高職機(jī)電專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)

崔春燕

【摘要】高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才，數(shù)學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力方面具有非常重要的作用.然而，目前高職學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力普遍較低，難以滿足現(xiàn)代社會對技術(shù)應(yīng)用型人才的要求.因此，培養(yǎng)高職學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力成為人們越來越關(guān)注的重要問題.本文針對目前高職數(shù)學(xué)教育中存在的問題，結(jié)合機(jī)電專業(yè)需求，提出了一些培養(yǎng)高職學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的措施.

【關(guān)鍵詞】高職機(jī)電專業(yè)；數(shù)學(xué)教學(xué)；應(yīng)用能力

數(shù)學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課，它為高職學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論和計(jì)算工具.數(shù)學(xué)課不僅要傳授給學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力.那么如何培養(yǎng)高職學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力呢？下面結(jié)合自己多年講授機(jī)電專業(yè)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談幾點(diǎn)粗淺看法.

一 通過課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力

1.在教學(xué)內(nèi)容上，加強(qiáng)應(yīng)用環(huán)節(jié)教學(xué)，突出知識的應(yīng)用性

機(jī)電類專業(yè)所需要的高等數(shù)學(xué)知識較多，所以高等數(shù)學(xué)知識的掌握程度對于學(xué)生能否學(xué)好專業(yè)課有著至關(guān)重要的作用.本著基礎(chǔ)課為專業(yè)服務(wù)的原則，我們可以確定高等數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生基本能力培養(yǎng)的方向：使學(xué)生能夠具有運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識去讀懂相關(guān)專業(yè)教材的能力、具有完成專業(yè)中比較簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力.為此，要探求專業(yè)所需的具體教學(xué)內(nèi)容，著重探求數(shù)學(xué)知識點(diǎn)在專業(yè)上的應(yīng)用角度和深度，同時(shí)要探求如何在教學(xué)中不斷地滲透數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識和思想，挖掘數(shù)學(xué)知識與專業(yè)知識的內(nèi)在聯(lián)系，盡可能地從專業(yè)課教材中選取一些具體實(shí)例.

（1）教學(xué)側(cè)重點(diǎn)

在概念教學(xué)上，一方面要對數(shù)學(xué)概念從提出、發(fā)現(xiàn)、抽象到概括的整個(gè)過程的實(shí)質(zhì)分析透徹，以使學(xué)生能夠意識到哪類專業(yè)問題可以使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)概念去表述；另一方面要更加注重使用專業(yè)課的語言去敘述和強(qiáng)化數(shù)學(xué)概念，以滿足數(shù)學(xué)概念教學(xué)與專業(yè)教學(xué)緊密結(jié)合的需求.例如：學(xué)習(xí)定積分時(shí)，先提出問題：求曲邊梯形的面積和變力所做的功.學(xué)生對求圖形面積和力所做的功并不陌生，只不過以前熟悉的是求直邊梯形的面積和恒力所做的功.這兩個(gè)問題會激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心.教師可引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)揮主觀能動性，實(shí)現(xiàn)問題的解決，然后引出定積分的概念.這樣學(xué)生會自然體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值.

在應(yīng)用性教學(xué)方面，必須重視傳授數(shù)學(xué)思想和解題方法，把培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力作為教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn).密切聯(lián)系專業(yè)，盡力采用機(jī)電專業(yè)知識，講解應(yīng)用實(shí)例，努力實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識模塊與工程技術(shù)案例的融合，縮短數(shù)學(xué)課與專業(yè)知識間的距離.

（2）教學(xué)深度

專業(yè)課對數(shù)學(xué)計(jì)算的需求不深，因此在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中要在保證學(xué)生能夠掌握基本方法和概念的前提下，教學(xué)內(nèi)容力求深入淺出，注意培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、邏輯推理，以及分析、解決問題的素質(zhì)和能力.對于數(shù)學(xué)上的定理和結(jié)論盡量用直觀方法引出，刪減理論推導(dǎo)，以適合高職教學(xué)的實(shí)用性要求.減少對于計(jì)算性題目的技巧要求，以學(xué)生掌握基本的計(jì)算方法為度，可把現(xiàn)代計(jì)算工具——計(jì)算機(jī)運(yùn)用到數(shù)學(xué)中來，介紹功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件（如mathematica、matleb等）知識的實(shí)際運(yùn)用，把復(fù)雜的計(jì)算問題運(yùn)用計(jì)算機(jī)來快速實(shí)現(xiàn).

2.在教學(xué)方法上，適時(shí)創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識

要提高高職學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，首先必須強(qiáng)化學(xué)生面對專業(yè)實(shí)際問題時(shí)的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，然后再運(yùn)用相應(yīng)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行簡單應(yīng)用.因此，在課堂教學(xué)中，應(yīng)注重多種教法的整合，把培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力作為教學(xué)內(nèi)容的主線.從實(shí)際當(dāng)中介入新課，激發(fā)高職學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲望，通過“問題情景——建立模型——解釋與應(yīng)用”的基本體系，多角度、多層次地編排數(shù)學(xué)應(yīng)用的內(nèi)容，才能更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

3.在教學(xué)手段上，適當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)解決實(shí)際問題

（1）發(fā)揮多媒體的直觀性和多樣性

高等數(shù)學(xué)存在著大量現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型，如導(dǎo)數(shù)、微分、定積分的概念及它們的應(yīng)用等.教師在教學(xué)過程中可將現(xiàn)代信息技術(shù)有機(jī)地滲透到課堂教學(xué)中來展現(xiàn)知識建立的過程.如：在講授“微元法”時(shí)，借助多媒體的教學(xué)手段，結(jié)合機(jī)電專業(yè)課程“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”中設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓的模型實(shí)例進(jìn)行分析和應(yīng)用，直觀展現(xiàn)微元法建立的過程，明確微元法解決實(shí)際問題的共性特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)現(xiàn)有模型解決實(shí)際問題的能力和意識，為學(xué)生專業(yè)課及專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).

（2）將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高等數(shù)學(xué)教學(xué)的輔助課程

現(xiàn)代數(shù)學(xué)軟件技術(shù)的發(fā)展和學(xué)校上機(jī)條件的改善，為通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)詮釋數(shù)學(xué)應(yīng)用問題提供了數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)環(huán)境.通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能直觀的感受聽起來枯燥抽象的數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)理論，還能從枯燥的機(jī)械運(yùn)算中解脫出來，無形中降低了學(xué)習(xí)難度.在機(jī)電專業(yè)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，通過引入數(shù)學(xué)軟件，幫助學(xué)生在解決繁雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的同時(shí)實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)際問題的數(shù)學(xué)建模與求解，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心.教學(xué)實(shí)踐顯示，學(xué)生在機(jī)房學(xué)習(xí)的狀態(tài)明顯好于在教室的數(shù)學(xué)理論課學(xué)習(xí)，學(xué)生普遍感到數(shù)學(xué)軟件既好學(xué)又有用.

二、通過課外活動培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力

1.探究性實(shí)踐作業(yè)

在數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力的培養(yǎng)中，尤其應(yīng)重視學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，把數(shù)學(xué)應(yīng)用問題設(shè)計(jì)成探索和開放性試題，讓學(xué)生積極參與.在解題過程中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位.我們可以改造課本上一些常規(guī)性題目，打破模式化，使學(xué)生不僅僅是簡單的模仿.

2.重視數(shù)學(xué)建模能力的訓(xùn)練

要突出數(shù)學(xué)應(yīng)用，就應(yīng)站在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的高度來認(rèn)識并實(shí)施教學(xué).要更加強(qiáng)調(diào)如何從實(shí)際問題中發(fā)現(xiàn)并抽象出數(shù)學(xué)問題，然后試圖用已有的數(shù)學(xué)模型（如方程、不等式、函數(shù)、統(tǒng)計(jì)量等）來解決問題，最后用其結(jié)果來闡釋這個(gè)實(shí)際問題.教師可以選擇學(xué)生感興趣的實(shí)際問題（如利息、人口、股票等）作為數(shù)學(xué)建模的對象，引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測，開拓思維，合理定義.從看似雜亂無章的現(xiàn)象中，抽象出恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)問題，提出各種建立解決問題方案的思想，比較其優(yōu)劣，建立該問題的數(shù)學(xué)模型，再利用計(jì)算機(jī)等數(shù)學(xué)工具把模型解出來，讓學(xué)生領(lǐng)悟運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求解模型的內(nèi)在過程.通過數(shù)學(xué)建模的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從單純的知識學(xué)習(xí)向?qū)W習(xí)知識、運(yùn)用知識、創(chuàng)新方面轉(zhuǎn)化，使學(xué)生真正受到理論和實(shí)踐相結(jié)合的綜合性教育.

三、把應(yīng)用能力納入考核范圍

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課是以期末考試分?jǐn)?shù)作為衡量學(xué)生數(shù)學(xué)成績的唯一標(biāo)準(zhǔn)，試卷的內(nèi)容基本全是純粹的計(jì)算題.即使是數(shù)學(xué)成績好的學(xué)生，也常常是“高分低能”.為加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)在專業(yè)上的應(yīng)用性知識的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的能力，對于某些應(yīng)用性內(nèi)容可以在考試方式上進(jìn)行單獨(dú)的考核，這種考核方式既可以考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解、掌握程度，又可以改變考試成績不及格率逐年增加的現(xiàn)象.

總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，根據(jù)專業(yè)的需要，合理安排數(shù)學(xué)課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，從數(shù)學(xué)應(yīng)用的角度把抽象的、繁瑣的數(shù)學(xué)理論直觀化、簡單化.加強(qiáng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重用數(shù)學(xué)解決學(xué)生身邊的問題，注重用學(xué)生容易接受的方式展開數(shù)學(xué)教學(xué)，注重學(xué)生的親身實(shí)踐，重視在應(yīng)用數(shù)學(xué)中傳授數(shù)學(xué)思想和方法.只有讓學(xué)生深刻體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用性，真正學(xué)會用數(shù)學(xué)的思想和思維去理解生活，分析問題，處理問題，才能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.

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