《教育部高職高專規(guī)劃教材:工程數(shù)學(xué)(建工類)》包括了線性代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計的基本內(nèi)容,還介紹了MATLAB和SAS,2個軟件系統(tǒng),8個數(shù)學(xué)建模問題,18個數(shù)學(xué)實驗,66個建工專業(yè)的例題與習(xí)題。
這本教材是“湖南省普通高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”立項項目的成果之一.編者以“再設(shè)計”的思想,按照高職高專工科基礎(chǔ)課內(nèi)容“以應(yīng)用為目的,以必需夠用為度”的原則,全面審視了工程數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,以及當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平和前景,提出了
[基礎(chǔ)理論]+[數(shù)學(xué)建模]+[數(shù)學(xué)軟件]三大模塊有機(jī)結(jié)合的工程專科數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計方案,并以此編成了這本書.它有以下3個特點:
1.充分注意了工程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的重要地位.全書以2/3的篇幅介紹了建工類高職高專學(xué)生所必需的線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計方面的基礎(chǔ)知識,僅刪去一些煩瑣的證明、神奇的運算技巧和少數(shù)幾個概念.
2.強(qiáng)調(diào)“以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力為重點”的指導(dǎo)思想.介紹了MATLAB和SAS 2個軟件系統(tǒng),討論了8個數(shù)學(xué)建模問題,列出了18個數(shù)學(xué)實驗,有66個例題或習(xí)題具有鮮明的建工類專業(yè)色彩,使學(xué)生能感受到工程氛圍,注意基礎(chǔ)知識用于工程實踐,并能在建模訓(xùn)練中培養(yǎng)探索、創(chuàng)新能力.
3.內(nèi)容處理新穎.本書在強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)概念與基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了6個方面的滲透:(1)滲透數(shù)學(xué)在工程技術(shù)中應(yīng)用的實例;(2)滲透數(shù)學(xué)建模思想;(3)滲透數(shù)學(xué)實驗方法;(4)滲透數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用;(5)滲透經(jīng)濟(jì)效益意識;(6)滲透科學(xué)思維方法.這樣,三大模塊有機(jī)結(jié)合起來,互相滲透,融為一體,成為一個新的課程體系.這種體系以數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ),實際問題為背景,數(shù)學(xué)建模為手段,數(shù)學(xué)軟件為工具,既有利于教學(xué)手段、教學(xué)方法的改革,更有利于學(xué)生素質(zhì)的綜合提高。
本書大部分內(nèi)容在湖南城建高等??茖W(xué)校試講多年,編者做過大量的跟蹤調(diào)查,召開座談會、調(diào)查會,與會人數(shù)累計上百人次,問卷調(diào)查不下千人,收集“讀書報告”(或數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心得)600多份.這些調(diào)查充分證明,本書的內(nèi)容設(shè)計與講述方法,有利于提高學(xué)生的應(yīng)用能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識,而且在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)知識也基本夠用.
這本書是為房屋建筑工程、道路橋梁、給水排水、規(guī)劃設(shè)計、風(fēng)景園林、工程造價、房地產(chǎn)管理等建工類專業(yè)的高職高專學(xué)生編寫的,也可供其他專業(yè)的高職高專學(xué)生和教師參考.講授本書內(nèi)容約需50~70課時,目錄中打“_”號的可作選學(xué).
本書是湖南城建高等??茖W(xué)校信息工程系數(shù)學(xué)教研室集體研究的成果.李天然副教授擔(dān)任主編,張新宇、田羅生兩位副教授擔(dān)任副主編,參編人員分工如下:李天然編寫第三、四、十一、十二章,張新宇編寫第六、八章,田羅生編寫第一、二章,龔衛(wèi)明副教授編寫第九、十章,龍韜講師編寫第五章,李俊鋒講師編寫第七章.此外,何孟義教授、金慶華副教授、彭德權(quán)副教授、肖勁松講師、郭冰陽講師等也參加了本書大部分內(nèi)容的教學(xué)研究. --此文字指本書的不再付印或絕版版本。
一直以來都覺得數(shù)學(xué)是門無用之學(xué)。給我的感覺就是好暈,好復(fù)雜!選修了大學(xué)數(shù)學(xué)這門課,網(wǎng)上也查閱了一些有趣的數(shù)學(xué)題目,突然間覺得我們的生活中數(shù)學(xué)無處不在。與我們的學(xué)習(xí),生活息息相關(guān)。
不得不說,數(shù)學(xué)是十分有趣的。可以說,這是死中帶活的智力游戲。數(shù)學(xué)有它一定的規(guī)律性,就象自然規(guī)律一樣,你永遠(yuǎn)也無法改變。但就是這樣,它就越困難,越有挑戰(zhàn)性。
時間飛逝,轉(zhuǎn)眼間,我們就要結(jié)課了,這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了Mathematics的基礎(chǔ),微積分實驗,線性代數(shù)實驗,概率論與數(shù)理統(tǒng)計實驗,數(shù)值計算方法及實驗。通過這學(xué)期的學(xué)習(xí),我也積累了些自己的學(xué)習(xí)方法和心得。首先,我們要在平時上課牢記那些Mathematics語言和公式,那些東西就想單詞和公式一樣,只需要背誦;然后,我們要看幾遍書,并多看一下例題;最后,我們要多應(yīng)用Mathematics軟件去練習(xí)。正所謂熟能生巧,我堅信,只要我們能夠做到這三步,我們就能很好的掌握這門課程。
數(shù)學(xué),在整個人類生命進(jìn)程中至關(guān)重要,從小學(xué)到中學(xué),再到大學(xué),乃至更高層次的科學(xué)研究都離不開數(shù)學(xué),隨著時代的發(fā)展,人們越來越重視數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,對數(shù)學(xué)課程提出了更高層次的要求,于是便誕生了數(shù)學(xué)實驗。
學(xué)期最初,大學(xué)數(shù)學(xué)實驗對于我們來說既熟悉又陌生,在我們的記憶中,我們做過物理實驗、化學(xué)實驗、生物實驗,故然我們以為數(shù)學(xué)實驗與它們一樣,當(dāng)我們在網(wǎng)上搜索有關(guān)數(shù)學(xué)實驗的信息時,我們才知道,大學(xué)數(shù)學(xué)實驗作為一門新興的數(shù)學(xué)課程在近十年來取得了迅速的發(fā)展。數(shù)學(xué)實驗以計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件為載體,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入其中,現(xiàn)在已經(jīng)成為一種潮流。
當(dāng)我們懷著好奇的心情走進(jìn)屈靜國老師的數(shù)學(xué)實驗課堂時,我們才漸漸懂得,數(shù)學(xué)實驗是一門有關(guān)計算機(jī)軟件的課程,就像C語言一樣,需要編輯運行程序,從而進(jìn)行數(shù)學(xué)運算,它不需要自己來運算,就像計算器一樣,只要我們自己記下重要程序語句,輸入運行程序,便可得到運行結(jié)果,大大降低了我們的運算量,給我們生活帶來許多便捷,在大一時,我學(xué)過C語言,由于這樣的基礎(chǔ),讓我能夠更快的學(xué)會并應(yīng)用此軟件。
通過學(xué)習(xí)使用數(shù)學(xué)軟件,數(shù)學(xué)實驗建模,使我們能夠從實際問題出發(fā),認(rèn)真分析研究,建立簡單數(shù)學(xué)模型,然后借助先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),最終找出解決實際問題的一種或多種方案,從而提高了我們的數(shù)學(xué)思維能力,為我們參加數(shù)學(xué)競賽和數(shù)學(xué)建模打下了堅實的基礎(chǔ),同時也為我們進(jìn)一步深造和參加工作打下一定的實踐基礎(chǔ)!
工程數(shù)學(xué)是我校工科學(xué)生的一門基礎(chǔ)課,如何提高工程數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量一直是一個亟待解決的問題。作者根據(jù)教學(xué)心得體會,提出了教學(xué)改革的思路。
一、工程數(shù)學(xué)的重要性
高職教育是以全面素質(zhì)教育為基礎(chǔ),以能力為本位的教育。因此,學(xué)生的能力培養(yǎng)是核心問題。長期以來,工程數(shù)學(xué)作為各類高職院校工科專業(yè)的一門公共課,是學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)學(xué)科。工程數(shù)學(xué)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論知識之余,更重要的是其結(jié)合專業(yè)的應(yīng)用實例,并滲透到教學(xué)中,使數(shù)學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)課程,同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,工程數(shù)學(xué)對學(xué)生理性思維、思辨能力、分析問題和解決問題的能力有重要的作用,是開發(fā)學(xué)生潛在能動性和創(chuàng)造力的重要課程。
二、存在問題
教學(xué)系統(tǒng)的要素很多,其中最為重要的三要素是:教師、學(xué)生和課程,所以教學(xué)改革理應(yīng)做到面向這三要素,從這三要素入手。
1.學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
從教學(xué)上,要弄清學(xué)生的基礎(chǔ),了解學(xué)生的實際,并在此基礎(chǔ)上實施因材施教。
高職學(xué)生多數(shù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)弱,學(xué)生比較喜歡實踐與操作活動。相比較書面作業(yè),他們更喜歡實訓(xùn),相比較基礎(chǔ)課,他們更喜歡專業(yè)課。再加上學(xué)生缺乏自信,認(rèn)識不到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性,尤其是數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)難以持之以恒。另外也有少數(shù)基礎(chǔ)好、心理素質(zhì)高的學(xué)生,因此應(yīng)考慮不同層次的學(xué)生需求。
2.教師的教學(xué)方法與教學(xué)模式
基礎(chǔ)理論課的任課老師講授課本理論知識是游刃有余,但對數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的知識比較欠缺,很難將專業(yè)知識滲透到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識中并結(jié)合專業(yè)知識講解數(shù)學(xué)知識。因而授課時,從數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué)的多,聯(lián)系專業(yè)實例的少,教學(xué)方式比較傳統(tǒng)。學(xué)生只記住相關(guān)知識,單純應(yīng)付考試,未學(xué)會運用數(shù)學(xué)知識分析解決問題。
3.教學(xué)內(nèi)容
高職教材與普通高校的教材的區(qū)別應(yīng)該是側(cè)重結(jié)論的應(yīng)用,減少理論的推導(dǎo)及證明,降低難度,增強(qiáng)實用性,學(xué)以致用,讓學(xué)生認(rèn)識到高等數(shù)學(xué)不僅僅是公式、定理和計算,更應(yīng)該是一種解決問題的工具,它與實際緊密相連,這樣學(xué)生才會感到學(xué)有所用,提高學(xué)習(xí)的興趣。
對于職業(yè)教育中的數(shù)學(xué)課程,其內(nèi)容上不應(yīng)像高等數(shù)學(xué)內(nèi)容中包含大量定義、定理及理論推導(dǎo)。對與某些于高中知識有重復(fù)的知識點,如導(dǎo)數(shù)、積分等,學(xué)生覺得是重復(fù)學(xué)習(xí),沒有興趣。另外,工程數(shù)學(xué)的教材中應(yīng)用題型較少,應(yīng)用題也是距離現(xiàn)實較遠(yuǎn)的題型,使學(xué)生感到高等數(shù)學(xué)抽象,不知道其實用性。
總之,工程數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著學(xué)生基礎(chǔ)差,而又要面對學(xué)生高期盼、社會高要求的問題。
三、改革措施及對策
1.教師教學(xué)方式
在工程數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,要始終堅持以應(yīng)用為目的,以夠用為度的原則。教師必須從感知的材料入手,通過明確知識學(xué)習(xí)的目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生,用數(shù)學(xué)解析表達(dá)式表述專業(yè)概念和定律,又要根據(jù)數(shù)學(xué)內(nèi)容設(shè)計對應(yīng)的生活案例和專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用案例,通過案例學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,又使所學(xué)的數(shù)學(xué)知識得以應(yīng)用,使學(xué)生能夠運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識掌握相關(guān)的專業(yè)知識,并能解決專業(yè)中的數(shù)學(xué)問題。這樣能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,既服務(wù)專業(yè),又強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)分析解決問題的能力。在整個教學(xué)過程中,教師要主動與學(xué)生進(jìn)行溝通,教與學(xué)是相輔相成的。教師對學(xué)生的關(guān)心與學(xué)生對教師的尊重和愛戴形成良性互動,也使得學(xué)生愛屋及烏,對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣。
2.教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)需要改革教學(xué)內(nèi)容,以服務(wù)專業(yè)為重點,側(cè)重數(shù)學(xué)的基本概念及相關(guān)的實際背景,突出數(shù)學(xué)定義的圖形及特征;淡化證明并引入數(shù)學(xué)理論的重要結(jié)論,突出結(jié)論的應(yīng)用,增強(qiáng)對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識。應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)按照專業(yè)課教學(xué)的基本要求,分專業(yè)按需選擇部分內(nèi)容,直接選取專業(yè)課程的相關(guān)內(nèi)容作為例題,習(xí)題講解和練習(xí)題,強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用。
通過對專業(yè)的分析和調(diào)查,并與專業(yè)教師交流,把工程數(shù)學(xué)與專業(yè)相結(jié)合,確定一些相關(guān)的內(nèi)容,現(xiàn)以機(jī)電一體化專業(yè)為例。
從上表可以看出,機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的工程數(shù)學(xué)知識比較多,所以學(xué)生要學(xué)好專業(yè)課就要把工程數(shù)學(xué)的知識掌握好。
以基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的原則,應(yīng)重視數(shù)學(xué)教學(xué)如何與專業(yè)教學(xué)貼近,探討數(shù)學(xué)知識點在專業(yè)上的應(yīng)用。例如,機(jī)電一體化專業(yè)中,對非恒定電流,電流強(qiáng)度的計算就是通過求電量的導(dǎo)數(shù),因此可通過i=求瞬時電流強(qiáng)度,此式恰好是導(dǎo)數(shù)的解析表達(dá)式,以此引入導(dǎo)數(shù)的概念。另外,求輸出功率的問題中,涉及最值問題,也可用導(dǎo)數(shù)求最值的方法解決。
3.將數(shù)學(xué)實驗融入教學(xué)中
工程數(shù)學(xué)課包含大量的符號計算,圖形描繪。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,借助計算機(jī)解決相關(guān)的問題已成必然。數(shù)學(xué)實驗正是一門包含數(shù)學(xué),以及其他學(xué)科知識的課程,它以數(shù)學(xué)知識為出發(fā)點,借助于計算機(jī)軟件――Mathematica解決一些實際問題。Mathematica是能將符號運算,數(shù)值計算和圖形顯示結(jié)合在一起的軟件。
根據(jù)各專業(yè)的實際情況,可以安排適當(dāng)學(xué)時的實驗課,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用數(shù)學(xué)軟件,如Mathematica,畫出簡單的函數(shù)圖形,求極限、導(dǎo)數(shù)、不定積分,等等。通過實驗作圖分析讓學(xué)生更深層次理解和掌握所學(xué)知識。并結(jié)合專業(yè)知識設(shè)計相關(guān)問題,讓學(xué)生獨立思考解決。數(shù)學(xué)實驗加強(qiáng)了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力,為數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用提供了觀察實體及結(jié)論的新渠道。
通過一個學(xué)期幾個課時的數(shù)學(xué)實驗,學(xué)生普遍態(tài)度積極,提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
摘 要: 工程數(shù)學(xué)是我校工科學(xué)生的一門基礎(chǔ)課,如何提高工程數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量一直是一個亟待解決的問題。作者根據(jù)教學(xué)心得體會,提出了教學(xué)改革的思路。
關(guān)鍵詞: 工程數(shù)學(xué) 教學(xué)改革 措施及對策
一、工程數(shù)學(xué)的重要性
高職教育是以全面素質(zhì)教育為基礎(chǔ),以能力為本位的教育。因此,學(xué)生的能力培養(yǎng)是核心問題。長期以來,工程數(shù)學(xué)作為各類高職院校工科專業(yè)的一門公共課,是學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)學(xué)科。工程數(shù)學(xué)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論知識之余,更重要的是其結(jié)合專業(yè)的應(yīng)用實例,并滲透到教學(xué)中,使數(shù)學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)課程,同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,工程數(shù)學(xué)對學(xué)生理性思維、思辨能力、分析問題和解決問題的能力有重要的作用,是開發(fā)學(xué)生潛在能動性和創(chuàng)造力的重要課程。
二、存在問題
教學(xué)系統(tǒng)的要素很多,其中最為重要的三要素是:教師、學(xué)生和課程,所以教學(xué)改革理應(yīng)做到面向這三要素,從這三要素入手。
1.學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
從教學(xué)上,要弄清學(xué)生的基礎(chǔ),了解學(xué)生的實際,并在此基礎(chǔ)上實施因材施教。
高職學(xué)生多數(shù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)弱,學(xué)生比較喜歡實踐與操作活動。相比較書面作業(yè),他們更喜歡實訓(xùn),相比較基礎(chǔ)課,他們更喜歡專業(yè)課。再加上學(xué)生缺乏自信,認(rèn)識不到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性,尤其是數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)難以持之以恒。另外也有少數(shù)基礎(chǔ)好、心理素質(zhì)高的學(xué)生,因此應(yīng)考慮不同層次的學(xué)生需求。
2.教師的教學(xué)方法與教學(xué)模式
基礎(chǔ)理論課的任課老師講授課本理論知識是游刃有余,但對數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的知識比較欠缺,很難將專業(yè)知識滲透到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識中并結(jié)合專業(yè)知識講解數(shù)學(xué)知識。因而授課時,從數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué)的多,聯(lián)系專業(yè)實例的少,教學(xué)方式比較傳統(tǒng)。學(xué)生只記住相關(guān)知識,單純應(yīng)付考試,未學(xué)會運用數(shù)學(xué)知識分析解決問題。
3.教學(xué)內(nèi)容
高職教材與普通高校的教材的區(qū)別應(yīng)該是側(cè)重結(jié)論的應(yīng)用,減少理論的推導(dǎo)及證明,降低難度,增強(qiáng)實用性,學(xué)以致用,讓學(xué)生認(rèn)識到高等數(shù)學(xué)不僅僅是公式、定理和計算,更應(yīng)該是一種解決問題的工具,它與實際緊密相連,這樣學(xué)生才會感到學(xué)有所用,提高學(xué)習(xí)的興趣。
對于職業(yè)教育中的數(shù)學(xué)課程,其內(nèi)容上不應(yīng)像高等數(shù)學(xué)內(nèi)容中包含大量定義、定理及理論推導(dǎo)。對與某些于高中知識有重復(fù)的知識點,如導(dǎo)數(shù)、積分等,學(xué)生覺得是重復(fù)學(xué)習(xí),沒有興趣。另外,工程數(shù)學(xué)的教材中應(yīng)用題型較少,應(yīng)用題也是距離現(xiàn)實較遠(yuǎn)的題型,使學(xué)生感到高等數(shù)學(xué)抽象,不知道其實用性。
總之,工程數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著學(xué)生基礎(chǔ)差,而又要面對學(xué)生高期盼、社會高要求的問題。
三、改革措施及對策
1.教師教學(xué)方式
在工程數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,要始終堅持以應(yīng)用為目的,以夠用為度的原則。教師必須從感知的材料入手,通過明確知識學(xué)習(xí)的目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生,用數(shù)學(xué)解析表達(dá)式表述專業(yè)概念和定律,又要根據(jù)數(shù)學(xué)內(nèi)容設(shè)計對應(yīng)的生活案例和專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用案例,通過案例學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,又使所學(xué)的數(shù)學(xué)知識得以應(yīng)用,使學(xué)生能夠運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識掌握相關(guān)的專業(yè)知識,并能解決專業(yè)中的數(shù)學(xué)問題。這樣能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,既服務(wù)專業(yè),又強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)分析解決問題的能力。在整個教學(xué)過程中,教師要主動與學(xué)生進(jìn)行溝通,教與學(xué)是相輔相成的。教師對學(xué)生的關(guān)心與學(xué)生對教師的尊重和愛戴形成良性互動,也使得學(xué)生愛屋及烏,對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣。
2.教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)需要改革教學(xué)內(nèi)容,以服務(wù)專業(yè)為重點,側(cè)重數(shù)學(xué)的基本概念及相關(guān)的實際背景,突出數(shù)學(xué)定義的圖形及特征;淡化證明并引入數(shù)學(xué)理論的重要結(jié)論,突出結(jié)論的應(yīng)用,增強(qiáng)對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識。應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)按照專業(yè)課教學(xué)的基本要求,分專業(yè)按需選擇部分內(nèi)容,直接選取專業(yè)課程的相關(guān)內(nèi)容作為例題,習(xí)題講解和練習(xí)題,強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用。
通過對專業(yè)的分析和調(diào)查,并與專業(yè)教師交流,把工程數(shù)學(xué)與專業(yè)相結(jié)合,確定一些相關(guān)的內(nèi)容,現(xiàn)以機(jī)電一體化專業(yè)為例。
從上表可以看出,機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的工程數(shù)學(xué)知識比較多,所以學(xué)生要學(xué)好專業(yè)課就要把工程數(shù)學(xué)的知識掌握好。
以基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的原則,應(yīng)重視數(shù)學(xué)教學(xué)如何與專業(yè)教學(xué)貼近,探討數(shù)學(xué)知識點在專業(yè)上的應(yīng)用。例如,機(jī)電一體化專業(yè)中,對非恒定電流,電流強(qiáng)度的計算就是通過求電量的導(dǎo)數(shù),因此可通過i=求瞬時電流強(qiáng)度,此式恰好是導(dǎo)數(shù)的解析表達(dá)式,以此引入導(dǎo)數(shù)的概念。另外,求輸出功率的問題中,涉及最值問題,也可用導(dǎo)數(shù)求最值的方法解決。
3.將數(shù)學(xué)實驗融入教學(xué)中
工程數(shù)學(xué)課包含大量的符號計算,圖形描繪。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,借助計算機(jī)解決相關(guān)的問題已成必然。數(shù)學(xué)實驗正是一門包含數(shù)學(xué),以及其他學(xué)科知識的課程,它以數(shù)學(xué)知識為出發(fā)點,借助于計算機(jī)軟件――Mathematica解決一些實際問題。Mathematica是能將符號運算,數(shù)值計算和圖形顯示結(jié)合在一起的軟件。
根據(jù)各專業(yè)的實際情況,可以安排適當(dāng)學(xué)時的實驗課,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用數(shù)學(xué)軟件,如Mathematica,畫出簡單的函數(shù)圖形,求極限、導(dǎo)數(shù)、不定積分,等等。通過實驗作圖分析讓學(xué)生更深層次理解和掌握所學(xué)知識。并結(jié)合專業(yè)知識設(shè)計相關(guān)問題,讓學(xué)生獨立思考解決。數(shù)學(xué)實驗加強(qiáng)了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力,為數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用提供了觀察實體及結(jié)論的新渠道。
通過一個學(xué)期幾個課時的數(shù)學(xué)實驗,學(xué)生普遍態(tài)度積極,提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
參考文獻(xiàn):
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[3]王正東.開設(shè)數(shù)學(xué)實驗,促進(jìn)教學(xué)改革[J].理工高教研究,2002,21,(6):102-103.
[4]張紅霞,陳方平,李建偉.工科基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)改革與探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009,33:227.
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[6]葉其孝.數(shù)學(xué)建模教育活動與大學(xué)生教育改革[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識,1997,1:92-96.
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第1計:挖掘潛能。不管你現(xiàn)在情況怎樣,你都要相信自己還有巨大的潛能。從現(xiàn)在到高考進(jìn)步50名的大有人在,進(jìn)步80名的也有可能。.
第2計:堅定意志。高考其實是看誰堅持到最后,誰就笑到最后??忌鷳?yīng)全力以赴知難而進(jìn),戰(zhàn)勝惰性提升意志.
第3計:調(diào)好心態(tài)。心態(tài)決定成敗,高考不僅是知識和智力的競爭,更是心理的競爭。考生應(yīng)努力改變最近的不良心態(tài)。
第4計:把握自我。復(fù)習(xí)時緊跟老師踏踏實實地復(fù)習(xí)沒有錯,但也要有自我意識:“我”如何適應(yīng)老師的要求,如何根據(jù)自己的特點搞好最后階段的復(fù)習(xí),如何在“合奏”的前提下靈活處理“獨奏”。
第5計:戰(zhàn)勝自我。面對迎考復(fù)習(xí)的艱辛,面對解題的繁難,面對競爭的壓力,面對多變的情緒,只有“戰(zhàn)勝自我”,才能海闊天空。
第6計:每日做題。每日做些題目,讓自己保持對問題的敏感,形成模式識別能力。當(dāng)然,做題的數(shù)量不能多,難度不宜大。
第7計:一次成功。面對一道題(最好選擇陌生的中檔題)用心去做,看看能否一下子就理出思緒,一做就成功。一份試卷,若不能一次成功地解決幾道題,就往往會因考試時間不夠而造成“隱性失分”。
第8計:講求規(guī)范。建議考生找?guī)椎烙性u分標(biāo)準(zhǔn)的考題,認(rèn)真做完,再對照評分標(biāo)準(zhǔn),看看答題是否嚴(yán)密、規(guī)范、恰到好處。
第9計:回到基礎(chǔ)。一般說來,考前不宜攻難題,既沒有這么多的時間,也沒必要。要回到基礎(chǔ),把基礎(chǔ)打扎實,在考試時才能做到“基礎(chǔ)分一分不丟”。
第10計:限時訓(xùn)練??梢哉乙唤M題(比如10道選擇題),爭取限定一個時間完成;也可以找1道大題,限時完成。這主要是創(chuàng)設(shè)一種考試情境,檢驗自己在緊張狀態(tài)下的思維水平。
第11計:激活思維??梢哉乙恍╊},只想思路:第一步做什么,第二步做什么……(不必具體詳解)再對照解答,檢驗自己的思路。這樣做,有利于在短時間里獲得更多的解題方向。
第12計:勤于總結(jié)。應(yīng)當(dāng)把每一次練習(xí)當(dāng)成鞏固知識、訓(xùn)練技能的一次機(jī)會。題是做不完的,關(guān)鍵在于打好基礎(chǔ),勤于總結(jié),尋找規(guī)律,一通百通?!纛A(yù)防考試焦慮
第13計:適度平靜。平時個性張揚的學(xué)生,在張揚的前提下,可稍微平靜一些;平時內(nèi)向的學(xué)生,在平靜中可略張揚一些。一定壓力下的平靜是高考超水平發(fā)揮的必要條件。
第14計:適度自信。大考臨近,我常對考生說:“這里必須拒絕一切猶豫,這里任何怯弱都無濟(jì)于事。”自信,是成功的起點;失去信心,必然導(dǎo)致失敗。
第15計:適度動機(jī)。動機(jī)過強(qiáng)和動機(jī)過弱,都不利于考試;適度動機(jī),效率最高。期望值過高,容易導(dǎo)致考生緊張、憂郁、恐懼等情緒,進(jìn)而造成考試的失敗。
第16計:適度運動。希望同學(xué)們能根據(jù)自己的情況,適度運動運動,可以緩解緊張的神經(jīng),提高學(xué)習(xí)效率,保證考試時有一個健康的身體和清醒的頭腦。
第17計:適度交流。同齡人一起迎考,大家的情況都差不多,適度交流、溝通感情十分重要。同學(xué)之情對增強(qiáng)信心、減緩壓力有很大的幫助。當(dāng)然,考前時間寶貴,切不可“長談”。除了和同學(xué)交流外,還可與家長、親友交流。
第18計:充分準(zhǔn)備。認(rèn)真做好考前的復(fù)習(xí)和準(zhǔn)備工作,注重知識的掌握和技能的訓(xùn)練,做到胸有成竹,心中不慌。
第19計:處變不驚。訓(xùn)練自己在面對變化的問題或困難時,能冷靜地分析、判斷,采取科學(xué)的應(yīng)對措施。試題的難易,要有“人難我難,我不怕難;人易我易,我不大意”的心態(tài)。
第20計:防止過勞??荚嚺R近,切忌搞疲勞戰(zhàn)術(shù),過度疲勞容易引起心理上的不適,不利于考試時發(fā)揮出應(yīng)有的水平。
第21計:矯正擔(dān)憂??忌褤?dān)憂逐一列出,會發(fā)現(xiàn)這些擔(dān)憂往往具有夸大、縮小和不現(xiàn)實等錯誤,如認(rèn)為自己不行、過分夸大缺點、看不到優(yōu)點等。要學(xué)會正確辨析,對擔(dān)憂做出合理、積極的分析,以良好的心態(tài)參加考試。
第22計:自我暗示。利用暗示語句的強(qiáng)化作用,進(jìn)行心理調(diào)節(jié)。暗示語要具體、簡短和肯定。比如“我早就準(zhǔn)備好了,就等這一天了!”這樣可以讓大腦形成一個興奮中心,抑制緊張情緒。
第23計:轉(zhuǎn)移焦點??记敖裹c都集中在高考上,可以適當(dāng)轉(zhuǎn)移到與高考無關(guān)的事情上。如,欣賞音樂、散步、與人交談,也可以做深呼吸或大聲唱歌、朗誦等。
第24計:系統(tǒng)脫敏。運用這種心理訓(xùn)練,直到在最令自己緊張的情景中也能鎮(zhèn)定自若。
第25計:做操練習(xí)。做廣播操或其他簡易運動,讓肌肉放松,可以緩解身心疲勞,抑制緊張焦慮程度。
第26計:科學(xué)補(bǔ)氧。通過口服補(bǔ)氧類保健品或到氧吧補(bǔ)氧,使腦細(xì)胞和機(jī)體得到充足的氧供應(yīng)。當(dāng)然,這要在醫(yī)生的指導(dǎo)下進(jìn)行。
第27計:填寫信息,穩(wěn)定情緒。試卷一發(fā)下來,立即忙于答題是不科學(xué)的,應(yīng)先填寫信息,如在答題卡上涂清“試卷類型”,寫清姓名和準(zhǔn)考證號碼等,這樣做是考試的要求,更是一劑穩(wěn)定情緒的“良藥”。
第28計:總覽全卷,區(qū)別難易。打開試卷,看看哪些是基礎(chǔ)題,哪些是中檔題,哪些是難題或壓軸題,按先易后難的原則,確定解題順序,逐題解答。力爭做到“巧做低檔題,全部做對;穩(wěn)做中檔題,一分不浪費;盡力沖擊高檔題,做錯也無悔。”
第29計:認(rèn)真審題,靈活答題。審題要做到:一不漏掉題,二不看錯題,三要審準(zhǔn)題,四要看全題目的條件和結(jié)論。
第30計:過程清晰,穩(wěn)中求快。一要書寫清晰,速度略快;二要一次成功;三要提高答題速度;四要科學(xué)使用草稿紙;五要力求準(zhǔn)確,防止欲速不達(dá)。
第31計:心理狀態(tài),注意調(diào)節(jié)??荚囍?,要克服滿不在乎的自負(fù)心理,要拋棄“在此一舉”的負(fù)重心理,要克服畏首畏尾的膽怯心理。
第32計:盡量多做,每分必爭。高考評分,理科是按步驟、按知識點給分;文科是按要點給分。考生在答題時,要會多少答多少,哪怕是一條輔助線,一個符號,一小段文字,都可寫上,沒有把握的也要敢于寫,千萬不要將不能完全做出或答案算不出的題放棄不做。
第33計:抓住“題眼”,構(gòu)建“橋梁”。一般難題都有個關(guān)鍵點(稱之為“題眼”),抓住了“題眼”,問題就易于解決。此外,還要利用相關(guān)的知識、規(guī)律、信息進(jìn)行多方聯(lián)系,構(gòu)建“橋梁”,找出問題的內(nèi)在聯(lián)系,從而構(gòu)思解題方案,準(zhǔn)確、快捷地解決問題。
第34計:遇到易題,格外小心。易題,容易使人輕視,不注意題目的細(xì)微變化,不費思索順手寫來,可能鑄成大錯。所以有“容易題,容易錯”的說法。要知道,題目對你容易,對別人也容易。
第35計:思路暫塞,學(xué)會變通??荚嚂r,熟知的知識、方法突然想不起來,這時要學(xué)會變通。一是換個角度或思路,從與題目有關(guān)的項目開始回想;二是利用本卷中其他題目中的信息;三是暫時放棄,換另一道題做,等情緒穩(wěn)定、再回過頭來做,可能有意外的收獲。
第36計:注意檢查,減少失誤。爭取有一定的時間檢查答卷,主要是檢查題目是否遺漏,是否弄錯了題意,是否抄錯了什么,盡量減少失誤。對一些“疑似”答案,尤其要注意檢查--檢查思路,檢查步驟,檢查結(jié)果,檢查試題要求等..
第1計:挖掘潛能。不管你現(xiàn)在情況怎樣,你都要相信自己還有巨大的潛能。從現(xiàn)在到高考進(jìn)步50名的大有人在,進(jìn)步80名的也有可能。.
第2計:堅定意志。高考其實是看誰堅持到最后,誰就笑到最后??忌鷳?yīng)全力以赴知難而進(jìn),戰(zhàn)勝惰性提升意志.
第3計:調(diào)好心態(tài)。心態(tài)決定成敗,高考不僅是知識和智力的競爭,更是心理的競爭。考生應(yīng)努力改變最近的不良心態(tài)。
第4計:把握自我。復(fù)習(xí)時緊跟老師踏踏實實地復(fù)習(xí)沒有錯,但也要有自我意識:“我”如何適應(yīng)老師的要求,如何根據(jù)自己的特點搞好最后階段的復(fù)習(xí),如何在“合奏”的前提下靈活處理“獨奏”。
第5計:戰(zhàn)勝自我。面對迎考復(fù)習(xí)的艱辛,面對解題的繁難,面對競爭的壓力,面對多變的情緒,只有“戰(zhàn)勝自我”,才能海闊天空。
第6計:每日做題。每日做些題目,讓自己保持對問題的敏感,形成模式識別能力。當(dāng)然,做題的數(shù)量不能多,難度不宜大。
第7計:一次成功。面對一道題(最好選擇陌生的中檔題)用心去做,看看能否一下子就理出思緒,一做就成功。一份試卷,若不能一次成功地解決幾道題,就往往會因考試時間不夠而造成“隱性失分”。
第8計:講求規(guī)范。建議考生找?guī)椎烙性u分標(biāo)準(zhǔn)的考題,認(rèn)真做完,再對照評分標(biāo)準(zhǔn),看看答題是否嚴(yán)密、規(guī)范、恰到好處。
第9計:回到基礎(chǔ)。一般說來,考前不宜攻難題,既沒有這么多的時間,也沒必要。要回到基礎(chǔ),把基礎(chǔ)打扎實,在考試時才能做到“基礎(chǔ)分一分不丟”。
第10計:限時訓(xùn)練??梢哉乙唤M題(比如10道選擇題),爭取限定一個時間完成;也可以找1道大題,限時完成。這主要是創(chuàng)設(shè)一種考試情境,檢驗自己在緊張狀態(tài)下的思維水平。
第11計:激活思維??梢哉乙恍╊},只想思路:第一步做什么,第二步做什么……(不必具體詳解)再對照解答,檢驗自己的思路。這樣做,有利于在短時間里獲得更多的解題方向。
第12計:勤于總結(jié)。應(yīng)當(dāng)把每一次練習(xí)當(dāng)成鞏固知識、訓(xùn)練技能的一次機(jī)會。題是做不完的,關(guān)鍵在于打好基礎(chǔ),勤于總結(jié),尋找規(guī)律,一通百通?!纛A(yù)防考試焦慮
第13計:適度平靜。平時個性張揚的學(xué)生,在張揚的前提下,可稍微平靜一些;平時內(nèi)向的學(xué)生,在平靜中可略張揚一些。一定壓力下的平靜是高考超水平發(fā)揮的必要條件。
第14計:適度自信。大考臨近,我常對考生說:“這里必須拒絕一切猶豫,這里任何怯弱都無濟(jì)于事?!弊孕牛浅晒Φ钠瘘c;失去信心,必然導(dǎo)致失敗。
第15計:適度動機(jī)。動機(jī)過強(qiáng)和動機(jī)過弱,都不利于考試;適度動機(jī),效率最高。期望值過高,容易導(dǎo)致考生緊張、憂郁、恐懼等情緒,進(jìn)而造成考試的失敗。
第16計:適度運動。希望同學(xué)們能根據(jù)自己的情況,適度運動運動,可以緩解緊張的神經(jīng),提高學(xué)習(xí)效率,保證考試時有一個健康的身體和清醒的頭腦。
第17計:適度交流。同齡人一起迎考,大家的情況都差不多,適度交流、溝通感情十分重要。同學(xué)之情對增強(qiáng)信心、減緩壓力有很大的幫助。當(dāng)然,考前時間寶貴,切不可“長談”。除了和同學(xué)交流外,還可與家長、親友交流。
第18計:充分準(zhǔn)備。認(rèn)真做好考前的復(fù)習(xí)和準(zhǔn)備工作,注重知識的掌握和技能的訓(xùn)練,做到胸有成竹,心中不慌。
第19計:處變不驚。訓(xùn)練自己在面對變化的問題或困難時,能冷靜地分析、判斷,采取科學(xué)的應(yīng)對措施。試題的難易,要有“人難我難,我不怕難;人易我易,我不大意”的心態(tài)。
第20計:防止過勞??荚嚺R近,切忌搞疲勞戰(zhàn)術(shù),過度疲勞容易引起心理上的不適,不利于考試時發(fā)揮出應(yīng)有的水平。
第21計:矯正擔(dān)憂??忌褤?dān)憂逐一列出,會發(fā)現(xiàn)這些擔(dān)憂往往具有夸大、縮小和不現(xiàn)實等錯誤,如認(rèn)為自己不行、過分夸大缺點、看不到優(yōu)點等。要學(xué)會正確辨析,對擔(dān)憂做出合理、積極的分析,以良好的心態(tài)參加考試。
第22計:自我暗示。利用暗示語句的強(qiáng)化作用,進(jìn)行心理調(diào)節(jié)。暗示語要具體、簡短和肯定。比如“我早就準(zhǔn)備好了,就等這一天了!”這樣可以讓大腦形成一個興奮中心,抑制緊張情緒。
第23計:轉(zhuǎn)移焦點??记敖裹c都集中在高考上,可以適當(dāng)轉(zhuǎn)移到與高考無關(guān)的事情上。如,欣賞音樂、散步、與人交談,也可以做深呼吸或大聲唱歌、朗誦等。
第24計:系統(tǒng)脫敏。運用這種心理訓(xùn)練,直到在最令自己緊張的情景中也能鎮(zhèn)定自若。
第25計:做操練習(xí)。做廣播操或其他簡易運動,讓肌肉放松,可以緩解身心疲勞,抑制緊張焦慮程度。
第26計:科學(xué)補(bǔ)氧。通過口服補(bǔ)氧類保健品或到氧吧補(bǔ)氧,使腦細(xì)胞和機(jī)體得到充足的氧供應(yīng)。當(dāng)然,這要在醫(yī)生的指導(dǎo)下進(jìn)行。
第27計:填寫信息,穩(wěn)定情緒。試卷一發(fā)下來,立即忙于答題是不科學(xué)的,應(yīng)先填寫信息,如在答題卡上涂清“試卷類型”,寫清姓名和準(zhǔn)考證號碼等,這樣做是考試的要求,更是一劑穩(wěn)定情緒的“良藥”。
第28計:總覽全卷,區(qū)別難易。打開試卷,看看哪些是基礎(chǔ)題,哪些是中檔題,哪些是難題或壓軸題,按先易后難的原則,確定解題順序,逐題解答。力爭做到“巧做低檔題,全部做對;穩(wěn)做中檔題,一分不浪費;盡力沖擊高檔題,做錯也無悔?!?/p>
第29計:認(rèn)真審題,靈活答題。審題要做到:一不漏掉題,二不看錯題,三要審準(zhǔn)題,四要看全題目的條件和結(jié)論。
第30計:過程清晰,穩(wěn)中求快。一要書寫清晰,速度略快;二要一次成功;三要提高答題速度;四要科學(xué)使用草稿紙;五要力求準(zhǔn)確,防止欲速不達(dá)。
第31計:心理狀態(tài),注意調(diào)節(jié)??荚囍?,要克服滿不在乎的自負(fù)心理,要拋棄“在此一舉”的負(fù)重心理,要克服畏首畏尾的膽怯心理。
第32計:盡量多做,每分必爭。高考評分,理科是按步驟、按知識點給分;文科是按要點給分??忌诖痤}時,要會多少答多少,哪怕是一條輔助線,一個符號,一小段文字,都可寫上,沒有把握的也要敢于寫,千萬不要將不能完全做出或答案算不出的題放棄不做。
第33計:抓住“題眼”,構(gòu)建“橋梁”。一般難題都有個關(guān)鍵點(稱之為“題眼”),抓住了“題眼”,問題就易于解決。此外,還要利用相關(guān)的知識、規(guī)律、信息進(jìn)行多方聯(lián)系,構(gòu)建“橋梁”,找出問題的內(nèi)在聯(lián)系,從而構(gòu)思解題方案,準(zhǔn)確、快捷地解決問題。
第34計:遇到易題,格外小心。易題,容易使人輕視,不注意題目的細(xì)微變化,不費思索順手寫來,可能鑄成大錯。所以有“容易題,容易錯”的說法。要知道,題目對你容易,對別人也容易。
第35計:思路暫塞,學(xué)會變通??荚嚂r,熟知的知識、方法突然想不起來,這時要學(xué)會變通。一是換個角度或思路,從與題目有關(guān)的項目開始回想;二是利用本卷中其他題目中的信息;三是暫時放棄,換另一道題做,等情緒穩(wěn)定、再回過頭來做,可能有意外的收獲。
第36計:注意檢查,減少失誤。爭取有一定的時間檢查答卷,主要是檢查題目是否遺漏,是否弄錯了題意,是否抄錯了什么,盡量減少失誤。對一些“疑似”答案,尤其要注意檢查——檢查思路,檢查步驟,檢查結(jié)果,檢查試題要求等..
數(shù)學(xué),在整個人類生命進(jìn)程中至關(guān)重要,從小學(xué)到中學(xué),再到大學(xué),乃至更高層次的科學(xué)研究都離不開數(shù)學(xué),隨著時代的發(fā)展,人們越來越重視數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,對數(shù)學(xué)課程提出了更高層次的要求,于是便誕生了數(shù)學(xué)實驗。
學(xué)期最初,大學(xué)數(shù)學(xué)實驗對于我們來說既熟悉又陌生,在我們的記憶中,我們做過物理實驗、化學(xué)實驗、生物實驗,故然我們以為數(shù)學(xué)實驗與它們一樣,當(dāng)我們在網(wǎng)上搜索有關(guān)數(shù)學(xué)實驗的信息時,我們才知道,大學(xué)數(shù)學(xué)實驗作為一門新興的數(shù)學(xué)課程在近十年來取得了迅速的發(fā)展。數(shù)學(xué)實驗以計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件為載體,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入其中,現(xiàn)在已經(jīng)成為一種潮流。
當(dāng)我們懷著好奇的心情走進(jìn)屈靜國老師的數(shù)學(xué)實驗課堂時,我們才漸漸懂得,數(shù)學(xué)實驗是一門有關(guān)計算機(jī)軟件的課程,就像C語言一樣,需要編輯運行程序,從而進(jìn)行數(shù)學(xué)運算,它不需要自己來運算,就像計算器一樣,只要我們自己記下重要程序語句,輸入運行程序,便可得到運行結(jié)果,大大降低了我們的運算量,給我們生活帶來許多便捷,在大一時,我學(xué)過C語言,由于這樣的基礎(chǔ),讓我能夠更快的學(xué)會并應(yīng)用此軟件。
時間飛逝,轉(zhuǎn)眼間,我們就要結(jié)課了,這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了Mathematics的基礎(chǔ),微積分實驗,線性代數(shù)實驗,概率論與數(shù)理統(tǒng)計實驗,數(shù)值計算方法及實驗。通過這學(xué)期的學(xué)習(xí),我也積累了些自己的學(xué)習(xí)方法和心得。首先,我們要在平時上課牢記那些Mathematics語言和公式,那些東西就想單詞和公式一樣,只需要背誦;然后,我們要看幾遍書,并多看一下例題;最后,我們要多應(yīng)用Mathematics軟件去練習(xí)。正所謂熟能生巧,我堅信,只要我們能夠做到這三步,我們就能很好的掌握這門課程。
通過學(xué)習(xí)使用數(shù)學(xué)軟件,數(shù)學(xué)實驗建模,使我們能夠從實際問題出發(fā),認(rèn)真分析研究,建立簡單數(shù)學(xué)模型,然后借助先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),最終找出解決實際問題的一種或多種方案,從而提高了我們的數(shù)學(xué)思維能力,為我們參加數(shù)學(xué)競賽和數(shù)學(xué)建模打下了堅實的基礎(chǔ),同時也為我們進(jìn)一步深造和參加工作打下一定的實踐基礎(chǔ)!
進(jìn)入實驗室的大門,迎面而來的是整齊的實驗平臺—高配置的聯(lián)想電腦,網(wǎng)絡(luò)集群,先進(jìn)的電子白板;迎面而來是中國古代和現(xiàn)當(dāng)代數(shù)學(xué)輝煌成就、歷屆菲爾茲獎獲得者名錄;迎面看到的是數(shù)學(xué)家歐拉的名言:“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察,更需要實驗”;迎面可觸摸到的是各種各樣的數(shù)學(xué)模具;迎面帶來的還有發(fā)自內(nèi)心的感覺—這是數(shù)學(xué)的天地!
快步進(jìn)入實驗室的學(xué)習(xí)臺前,一坐下來,映入眼簾的是液晶投影儀和滑動白板講臺,映入眼簾的是數(shù)學(xué)實驗室玻璃板上關(guān)于世界最先進(jìn)的數(shù)學(xué)知識介紹;映入眼簾的是和藹可親的康達(dá)軍老師。
我們的“數(shù)學(xué)實驗的方法和價值”講座在我還如夢如幻中開始了。
一 數(shù)學(xué)與現(xiàn)代教育技術(shù)
當(dāng)前的數(shù)學(xué)教育面臨著兩大課題。其一是信息革命對數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)教育提出了哪些新的要求,或者說數(shù)學(xué)教育應(yīng)該進(jìn)行哪些改造才能滿足信息社會的需要;其二是現(xiàn)代教育技術(shù)對數(shù)學(xué)教學(xué)改革能發(fā)揮哪些作用,在新技術(shù)的支持下能否創(chuàng)設(shè)更理想的數(shù)學(xué)教育,以克服傳統(tǒng)教育難以解決的某些困難?對以上兩個問題,廣大數(shù)學(xué)教師的思想準(zhǔn)備似乎并不充分。
康老師對“如何迎接21世紀(jì)挑戰(zhàn)”的講述中談到,計算機(jī)的重要性已經(jīng)被廣泛認(rèn)識,人們普遍談?wù)撝坝嬎銠C(jī)是進(jìn)入21世紀(jì)的通行證”。但是數(shù)學(xué)在未來社會的重要性卻沒有引起足夠的關(guān)注,接受“數(shù)學(xué)盲難以進(jìn)入21世紀(jì)”觀點的人并不多。那么未來社會的特點是“計算機(jī)化”還是“數(shù)學(xué)化”,既然計算機(jī)的功能如此強(qiáng)大那么是否可以少學(xué)一些數(shù)學(xué)呢?
二 數(shù)學(xué)現(xiàn)代技術(shù)是現(xiàn)代生活的必需品
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是緊密與升學(xué)聯(lián)系的,而信息時代的數(shù)學(xué)教育要求提高全社會成員的數(shù)學(xué)素質(zhì)。通過數(shù)學(xué)教育,學(xué)生應(yīng)該對數(shù)學(xué)的價值有正確的認(rèn)識,懂得數(shù)學(xué)在信息社會中應(yīng)用的廣泛性。當(dāng)學(xué)生明確足夠的數(shù)學(xué)不再僅與升學(xué)有關(guān),而是在信息社會中求職和成功機(jī)遇的重要因素時,“數(shù)學(xué)有用”的觀念就能深入人心,成為有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力。
以這一觀點審視當(dāng)前的數(shù)學(xué)教育,一個重大的缺陷是缺乏時代感。這倒不是說要把高等數(shù)學(xué)下放到中學(xué)講,但起碼應(yīng)在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中滲透數(shù)學(xué)與實際的緊密聯(lián)系,幫助學(xué)生樹立正確的數(shù)學(xué)態(tài)度。是否可增加些作為信息社會公民應(yīng)具備的基本數(shù)學(xué)常識,如統(tǒng)計、概率、誤差、圖表、圖象、程序、邏輯等內(nèi)容?就是傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,從問題的引入、展開、到內(nèi)容的取舍也需重新加以斟酌,如方程與函數(shù)教材的處理、方程的引入情景、方程的精確解和近似解、方程組解法的側(cè)重點、對數(shù)的概念與常用對數(shù)的比重、數(shù)表計算尺計算器的使用等等。一個明顯的問題是隨著計算機(jī)的廣泛使用,許多社會生活的實際問題由于克服了手工計算的障礙能夠進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)了。數(shù)學(xué)教育可以而且應(yīng)該突出它鮮明的時代特性。
三 現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育需要現(xiàn)代技術(shù)
數(shù)學(xué)教育改革的種.種意見中,現(xiàn)代教育技術(shù)是備受關(guān)注的。美國數(shù)學(xué)教育界認(rèn)為:“在眾多促進(jìn)數(shù)學(xué)教育改革的因素中,現(xiàn)代技術(shù)具有最大的潛在的革命性影響?!?《學(xué)校數(shù)學(xué)的改造:課程(改造)的哲學(xué)和框架》,英文版,第22頁)。
市場上號稱“電腦教師”的教育軟件多半是課本搬家式的電子書或變換方式的習(xí)題集。這類教育軟件使人們對CAI 產(chǎn)生了懷疑:“原來這就是CAI 呀!看來與其用這類軟件還不如認(rèn)真地看看書,更不如聽有經(jīng)驗的教師講課?!彼^“電腦教師”還是不如真正的教師,計算機(jī)還是難以進(jìn)入課堂。于是教師只好親自參與開發(fā)軟件,由于教師遠(yuǎn)比一般的計算機(jī)工程師熟悉教學(xué)、了解學(xué)生心理,所以這類軟件可以在教學(xué)中發(fā)揮一定作用。但問題又來了,那就是開發(fā)效率太低,一節(jié)課用的軟件需要幾十個小時開發(fā),誰都難以長期堅持下來。加之每一個軟件都體現(xiàn)了開發(fā)者的個性,在當(dāng)前每一位教師都要在課堂上展現(xiàn)自己個性的情況下,教學(xué)軟件難以推廣。于是各地都在開發(fā)大都只在自己的教學(xué)中應(yīng)用的屬于自己的軟件。面臨以上困難,多數(shù)教師不愿做吃力不討好的事,還是鐘情于粉筆與黑板。同時,低水平的重復(fù)開發(fā)又引來對CAI的種.種非議:用大量的人力物力搞CAI是否值得?在現(xiàn)時條件下CAI到底能給教學(xué)改革注入多大的活力?
在借助于CAI促進(jìn)各學(xué)科的教學(xué)改革中,數(shù)學(xué)大概是最困難的學(xué)科,引起的爭論也最大,首先是怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?借助于多媒體技術(shù),英語、生物,地理等學(xué)科的教學(xué)軟件可以做得圖文并茂、有聲有色,但數(shù)學(xué)卻不能,因為數(shù)學(xué)是需要進(jìn)行進(jìn)行思維訓(xùn)練的,不僅依靠課件表面的生動難于激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)熱情,而且也難于達(dá)到數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。一個尖銳的問題是:在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入CAI 是有助于學(xué)生的思考呢,還是相反?有些人擔(dān)心過分依賴計算機(jī)將導(dǎo)致學(xué)生相應(yīng)能力的萎縮。這種擔(dān)心并不是杞人憂天,一些西方國家孩子當(dāng)前數(shù)學(xué)能力的下降似乎與濫用計算機(jī)技術(shù)有關(guān)。事實上,現(xiàn)代數(shù)學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅使數(shù)字計算變得輕而易舉,而且一個復(fù)雜的方程求解、一個方程曲線或函數(shù)圖象的繪制,一個積分或矩陣的運算,都只需輕輕一按鍵盤,一切結(jié)果頃刻會在電腦屏幕上顯示出來。這種“描述”數(shù)學(xué)結(jié)論式的數(shù)學(xué)對數(shù)學(xué)教育是巨大的挑戰(zhàn)。它有助于概念的理解嗎?有助于問題的求解嗎?有助于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高嗎?甚至數(shù)學(xué)教育的必要與目的性都受到懷疑,學(xué)生會問:有了計算機(jī)還學(xué)數(shù)學(xué)干什么?教師會問:有了計算機(jī)數(shù)學(xué)還教什么?數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)究竟是什么?但是計算機(jī)的洶涌浪潮卻勢不可擋,誰也欄不住的。當(dāng)計算機(jī)進(jìn)入千家萬戶之后,連學(xué)生玩電腦游戲軟件我們都看不住,誰又能禁止他利用數(shù)學(xué)軟件完成數(shù)學(xué)作業(yè)呢?看來,既不能對計算機(jī)持反對態(tài)度,也不能對它持無可奈何的消極態(tài)度,積極的對策是更新觀念,認(rèn)真研究一下有了計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式應(yīng)該有哪些變化,研究數(shù)學(xué)CAI的理論和原則,考慮在現(xiàn)代教育技術(shù)支持下什么是理想的數(shù)學(xué)教育。
四 數(shù)學(xué)研究要具有發(fā)展的眼光和終身學(xué)習(xí)的觀念
理想的數(shù)學(xué)CAI,首先要討論什么是理想的數(shù)學(xué)教學(xué),要討論計算機(jī)以外的因素。這就必須考慮數(shù)學(xué)的學(xué)科特點,考慮不同學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理特征,還要考慮數(shù)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的未來社會對人的數(shù)學(xué)素質(zhì)的需求,然后再回過來討論CAI軟件的設(shè)計思想與使用原則。這當(dāng)然是一個復(fù)雜的問題,很難在一篇文章中討論清楚。但我們以為至少以下原則是肯定的:針對性、參與度、可推廣性。
數(shù)學(xué)實驗室的建立為中學(xué)數(shù)學(xué)開發(fā)學(xué)生的思維,對問題的過程性學(xué)習(xí)與評價提供了可能。
數(shù)學(xué)好美!愿數(shù)學(xué)實驗引領(lǐng)學(xué)生走向美好人生舞臺。