【摘要】高职教育的目标是培养技术应用型人才,数学作为一门重要的基础课,在培养学生的创新能力和应用能力方面具有非常重要的作用.然而,目前高职学生的数学应用能力普遍较低,难以满足现代社会对技术应用型人才的要求.因此,培养高职学生的数学应用能力成为人们越来越关注的重要问题.本文针对目前高职数学教育中存在的问题,结合机电专业需求,提出了一些培养高职学生数学应用能力的措施.
【关键词】高职机电专业;数学教学;应用能力
一、通过课堂教学培养学生的数学应用意识和能力
1.在教学内容上,加强应用环节教学,突出知识的应用性
(1)教学侧重点在概念教学上,一方面要对数学概念从提出、发现、抽象到概括的整个过程的实质分析透彻,以使学生能够意识到哪类专业问题可以使用相应的数学概念去表述;另一方面要更加注重使用专业课的语言去叙述和强化数学概念,以满足数学概念教学与专业教学紧密结合的需求.例如:学习定积分时,先提出问题:求曲边梯形的面积和变力所做的功.学生对求图形面积和力所做的功并不陌生,只不过以前熟悉的是求直边梯形的面积和恒力所做的功.这两个问题会激发学生强烈的好奇心.教师可引导学生积极发挥主观能动性,实现问题的解决,然后引出定积分的概念.这样学生会自然体会到数学的应用价值.在应用性教学方面,必须重视传授数学思想和解题方法,把培养学生解决实际问题的能力作为教学内容的重点.密切联系专业,尽力采用机电专业知识,讲解应用实例,努力实现数学知识模块与工程技术案例的融合,缩短数学课与专业知识间的距离.(2)教学深度专业课对数学计算的需求不深,因此在高等数学教学中要在保证学生能够掌握基本方法和概念的前提下,教学内容力求深入浅出,注意培养学生的抽象思维、逻辑推理,以及分析、解决问题的素质和能力.对于数学上的定理和结论尽量用直观方法引出,删减理论推导,以适合高职教学的实用性要求.减少对于计算性题目的技巧要求,以学生掌握基本的计算方法为度,可把现代计算工具———计算机运用到数学中来,介绍功能强大的数学软件(如mathematica、matleb等)知识的实际运用,把复杂的计算问题运用计算机来快速实现.
2.在教学方法上,适时创设应用情境,培养学生数学应用意识
要提高高职学生的数学应用能力,首先必须强化学生面对专业实际问题时的数学应用意识,然后再运用相应数学知识进行简单应用.因此,在课堂教学中,应注重多种教法的整合,把培养学生解决实际问题的能力作为教学内容的主线.从实际当中介入新课,激发高职学生学习的求知欲望,通过“问题情景———建立模型———解释与应用”的基本体系,多角度、多层次地编排数学应用的内容,才能更有效地激发学生的学习兴趣.
3.在教学手段上,适当运用现代技术解决实际问题
(1)发挥多媒体的直观性和多样性高等数学存在着大量现成的数学模型,如导数、微分、定积分的概念及它们的应用等.教师在教学过程中可将现代信息技术有机地渗透到课堂教学中来展现知识建立的过程.如:在讲授“微元法”时,借助多媒体的教学手段,结合机电专业课程“机械设计基础”中设计盘形凸轮轮廓的模型实例进行分析和应用,直观展现微元法建立的过程,明确微元法解决实际问题的共性特点,培养学生应用数学现有模型解决实际问题的能力和意识,为学生专业课及专业基础课的学习打下基础.(2)将数学实验作为高等数学教学的辅助课程现代数学软件技术的发展和学校上机条件的改善,为通过数学实验诠释数学应用问题提供了数字化的教学环境和实验环境.通过数学实验,学生不仅能直观的感受听起来枯燥抽象的数学原理和数学理论,还能从枯燥的机械运算中解脱出来,无形中降低了学习难度.在机电专业的数学实验课中,通过引入数学软件,帮助学生在解决繁杂数学运算的同时实现专业实际问题的数学建模与求解,增强学生数学学习兴趣和学习信心.教学实践显示,学生在机房学习的状态明显好于在教室的数学理论课学习,学生普遍感到数学软件既好学又有用.
二、通过课外活动培养学生的数学应用意识和能力
1.探究性实践作业
在数学应用意识和能力的培养中,尤其应重视学生探索精神和创新能力的培养,把数学应用问题设计成探索和开放性试题,让学生积极参与.在解题过程中充分体现学生的主体地位.我们可以改造课本上一些常规性题目,打破模式化,使学生不仅仅是简单的模仿.
2.重视数学建模能力的训练
要突出数学应用,就应站在构建数学模型的高度来认识并实施教学.要更加强调如何从实际问题中发现并抽象出数学问题,然后试图用已有的数学模型(如方程、不等式、函数、统计量等)来解决问题,最后用其结果来阐释这个实际问题.教师可以选择学生感兴趣的.实际问题(如利息、人口、股票等)作为数学建模的对象,引导学生大胆猜测,开拓思维,合理定义.从看似杂乱无章的现象中,抽象出恰当的数学问题,提出各种建立解决问题方案的思想,比较其优劣,建立该问题的数学模型,再利用计算机等数学工具把模型解出来,让学生领悟运用数学知识求解模型的内在过程.通过数学建模的教学,引导学生从单纯的知识学习向学习知识、运用知识、创新方面转化,使学生真正受到理论和实践相结合的综合性教育.
三、把应用能力纳入考核范围
传统的数学课是以期末考试分数作为衡量学生数学成绩的唯一标准,试卷的内容基本全是纯粹的计算题.即使是数学成绩好的学生,也常常是“高分低能”.为加强高等数学在专业上的应用性知识的教学,培养学生运用高等数学学习专业课程的能力,对于某些应用性内容可以在考试方式上进行单独的考核,这种考核方式既可以考查学生对所学知识的理解、掌握程度,又可以改变考试成绩不及格率逐年增加的现象.总之,在数学教学中,根据专业的需要,合理安排数学课程的结构和内容,从数学应用的角度把抽象的、繁琐的数学理论直观化、简单化.加强数学的应用实践环节,注重用数学解决学生身边的问题,注重用学生容易接受的方式展开数学教学,注重学生的亲身实践,重视在应用数学中传授数学思想和方法.只有让学生深刻体会数学的应用性,真正学会用数学的思想和思维去理解生活,分析问题,处理问题,才能培养学生应用数学的能力.
【参考文献】
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