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[摘要]遵照高职高专数学教学以应用为目的,以必须够用为度的原则,在高等数学教学中从学生的发展水平出发,努力提高解决实际问题的能力。
[关键词]教学原则 教学改革
高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,数学作为高职高专最重要的一门基础课,不仅关系到各专业课程的学习,而且对培养学生的思想文化素质具有不可或缺的作用。从高职以高等技术应用性人才为培养目标出发,数学教学以应用为目的,以必须够用为度,把培养学生应用数学解决实际问题的能力与素养放在首位。为此,就需对传统的数学教学模式进行适当的取舍与更新。
我国传统的高数教学重视演绎与推理,这对培养学生的数学素养确有好处,但从应用的角度讲,需要的往往不是论证的过程,而是它的结论。因此在对高职学生的数学教学中,我采用了减少理论,加强直接应用于实际的数学工具的教学方法:
在教学方法上采用学生易于接受的直观教学法
例如:数列和函数极限的定义就采用了描述性定义,只需学生对极限概念有一种感性认识,确立一种“必须”的极限思想,在后续的学习中就“够用”了。再如讲微分中值定理、函数单调性判定定理等,都先给出几何图形,做出几何说明,学生也就接受了,通过运用几何直观意义表现抽象的数学概念和数学定理,并且借助于直观分析辅助逻辑推导启迪学生解题思路,从而培养了学生的直觉思维。
强化数学在实际中的应用
在传统的高数教学中,注重定理的证明、公式的推导以及解题技巧的训练,轻视了数学在实际中的应用。往往学生能够较熟练地解题,却不能将所学知识去解决专业中的实际问题。把数学教学与专业结合起来,一个重要的途径就是要结合专业讲清概念。概念的引入要多采用与专业有关的例子,并坚持概念教学以应用为目的的原则,坚持基本概念的教学要体现从个别到一般,再回到个别的认识原则。如对导数概念的介绍,从变速直线运动的瞬时速度、平面曲线的斜率问题中抽象出导数的定义后,不是偏重于求导公式的推导与运算,而是针对不同的专业分别再用导数概念剖析实际生产、生活中的变化率模型,如:边际成本、收益模型、化学反应速度模型,再让同学们求一求非均匀物体的密度,非恒定电流的强度等等,同时使同学们对“微元法”这个高等数学中最基本、最重要、最有实用价值的思想与方法有初步的认识,这样就增强了学生应用数学去理解、描述实际问题的能力。
培育运用数学软件去求解数学问题的能力
应用高等数学于实际,最终目的是为了了解所研究对象之间的数量关系,即最终归结为计算;传统的高等数学运用的是手算和简单的计算工具。由于实际问题大多十分复杂,运算量一般都很大,而且这种计算的训练还耗费学生大量的精力,随着计算机和计算技术的发展,求解数学问题有了强大的计算工具。如在学习线形规划这一分支时,解线形规划问题的一般方法是单纯形法。使用单纯形法,首先要将问题模型标准化,制作初始单纯形表,然后求一个初始基础可行解,接着判定它是否是最优解,若初始基础可行解是最优解,则问题已解,若不是,则转入换基迭代,以求出第二个基础可行解,接下来是判定和迭代交替进行,直到问题得解。这样的运算用人工进行相当费时,而且伴随着单纯形法的还有一系列的配套的理论需要讨论和掌握,为搬掉这个难点,我们利用了计算机Excel软件中的“规划求解”功能。在“线形规划”一章的教学中,我们不再采用单纯形法,而是使用“Excel”解线形规划,只要在“Excel”工作表中输入题目所给的数据及关系式,按下“规划求解”命令按钮,最优解马上就可得到,非常迅速、简单。同时功能强大的Maple、Matlab等数学软件包的出现,使运用计算机求解数学问题更加方便,所以培养运用数学软件包求解数学问题,将增强学生的计算能力,并减轻他们用传统方法进行计算的负担。
以上做法的目的是希望把看似枯燥无味的高数课程变得生动、有趣,同时为专业课的学习,也为培养学生再学习的能力奠定必需的基础。通过这门课程的学习能使学生的工作能力与创新能力得到培养,从而使高职学生在应用高数解决实际问题的能力与素质方面具有一定的特色。
作者单位:重庆工业职业技术学院
[关键词]教学原则 教学改革
高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,数学作为高职高专最重要的一门基础课,不仅关系到各专业课程的学习,而且对培养学生的思想文化素质具有不可或缺的作用。从高职以高等技术应用性人才为培养目标出发,数学教学以应用为目的,以必须够用为度,把培养学生应用数学解决实际问题的能力与素养放在首位。为此,就需对传统的数学教学模式进行适当的取舍与更新。
我国传统的高数教学重视演绎与推理,这对培养学生的数学素养确有好处,但从应用的角度讲,需要的往往不是论证的过程,而是它的结论。因此在对高职学生的数学教学中,我采用了减少理论,加强直接应用于实际的数学工具的教学方法:
在教学方法上采用学生易于接受的直观教学法
例如:数列和函数极限的定义就采用了描述性定义,只需学生对极限概念有一种感性认识,确立一种“必须”的极限思想,在后续的学习中就“够用”了。再如讲微分中值定理、函数单调性判定定理等,都先给出几何图形,做出几何说明,学生也就接受了,通过运用几何直观意义表现抽象的数学概念和数学定理,并且借助于直观分析辅助逻辑推导启迪学生解题思路,从而培养了学生的直觉思维。
强化数学在实际中的应用
在传统的高数教学中,注重定理的证明、公式的推导以及解题技巧的训练,轻视了数学在实际中的应用。往往学生能够较熟练地解题,却不能将所学知识去解决专业中的实际问题。把数学教学与专业结合起来,一个重要的途径就是要结合专业讲清概念。概念的引入要多采用与专业有关的例子,并坚持概念教学以应用为目的的原则,坚持基本概念的教学要体现从个别到一般,再回到个别的认识原则。如对导数概念的介绍,从变速直线运动的瞬时速度、平面曲线的斜率问题中抽象出导数的定义后,不是偏重于求导公式的推导与运算,而是针对不同的专业分别再用导数概念剖析实际生产、生活中的变化率模型,如:边际成本、收益模型、化学反应速度模型,再让同学们求一求非均匀物体的密度,非恒定电流的强度等等,同时使同学们对“微元法”这个高等数学中最基本、最重要、最有实用价值的思想与方法有初步的认识,这样就增强了学生应用数学去理解、描述实际问题的能力。
培育运用数学软件去求解数学问题的能力
应用高等数学于实际,最终目的是为了了解所研究对象之间的数量关系,即最终归结为计算;传统的高等数学运用的是手算和简单的计算工具。由于实际问题大多十分复杂,运算量一般都很大,而且这种计算的训练还耗费学生大量的精力,随着计算机和计算技术的发展,求解数学问题有了强大的计算工具。如在学习线形规划这一分支时,解线形规划问题的一般方法是单纯形法。使用单纯形法,首先要将问题模型标准化,制作初始单纯形表,然后求一个初始基础可行解,接着判定它是否是最优解,若初始基础可行解是最优解,则问题已解,若不是,则转入换基迭代,以求出第二个基础可行解,接下来是判定和迭代交替进行,直到问题得解。这样的运算用人工进行相当费时,而且伴随着单纯形法的还有一系列的配套的理论需要讨论和掌握,为搬掉这个难点,我们利用了计算机Excel软件中的“规划求解”功能。在“线形规划”一章的教学中,我们不再采用单纯形法,而是使用“Excel”解线形规划,只要在“Excel”工作表中输入题目所给的数据及关系式,按下“规划求解”命令按钮,最优解马上就可得到,非常迅速、简单。同时功能强大的Maple、Matlab等数学软件包的出现,使运用计算机求解数学问题更加方便,所以培养运用数学软件包求解数学问题,将增强学生的计算能力,并减轻他们用传统方法进行计算的负担。
以上做法的目的是希望把看似枯燥无味的高数课程变得生动、有趣,同时为专业课的学习,也为培养学生再学习的能力奠定必需的基础。通过这门课程的学习能使学生的工作能力与创新能力得到培养,从而使高职学生在应用高数解决实际问题的能力与素质方面具有一定的特色。
作者单位:重庆工业职业技术学院