學教師根據學生實際數學水平情況和現使用教材的情況合理安排知識點的章節開設順序。同時,專業教師和數學教師共同設計例題和練習題供學生學習使用。通過課堂實施,學生在這種“左右開弓”的“數學—專業”的課堂模式下,學習效率明顯提高,解題正確率也提高了很多!這也是令我們課題小組全體教師感到欣慰的事。

教育家蘇霍姆林斯基說:“觀察、邏輯思考、推論是學生學會學習的重要途徑?!庇辛藬祵W知識的鋪墊,學生在電子專業課堂中能應用數學思想進行邏輯推理和計算,就不需要對公式死記硬背。在電子專業課的學習中,學生不僅要知道專業指導思想,還應知道數據在專業中的含義和對下一步功能的影響,形成系統性、專業性、學術性的專業知識結構體系。

三、思考與建議

1 以電子制作項目為載體,提高學生對數學學習的興趣

興趣是學生最好的學習動力。豐富的電子制作和設計項目中,無不蘊含著數學的運用和邏輯推理。一款精致的電子作品不管是在靈敏度、精確度、智能化上都會讓電子愛好者為之心動,那么,精細化的設計和計算則是必要的知識素養。電子專業教師的課堂項目教學策劃中,不僅要策劃學生的學習目標、學習方法、學習態度,更要策劃學習的細節,培養學生的學習興趣。

2 注重細節教學,讓學生的電子專業學習“更上一層樓”

興趣是學生參與學習的一個目的,細節則能決定學生學習的成敗。數學的應用在電子專業課程中顯然是一個細節問題,然而這個細節可能會讓學生怯步,對專業知識只會一知半解。學好數學將有利于學生理順邏輯關系,加強專業性理解,獲取更深層次的專業知識。

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關鍵詞:高職數學;工程造價專業;對策

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)23-0022-02

一、改革的背景

首先,學好專業課需要學生具備較好的數學素質。據相關調查統計,高職的學生中,約30%的學生數學基礎尚可,約40%的學生勉強具備基本的數學學習能力但還存在明顯的不足,約30%的學生缺乏最起碼的數學基礎知識。因此,學生普遍不喜歡數學,學習專業課也就力不從心了。其次,高職的數學教材也是統一的,沒有考慮各專業所需。數學教學的進度與專業課內容不協調,經常出現專業課中涉及的數學知識學生要么已經遺忘,要么還沒學到的問題。第三,高職數學教師缺乏對專業課知識的了解,也很少會將專業問題引入數學課堂。而專業課教師也缺少與數學教師的溝通,有的會在專業課教學中花大量時間來給學生補充數學知識,嚴重影響了課堂教學效率,也有的遇到數學知識則含混帶過,學生始終不知其所以然。

二、改革所采取的對策

1. 確立數學為工程造價專業服務的思想理念

工程造價專業的學生將來主要從事一些以操作為主的施工員、制圖員、造價員、測量員等工作。因此,在一些教師與學生的思想上都認為學好專業課就行了,沒有認清數學對專業課的影響,忽視了對數學的重視。加上高職的學生在初中階段的數學基礎沒打好,學習數學無興趣可言,導致了大部分學生輕數學而重專業課的現象,表面上看似乎對專業課有利,其實不然。怎樣才能讓學生對數學學習產生興趣,能合理、有效地運用所學數學知識解決相關的工程造價專業問題。這就要求我們的數學教師要認清數學課與工程造價專業課的關系,改善學生的數學學習習慣及現行的教學方式,牢固樹立數學教學為工程造價專業課教學服務的思想理念。在確保數學的系統性和循序漸進原則的基礎上,對數學內容進行合理的整合,制定適合工程造價專業學生的數學教學計劃和教學內容,設計相關的教學案例,切實做到數學課教學為工程造價專業課教學服務。

2. 整合數學教學內容與工程造價專業課教學內容

從歷屆工程造價專業的教學情況來看,數學與專業脫節的現象很嚴重,數學課與專業課各自為戰,沒有形成有機的整體。數學課講授的是純數學理論知識,很少會引用工程造價的專業實例來體現數學的實用性、服務性。另外,數學教學內容的安排順序不合理,沒有考慮工程造價專業課教學的需要。當專業課上要用到相應的數學知識時,學生要么還沒學過,要么學得太早而聯系不上,根本就談不上應用了。為了適應工程造價專業課教學的需求,教學中盡量實現數學課與工程造價專業知識的融合。專業課教師負責將所任學科涉及的主要數學知識點加以整理,并標注講授時間,必要時還可將相關的專業問題作為教學資料提供給數學教師,數學教師在組織教學時可以將其創設成問題情境,引入新課的講解,體現出數學的專業背景。在授課過程中把簡單化的數學應用問題,還原成實際專業背景下的具體應用問題,加強知識應用的實踐環節教學。這樣,學生也能親身體會到數學與專業的聯系,訓練學生運用數學知識來解決專業問題的能力。

3. 數學教師加強對工程造價專業課的學習

目前高職工程造價專業的所有專業課程中,“建筑制圖與識圖”“建筑工程測量”和“建筑力學”與數學的聯系最為緊密,“建筑工程定額與預算”與數學也有很多聯系。如果學生沒有扎實的數學理論基礎和計算功底,根本無法深入學習,這會大大降低專業課教學的實效。怎樣才能讓學生對數學知識的掌握做到有的放矢呢?這就要求我們的數學教師針對專業所需,在全面熟悉了專業課程的基礎上,做到有的放矢地實施課堂教學,把與專業相關的實際問題融入到數學教學的每一個環節中去。我校任教工程造價專業的數學教師均畢業于數學教育專業,大部分教師對專業課程可說是一無所知,對于把握工程造價專業對數學教學的要求和教學規律有一定的難度。因此,數學教師的繼續教育不應局限于數學專業,而應該加強對專業課的學習,數學教師只有對工程造價專業有了進一步了解,才能更清楚地了解專業課中所需要的數學知識以及數學在工程造價專業中的應用。而專業課教師也只清楚自己所任課程需要的數學知識,并不了解該知識點在數學教學中的相關細節及所處地位。在這種情況下,數學教師應該和工程造價專業課教師多交流、多溝通,可以采用集體備課的方式,根據每門專業課的教學大綱及教學進度,合理地制定適合工程造價專業的數學教學計劃及教學內容,真正做到數學教學服務于專業課教學。

4. 確定專業化的數學課程內容

與工程造價專業相適應的高職數學教學應堅持“以應用為目的,以夠用為尺度”的原則,構建數學課堂的內容體系。工程造價專業的專業課程是從第二學期開始陸續開設的,數學知識主要集中在最初開設的幾門專業基礎課中,以“建筑制圖與識圖”“建筑工程測量”“建筑力學”“施工組織設計”尤為突出。主要涉及以下數學知識點。

(1)基本運算?!敖ㄖW”中根據平衡條件求解約束反力,涉及到解三元一次方程組;“建筑工程測量”中涉及大量的三角函數運算及勾股定理;“施工組織設計”中的勞動力需要計劃、流水施工組織和確定工期,施工方案選擇中價值功能系數的計算等,都要求學生具備較好的運算能力。故基本運算這一塊不能忽視。

(2)圖表類。函數圖像在工程造價專業課程中的應用量較大,如“建筑材料”中土的密實與壓實功的關系、低碳鋼拉伸過程中應力與應變的關系圖、“建筑力學”中直梁彎曲時的剪力圖與彎矩圖等,這些圖像涉及函數的單調性、凹凸性、極值等,都是學生學習的難點所在。表格類的計算主要出現在“建筑工程測量”中對測量數據的整理及在“建筑工程概預算”中“計價表”的認識與使用等;另外,在“施工組織設計”中還出現大量的橫道圖。利用圖表分析問題,可以使很多專業問題更加直觀,便于學生理解和消化。

(3)微積分。微積分在工程造價專業學科中也占有很重要的地位。如用導數和微分計算混凝土的彈性模量、切線模量、變形模量,計算鋼筋與混凝土的粘結應力,受拉力作用的鋼筋截面面積,主梁正截面抗彎承載力的計算等。

(4)幾何知識。工程造價專業要求學生具備的最基本專業素養就是良好的識圖能力,不管是“建筑施工技術”還是“施工組織管理”或者“建筑工程概預算”都離不開建筑圖紙,都要遵循圖紙要求來落實任務。所以,“建筑工程制圖與識圖”就成了工程造價專業開設的第一門專業基礎課,學好這門課需要學生有一定的空間想象力。“建筑CAD”利用Auto CAD繪圖軟件來繪制建筑平、立、剖面圖,其中涉及的很多繪圖技巧就需要學生具備較系統的平面幾何和空間幾何知識,這些幾何知識都是學生必須要全面掌握的。還有,在有些工程造價專業課程中還應用了線性代數、概率統計、網絡計劃等方面的內容,數學教師可根據學生的基礎特點及專業需求,對原數學教材中的內容進行適當的增刪,進一步完善數學教材,以便更好地為工程造價專業課教學服務。

三、結束語

高職數學課教學與工程造價專業課教學的關系緊密,但要將數學教學與專業課教學有機地結合起來,以專業問題為背景改進數學課堂教學,在數學課教學中體現專業課的特點,這是一項艱巨的任務,要求數學教師與工程造價專業課教師密切配合,花費一定的時間,投入一定的精力,在搞好課堂教學的同時,進一步提高自身的業務水平和專業水平,有利于做好科研工作,真正做到“教學相長”。

參考文獻:

[1]單艷紅.高職數學中問題情境的合理創設[J].科技創新導報,2011(24).

篇6

【關鍵詞】數學課程 專業結合 改革

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0137-01

中職數學作為職業學校各專業開設的一門公共基礎課,不僅要為各專業學生進一步學習專業知識與技能打下扎實的數學基礎,也要讓學生親身經歷運用數學解決實際問題的探索。中職數學如何面向專業,做到如何為專業服務,從而有效地培養學生的數學應用能力,是中職數學課程改革的重點和難點,也是中職人才培養中急需解決的問題。

一、與專業結合建設數學課程的必要性

教育部、財政部《關于實施國家示范性中等職業學校建設計劃》和《加快中等職業教育改革與發展的意見》提出,國家示范性中職學校建設的目標之一就是要發揮示范學校的示范作用,帶動中職教育加快改革與發展。因此,以就業為導向的專業課程教學改革見成效。而公共課程教學改革處于“自發、零散、隨意”的狀態,數學作為公共基礎課程的核心課程,在很多的職業學校中定位模糊,甚至有的學校將數學置于可有可無的地位。因此,數學課程的建設必須與專業結合,這樣才能促進數學教師更新教學理念,提高教學水平,才能深化職業學校數學課程改革,真正培養學生工學結合的能力。

二、與專業結合構建數學課程體系

通過下企業調研,與各專業教師座談,給學生發調查問卷等形式開展專業調研與課程分析,根據調研結果分析了解各專業對數學知識、能力、素質的不同需求,分析各專業對數學課程要求的相關內容及程度,梳理出各專業對數學知識的相關要求,挖掘出對數學課程的隱性需求,形成調研報告,為數學課程開發與校本教材的編寫提供一手材料。

依據中職各專業特點、數學教育規律及學生可持續發展的要求,明確數學課程在各專業人才培養中的地位與作用,根據中職各專業人才培養要求制定中職各專業的數學教學內容。開發數學課程內容體系,滿足專業培養需要與學生個性發展要求。

三、根據專業需求整合課程內容,依據崗位需求設計教學內容

中職數學如何面向專業,做到與專業人才培養要求有機融合,從而有效地培養學生數學應用能力與思維品質,是中職數學課程建設的重點和難點。在開展專業和社會調研與分析的基礎上,根據我校學生實際,與專業教師共同研究數學在各專業中的應用,制定各專業數學課程標準,設計教學內容,以“結合專業、注重能力、突出應用、夠用為度”的指導思想,梳理出專業課程體系中數學應用的顯性素材及案例,為中職數學課程建設提供邏輯起點和有效資源素材。

四、創新整體資源建設,開發優質資源

圍繞“服務專業需求、突出技術應用、體現素質教育”的思想,以課程的專業調研為切入點,以啟發學生學習數學的興趣和應用數學的意識為重點,搭建面向學生,對接各專業,展示應用共享的網絡平臺。

篇7

一、海洋技術類專業課教學的困境

海洋技術是眾多涉海專業(如海洋科學、海洋技術、海洋管理、軍事海洋學、海洋生物資源與環境)中極具代表性的專業之一,涉及物理學、數學和信號處理等多個學科,是一個綜合性很強的學科體系,且在海洋開發中具有重要的指導意義。目前國內高校新增海洋技術相關專業的日常教學工作大多由青年教師擔任,而青年教師普遍存在教學經驗不足、教學方法有待系統完善等缺點。針對上述問題,本文立足于海洋技術專業方向本科生的教學需求,結合筆者自身主講浙江海洋大學海洋技術專業課《水聲探測技術》的相關經驗,就相關專業青年教師如何提升自身教學經驗、提高課堂教學效率、融合教學方法等問題,談點粗淺的認識和體會。

二、教學方法探討

專業課程教授是整個本科教育中最重要的模塊,是培養學生專業實踐技能、拓展專業素質的最重要環節。與高校其他類型、層次的課程教育相比,專業課更加強調對所學知識、內容的實際掌握和靈活應用。因此,筆者從以下幾個方面出發嘗試對教學方法進行改進。

1.改變教學理念,師生互動為先

《水聲探測技術》專業課程的特點是抽象概念繁多、物理意義明確、理論性強、體系復雜,課程諸多知識點均包含了大量的數學推導和物理分析,對學生的數學與物理基礎要求較高。也正是由于上述課程特點,要求青年教師在教學過程中改變傳統以教師為中心的知識單向傳輸型教學方法,因為這種方式并不能使學生對所學知識留下深刻的印象,且易使學生對課程內容產生厭煩,進而造成教學效率低下、學生為考試而學習的現象,不利于對學生專業技能的培養。

新教學理念則著重關注教學過程中師生間的互動,突出學習過程中學生的主體性,改變以往學生在學習過程中被動接受的地位,以培養學生的自主學習能力、科研素質、創新意識為目的,合理設計教學內容,全面提高學生的專業素質。希望通過《水聲探測技術》專業課程的學習,使學生系統掌握水下聲傳播的基本概念、基本理論及相關研究中的基本方法和基本實驗技能,同時具備較強的自學能力以及創新意識,為以后專業知識的學習打下牢固的基礎。

2.合理安排教學內容,突出重點,強調學科交叉

“學科交叉是創新的源泉”??茖W上的新理論、新發明的產生,新的工程技術的出現,常常涉及不同學科間的相互交叉和滲透。目前,國內外許多知名大學都以學科的交叉融合作為教學、科研工作的發展方向。從專業特色上看,海洋技術專業主要關注水下探測、海洋資源監測和海洋工程等涉海應用,專業涉及《物理海洋學》、《海洋測量學》、《聲吶技術》等課程,課程設置覆蓋面廣、各科教學內容深度交叉融合是本專業的一大特色。而《水聲測深技術》作為海洋技術專業的一門重要課程,主要介紹如何利用水下聲學方法測量水中物體的位置、形態和描繪水下地形,其課程內容也包含了《聲學基礎》、《聲吶技術》、《信號與系統》等課程知識。因此,無論是從學科發展的趨勢,還是從專業建設和課程本身的教學要求出發,都要求合理安排教學內容,貫通各相關學科間的相互聯系。

從筆者所在高校對本專業教學大綱的安排和自身的教學經驗來看,學生一般對《水聲探測技術》中《聲學基礎》的相關內容較為熟悉,但對于課程中涉及的其他幾類課程的內容相對陌生。因此筆者在安排教學計劃時從學生熟知的知識領域講起,由基本的聲學基礎引出水下聲學;從對水下聲學的應用引出聲吶設備的開發;最終由聲吶設備的分類給出水聲探測技術所關注的學習內容。講授的內容由“熟”到“生”逐步遞進,既保證了課程內容的完整性和連貫性,又提高了學生對課程內容的親切感,很好地避免了學生因為授課內容陌生、生硬而帶來的厭學情緒。

3.緊隨專業研究動態,科研、教學相輔相成

在國家大力發展海洋經濟、開發海洋技術的大背景下,國內外海洋技術水平發展日新月異,同時國內相關用人單位對涉海類專業技術人才的需求亦日益提高。如仍“照本宣科”、以向學生機械傳授課本知識為教學目標,勢必造成本專業培養人才質素與用人單位要求的脫節。為此,筆者首先在教學工作中積極嘗試將水聲學前沿研究內容融入課堂教學中,如,在“水聲通信”課堂教學中引入對“蛟龍號”深海通信技術的介紹;在“水下觀測”課堂教學中引入“海底觀測網”技術的介紹等。通過兩個學期的教學嘗試可以發現,在引入前沿科研成果補充課題教學后,學生對課程學習的積極性、對課堂教學內容的興趣都有顯著提高,教學效果顯著改善。

同時,為保證課題內容能緊隨專業發展動態,勢必要求教師在備課的同時還需補充查閱大量的課程相關最新文獻。而青年教師在這一過程中,將更加深入地了解本學科、本專業的發展動態,為科研課題和科研方法的選擇拓展了思路,也為科研課題的選擇奠定初步的基礎和思路。真正體現了“教學是科研的基礎,科研是教學的發展和提高”這一辯證主題,使青年教師的教學、科研工作打開新的局面。

4.結合案例式教學,充分培養學生的興趣

國內高校傳統的課堂教學模式一般是以教師為主學生為輔,授課教師講授課本理論知識,學生則處于機械、被動的學習狀態。傳統的教學模式往往壓抑了學生的想象力和求知欲,容易使學生產生抵觸和厭學情緒,這一現象在相對更加枯燥的海洋技術專業課程學習中更易產生。同時由于專業課教學更強調對學生綜合概括分析能力、自主學習能力、理論知識實際應用能力的培養,單純采用傳統教學方法也很難同時兼顧上述要求。不同于傳統的教學模式,“案例式教學法”將理論知識與應用實踐有機結合,把抽象的專業理論、概念融入實際的應用案例之中,使學生能更加形象、深刻地理解專業知識;同時通過引導學生對課堂案例進行討論分析,更利于激發學生對課程的學習熱情、提高學生的合作意識。

在《水聲探測技術》的教學過程中,筆者嘗試將案例式教學與傳統教學模式相結合。例如在“水深測量”這一教學環節中,通過對某次海上實測過程的介紹及對測量數據的結果分析,使學生掌握“水深測量”的基本原理和設備操作方法;在“水下目標探測”這一教學環節中,通過對最為常見的水下目標探測設備――“魚探儀”的介紹和使用,使學生對水下目標的探測有了更加直觀的認識。為融合傳統教學模式與案例式教學,要求教師必須具備豐富的實踐經驗、良好的邏輯思維能力及表達能力、過硬的課堂駕馭能力,并能夠熟練地將課程理論知識與專業實踐技能融會貫通。

所有這一切都對青年教師的教學能力提出了更高的要求,因此將案例式教學引入課堂可以更好地鍛煉和提高青年教師的教學能力和水平。

5.結合先進的多媒體手段,提高教學效果

現代多媒體工具的出現,使傳統教學內容擁有了更加豐富、直觀的表現手段,語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息的引入,使課堂中所能包含的信息量大大增加;而傳統的板書教學法,則能將授課教師本身的科研、教學經歷融入教學,特別是課程中的一些理論公式的推導,應用板書教學具有更好的示范性與啟發性。將多媒體教學與傳統的板書教學有機結合,才能達到理想教學效果。

篇8

關鍵詞:計算機 數學 教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(b)-0165-01

自從進入新世紀,尤其是信息技術的迅猛發展,數字化及數字化處理信息成為高科技項目競爭的核心技術,因此數學作為一門基礎學科、工具學科,其地位亦日趨升高。信息技術的發展使得計算機專業不斷壯大,數學作為計算機的專業基礎也成為了學生必不可少的專業理論學習學科,進而形成一門新課---計算機數學。但是由于各種原因,其在教學過程中卻不能名副其實,教學內容、教學方法都未能與這門課程相適應,因此計算機專業數學課程建設顯得尤為重要。

1 計算機專業數學課程學習存在的問題

該研究者從學生對數學的學習興趣、學習現狀及教師的教學方法、教材內容兩方面進行了調查。調查結果顯示主要存在以下問題。

1.1 學生存在的問題

(1)學生對數學的學習興趣不高,缺乏主動性。部分學生認為數學是基礎課程,與計算機專業關系不大,因此表現為學習興趣不高;而一些文科生則因為中學時基礎不好,對數學失去信心。

(2)生源多樣化、層次多樣化,起點能力參差不齊。由于學生來自不同省市,課程標準不同,內容亦存在差異,加之中學文理科影響,學生的數學水平則表現為參差不齊,起點有高有低。

(3)多數學生沒有找到適合自己的學習方法,對教師依賴性強。由于中學數學知識與高校數學知識連貫性不強,對數學知識感到偏難,且多數同學停留在中學的題海戰術,不愿與教師交流,造成對知識掌握仍然不理想。對一些不懂的問題等待教師講解,而非主動提問。

對多數學生來講,數學并非他們學得最好的學科,加之缺乏正確的學習方法和學習習慣,成績多不理想,久而久之對數學學習產生恐懼甚至厭倦情緒。

1.2 教學方面存在的問題

(1)教學者對課程定位不準確。一些教師對計算機數學的教學停留在中學數學模式,以解題為目的,沒有將計算機課程與數學課程結合,導致學生認識不到數學的學習在計算機學習中的重要性,產生“學亦無用”的想法。

(2)教材內容更新較科學技術慢,致使課程枯燥,理論性強。科學技術的迅猛發展,而數學教師對實用性的技術了解不多,仍停留在概念、例題、證明結論的模式上,不能充分調動學生的積極性。這種教學模式,一方面導致學生缺乏主動性,另一方面一味的傳授,而不了解學生的反饋,不了解學生掌握的水平,不能調動其發揮主觀能動性,養成學生對教師的過分依賴。

(3)課程多而課時少。隨著教育改革的推進,一些高校在提高對教師要求的同時卻縮減了課時,這樣導致教師只追求教學任務的完成卻忽視了對學生學習方法的培養。

(4)課后作業及考核形式單一。教師的課后作業僅限于課后的小練習,這種對單一知識點的復習不能將知識前后銜接,這樣學生即使掌握了每一個知識點,綜合考查時仍然不理想??荚囆问街煌A粼诠P試,缺少實用性。

2 針對以上問題,提出以下整改措施

(1)轉變師生關系,教師是學生學習過程中引導者和組織者,學生才是學習的主人。教師根據教學內容和目標,適當轉移教學重點,把重點放在培養學生的學習能力,教授數學思想及方法,而非限于一道例題的正確答案。

(2)教師不要把計算機數學的教學停留在艱深的數學技巧、證明復雜的理論上面。而是要教會學生計算機解題思想,教授學生除會使用專業的數學軟件外,也要掌握基本軟件在數學中的應用。

(3)面對課時少任務重的現象,教師可采用“數學理論與計算機專業應用相結合”的案例教學。培養學生的應用和創新能力時,密切與計算機專業特點相結合,將主要的數學課程在計算機中的應用盡量介紹給學生,這就需要教師要多讀論文,了解計算機領域的動態,將數學理論在計算機中的應用以及教師在科研過程中成果引入教學過程作為具體教學案例。

(4)課后通過向同學們布置一些探索性作業讓學生充分發揮主動性,充分調動學生獲取知識的能力,從而提高學生對課程的理解程度,拓展學生的知識面,這樣既能培養學生的應用和創新能力又可對課上沒有時間重點講授的知識點做一個很好的補充。

在現階段下教學的結果還是依賴于評價系統,但我們不能拘泥于筆試這一單評判模式。筆試固然是必不可少的,但計算機數學課給素質教育提供了契機,而素質教育十分注重人的個性發展和全面發展,所以,除筆試試卷的評估方式之外,我們還可以考慮其他方式,如完成一階段的學習,教師可以指導學生寫一綜述報告,鼓勵學生在其它專業課學習中收集所用數學知識,完成調查報告。

3 結語

因此,通過計算機數學的教學服務,讓學生對數學在計算機學習過程中的作用及價值有正確的認識,懂得數學應用在信息社會的廣泛性,通過數學知識的學習,數學思維的培養來培植計算機處理問題的程序思想,使得計算機數學這門課成為學生想要學,要學好的課程。最終通過這門課的學習,提高學生的數學文化素質和綜合素質,以輔助專業課程的學習,系統完成高校的教育目標。將學生培養成既有一技之長又有多種能力的綜合應用型人才。

參考文獻

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[2] 劉.高校青年教師應加強學習高等教育心理學[J].高教研究與實踐,2008(2):28-29.

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【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)09-0151-02

1.數學“分專業分模塊”的實際背景

1.1數學在高職課程中的定位

數學課程是一些高職學院一些理工科專業必不可少的職業基礎課。它主要承擔的責任是為相關專業課的學習提供必要的數學基礎知識、數學思想方法、數學品質,也為學生數學素養的養成提供一個平臺。 通過該課程的教學,不僅為相應的專業課程服務,而且培養學生用數學知識、數學思想方法分析問題和解決問題的能力,同時進一步提高學生的邏輯思維能力、形成理性的人生觀和世界觀。

1.2數學緊跟專業,為專業服務的特色

高職的數學教學不能像初高中一樣重視數學基礎知識的傳授,也不能像本科學院那樣著重數學知識的理論性、系統性及廣闊性。高職數學知識一個主要的任務就是為相關專業課程的學習服務,為后繼的專業學習打好基礎。這就需要高職數學教學要打破傳統的數學體系,將學生所需的數學知識劃分成若干個相對獨立的模塊,分模塊組織教學活動。根據專業需求的不同,有選擇、有側重的教學,并且將數學知識與專業知識相結合,在教學中體現數學知識在專業中的應用。

1.3數學內容的繁多與課時有限的沖突

數學內容繁多,要系統的、面面俱到的學習數學在高職院校行不通的,這是由高職學生的層次和課時有限的實際情況決定的。數學課程最多在高職教育的三年中占用一年時間,有的只開設一個學期,因此選取對專業最有用的數學知識,分模塊教學是勢在必行的。

2.數學“分專業分模塊”教學的實施

2.1對專業所需要數學知識調查研究

不同的專業它所需要的數學知識是有所異同的。即使是需要同一部分的數學知識,它的側重點和應用的方面也不一樣。比如計算機專業,它所需要的數學知識除了基本的微積分之外,還要一些離散的數理邏輯知識;電子信息專業所需要的除了微積分、矩陣之外,還需要有關復數、傅里葉級數等數學知識;經濟管理專業側重微積分的應用及概率統計分析;而一些工程監理和測量專業則除了傳統的微積分之外,還需要一些初等數學中的解析幾何、三角函數內容,等等。總之,對所教的專業所需要的數學知識進行調查研究有助于教學中數學內容的選取和重難點的把握,為后續工作提供切實可行的依據,這是前提也是基礎。調查主要從三個方面著手:(1)對數學知識需要的調查;(2)對數學應用的調查;(3)對專業學生的學習特點調查。這一部分了解了,才能以此為基礎進行模塊的劃分,優化數學教學。

2.2將數學教學內容劃分模塊

以高職人才培養為目標,結合專業需要,依據各專業的調查研究情況,將高職數學劃分為兩個主要大的部分,一部分為基礎模塊,主要是介紹微積分和常微分方程的知識,這是每個專業數學教學的公共模塊,只是側重點和課時安排會有所不同;另一部分為職業模塊,包括線性代數主要內容、空間解析幾何、概率統計等。下面以我校實際情況為例,將數學教學內容分模塊,見如下列表:

表1 教學內容模塊表

那么各專業如何進行模塊的選擇呢?這就要以前期的調查研究以及各專業的負責人的商討為依據,在選擇基礎模塊――微積分模塊的時候,再根據需要有選擇性的選取其他的職業性模塊,下面以我校特色專業――安全類專業為例,給出安全類專業所選內容的模塊對應列表:

表2 安全類專業所選內容模塊對應表

2.3設計具有專業特色的數學教學計劃和大綱

由于每天專業所選取的模塊不一樣,即使選取了相同的模塊,教學根據專業需要的側重點也不一樣,所以針對各個專業的特點和對數學的需要,在進行了充分科學的調查研究的基礎上,設計一系列的教學大綱和教學計劃,對高等數學課程進行了分專業設置,分模塊組織教學。這樣計算機專業就有《計算機數學》教學計劃、經貿系有《經濟數學》大綱和計劃,電子系有《電路數學》大綱和計劃,安全系和煙花系有《安全類數學》大綱和計劃等,這些文件材料講給后續的教學起一個引領作用,在具體進行規劃和實施教學時不斷加以改進,再實踐,循序反復,不斷完善。

3.對“分專業分模塊”教學的教師建議

3.1做好了解專業需要,了解學生學情工作

數學教師要走出“數學”的圈子,拓寬視野,要向其他專業老師請教,多溝通多交流,通過一些科學的調查研究方法來了解和熟悉數學知識在各專業的需要和具體應用;同時也要通過對輔導員老師、其他任課老師的溝通掌握所學專業學生的學習特點,和實際的學情,這是分專業分模塊化數學教學必不可少的階段,要形成一種教學習慣。數學教學只有與專業緊密結合,符合學生的學習特點才能在高職教育的發展中更具有生命力和價值。

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關鍵詞:高職;土建類專業;數學課程;改革

一、高職土建類專業數學課程改革的必要性

高職院校將土建類專業人才培養目標定位為:培養德、智、體、美等方面全面發展,適應建設行業生產第一線需要,掌握必備的文化基礎與專業知識,具有本專業領域實際工作的基本能力和基本技能的高等技術應用性專門人才。以數學課程為例,探索其在高職土建類專業教學過程中的改革之路由為重要。數學是土建類專業十分重要的一門公共基礎課程,通常開設在大一第一學期。通過這門課程的學習,使得學生們掌握基本的數學知識,并將其作為必備的工具應用到將來的專業課程學習中,為今后的發展奠定基礎。為實現這一目標,我們必須重新制定了人才培養計劃,提出專業項目化改革方案,無論是公共基礎課程還是專業課程都緊密圍繞本專業的工作實際出發,本著“有用,夠用,實用”的原則,以工作過程為導向設置相應的教學內容。

二、目前高職土建類專業數學課程存在的問題

就目前高職院校數學課程的教學效果來看,遠遠沒有達到預期的目標。對數學,學校不重視,學生不愿學,這門課程形同虛設,以致一些院校所幸取消了數學課。究其原因,有以下幾個方面:

1、數學教學內容多注重原理的證明、公式的推導以及大量復雜習題的繁瑣計算,相當一部分學生感覺到非常乏味,不知道學數學對于將來的實際工作到底有什么用處,甚至質疑數學對于學生自身發展的價值。學生從心里排斥這門課程,有嚴重的抵觸情緒。

2、大部分高職院校學生文化課基礎相對薄弱,中學階段的數學知識尚未深入領會,此時再大量的灌輸理論性強、概念抽象、計算復雜的高職數學,勢必導致學生學起來困難,很容易出現畏難心理,進而主動放棄學習。

3、大多院校數學課程由數學專業的教師任教,對土建領域的知識不熟悉,與建筑專業教師缺乏溝通交流的機會。在教學過程中一味地傳授理論知識,輕視數學在實際工程中的應用,更談不上引入建筑工程中數學解決問題的實例了。

三、高職土建類專業數學課程改革的幾點建議

針對目前高職土建類專業數學教學效果不佳的現狀,就數學課如何真正的服務于專業課,更好的吸引學生的學習熱情,發揮其基礎工具作用來進行探討與分析。

1、首先明確數學與建筑之間的緊密聯系,使學生從學習這門課程之初就足夠重視,并有目的性的學習。數千年來,數學被視為建造及設計的一種很寶貴的工具,是建筑設計思路的一種來源,也是建筑師用來得以排除建筑上的試錯技術的方法。數學和建筑之間,就好比混凝土攪拌后砂石與水泥的相互粘結一樣,有著一種無形而又相當密切的聯系。在此,數學這門基礎課程,一直被視為人類認識自然、了解自然、掌握自然,甚至征服自然的鑰匙和工具,也早已滲透到建筑行業的各個領域。數學服務于建筑,建筑離不開數學。談及數學的概念,它的研究對象包含數和形的性質、變化、變換及其關系,目的在于探索其有關規律,并在此基礎上進行系統的計算和分析,確定具體解決方法的科學。若換一種方式來看,數學亦可視為是對客物質世界的空間形式及數量關系的一種抽象的研究和探索。那什么是建筑呢?“建筑”指建筑物和構筑物的統稱。建筑從形態學來說,點、線、面、體是構成建筑形式的必不可少的基本要素。其中,點是所有要素之中的原生要素,其它要素都是從點開始派生出來的。比如,許多個點可以連接成一條線,多條線可以合成一個面,多個面可以組成一個體。即建筑的所有形態體現的就是數學研究對象的一個“形”字。換個角度,從工程學來看建筑,更多側重的是工程量的計算,例如,建筑構成中表現出來的長度、面積、體積等量,還有一些建筑材料的重量、強度等量,這些都是建筑工程必須要解決的問題,歸納起來,這便是數學研究對象當中的“數”。

2、與土建類專業緊密結合,適當合理的選取高職數學教學內容。對于我們土建類專業來說,在各門課程的講授與學習中,數學知識的應用是比比皆是的。例如,勞動力的安排、施工進度、配料、支座反力,需要一次代數方程的計算;生產增長率,簡支梁受壓區高度,需要二次代數方程的計算;鋼筋錨固錨長度、配料允許范圍的計算,建筑材料的代換,需要代數不等式的應用;土方施工中“零點”位置的確定,變截面梁鋼箍高度的計算,建筑構件形體及自重的計算,需要大量的幾何及三角計算;均勻荷載作用位置的函數及冪函數的應用。通過以上的分析,這就需要根據土建專業的需求和特點,對數學課程教學內容進行重新的選取和整合,舍棄理論性強而又無實際用處的內容,保留及增添土建工作中需要的知識,使數學課與專業緊密結合,發揮其服務作用。

3、加強數學任課教師與土建類專業教師的交流與聯系。利用課余時間多組織數學老師與土建老師共同參與的學術交流會議及教研室集體備課活動,使數學老師能夠了解建筑領域,熟悉建筑行業的基本知識,以便在教學過程中,采用案例教學法,即以工程的實際問題作為出發點來引起學生的興趣,再將其抽象成數學模型,利用數學原理進行解析。這樣,學生能夠更加清晰為什么要學數學以及數學在將來的實際工作中究竟有怎樣的用途。才使得數學課程的學習變得有目的,有動力,有激情。將被動的學習變成了主動學習,教學效果一定會有質的飛躍。

四、小結

為了培養能夠滿足建設行業生產第一線需要,掌握必備的文化基礎與專業知識,具有土建類專業領域實際工作能力和技能的高等專門人才,尤其數學這門土建類專業人才必須掌握的專業基礎學科必須向易于讓學生接受,易于提高學生學習興趣,易于掌握的方向改革。這就要求土建類專業教師與數學類專業教師共同努力,將兩門學科有機的結合起來,讓兩門學科的知識融會貫通,讓學生們在課堂上應用數學知識解決將來工作中遇到的土建類專業問題,進而學生會意識到數學知識的重要性,學會如何應用數學知識解決專業問題。

參考文獻:

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[2] Y. M. Li, “Review of the Curriculum Form of Higher Vocational Mathematics in China”, Journal of Tianjin Vocational Institute,vol.17, no.6, pp. 40-43, 2008.