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高职数学实验教学改革设计

2015-11-04 09:34 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:本文通过对我校计算机与信息工程系实验、分析、总结。设计了适合高职数学实验教学的教学内容、方法手段以及教师的教与学生的学过程。

关键词:高职教育 数学实验 教学模式 模拟型实验

一、高职数学实验教学改革的目标
  在高职教育各专业中,数学课既是一门重要的文化基础课,又是一门必不可少的专业基础课。但长期以来,由于人们对高等职业教育当中的高等数学教学认识模糊,没有充分认识认识它的地位和作用,再加上现今仍缺乏比较系统的符合高职教育要求与特点的教学模式,以至于影响了它在高职人才培养中应该发挥的作用。为提高等数学课的教学质量,更好的体现其在高职人才培养中的基础性作用,那么就有必要对高职数学教学目标做一些探讨。
  由于是在计算机与信息工程系进行的先期实验研究,所以确定本教学改革的目的是:提高高等数学课程内容与计算机专业课程的结合度;培养学生的解决实际问题的能力、逻辑思考的能力和动手能力,综合运用所学知识分析问题的能力;强化学生的数学应用能力,培养学生的实践能力。
  二、我院计算机与信息工程系高职数学教育现状的分析
  1.体系问题
    在教师安排上沿用比较传统的做法,数学教师同在基础部(系)。这样的安排造成数学教师跟专业课老师接触的很少,不能第一时间了解到各个专业课程需要哪些数学知识。数学老师的教研活动以及课程建设都有一定的局限性,如基础部 (系)内进行,与各系专业课教师的沟通比较少,也就很难做到高等职业教育的“必须、够用”原则,也很难达到我们的教学目标。
  2.学生问题
    由于传统的教学方法、教学模式的影响,学生对数学有哪些用处怎么应用了解的很少,普遍认为高等数学抽象、难懂,实际应用很少没有太大用处,就算是遇到实际问题,由于知识的限制也无法建立实际问题的数学模型,进而解决实际问题。
  3.教学方式与教学手段问题
    现在的教学方式太过单一,仍然以教师讲授课本上的知识为中心的传统教学方式,学生的主动性调动不起来。教师上课就是向学生灌输大批的定义、定理和解题技巧,学生想的就是如何应付考试,根本就没有学会如何独立思考,解决实际问题更无从谈起。
  三、高职数学实验内容的选取与设计
  本着课程内容既要有利于高职数学课程目标的实现,又要处处体现着计算机与信息工程系各专业所需;以服从岗位能力培养需要、服从专业教学要求、以基本素质和可持续发展能力培养为原则。课题组在分析各方面影响因素后,特确定高职数学实验课程如下内容:
  1)验证型、演示型和模拟型实验:包括定理、公式、法则、结论和空间图形结构的实验,与高等数学内容的教学相结合。具体有:极限重要公示的证明、夹逼准则、切线的斜率演示、微分的概念、中值定理的演示、定积分的微元法过程、数学空间图形与图像的动态变化、偏导数的几何意义、重积分的计算推导等。
  2)数值计算型实验、数据处理型实验和数学建模型实验。主要以高等数学的内容为依据,同时兼顾学生的专业实际和生活实际。具体有:用MATLAB求极限、用MATLAB进行函数运算、用MATLAB进行求导运算、用MATLAB做一元函数的积分、用MATLAB做向量运算及空间曲面、用MATLAB进行多元积分、用MATLAB进行级数运算、用MATLAB求微分方程;线性规划问题、初等建模如商场促销问题或移动电话套餐选取、最优化问题等。
  3)数学实验软件的介绍,包括MATLAB、Mathematic、Maple、几何画板的简单使用,重点介绍软件MATLAB的使用。
  四、基于数学实验的高职数学教与学的设计
  1.教师教的设计
   以服从职业能力培养需要、服从专业教学要求、以基本素质和可持续发展能力培养为原则,实施行动导向教学,采用“教、学、做”相结合的学习任务驱动教学法,调动学生学习积极性。结合我院高等数学教学每周4个学时,采取大班上课,大课时单位(100分钟)的特点,特对教学设计如下:
  1)教、学、做一体化的教学模式:将教学分为三个过程,包括教的阶段45分钟、学的阶段25分钟、做的阶段30分钟。在三个过程中也分别贯彻教学做一体化原则。
  2)特朗普制的教学组织形式:大班教学45分钟、个人独立研究25分钟、小班讨论30分钟。
  大班教学阶段
  教学流程:复习或讲述预备知识;讲授新课;总结提高。
  教学意图:通过讲解,使学生对知识有系统的认识,并获得相应的数学方法和数学思想,了解数学实验在学习中的使用。
  个人独立研究阶段
  教学流程:提出任务;个人独立研究;总结提高。
  教学意图:提高学生的数学技术的应用能力,进而提高学生的解决问题的能力。
  小班讨论阶段
  教学流程:提出问题;解决问题;交流讨论。
  教学意图:提高学生解决问题的能力、数学交流能力和应用数学的能力。
  3)分阶段设计的教学方法:讲解与演示相结合(大班教学阶段)、指导与探究相结合(个人独立研究阶段)、交流讨论与动手实践相结合(小班讨论阶段)。
  4)改进的教学手段:计算机技术的发展提供了用计算机模拟、研究实际应用问题、快速求解实际应用中的数学问题的机会。用计算机来来辅助教学既可以节省课堂授课时间,又给学生提供了实践的机会,扩大了课堂教学的信息量,调动了学生的积极性,有利于提高课堂的教学质量和效果。
  2.学生学的设计
  在教学实践中,力图构建一种易于传授、易于掌握且操作性强、稳定有效的“三三”数学学习模式。
  1)“三三”数学学习模式:就是学习者通过阅读理解、思维引导、积极建构的方式,按照“理解概念——掌握运算——拓展应用”的程序,最终达到掌握数学的一种有意义接受学习。
  2)“三三”数学学习模式的要素:首先要在学习理论与方法上充充电,尤其是在以下三个方面:建构主义的学习观、思维导图高效学习法、数学阅读学习观。对这三种学习理论与方法的了解和掌握既是施行“三三”数学学习模式的前提,也是高职生培养自学能力的需要;其次学习时要阅读思考、有意义接受:数学阅读是数学学习的重要方式,通过阅读数学材料构建数学意义和方法的学习活动,是学生主动获取信息、汲取知识、发展数学思维能力的重要途径。
  3)“三三”数学学习模式的三个主要环节:首先理解概念,数学概念的学习既要弄清概念产生的实际背景,又要弄清概念所运用到的数学思想和方法,还要弄懂概念的多方面内容,包括它的定义及其内涵和外延、公式、数学含义、几何意义和物理意义等,每个概念都要尽可能从这几个方面来全面把握,对概念的理解与掌握要透彻、全面。
于长生。男,1984出生1月,硕士,助教,研究方向:数学基础教育。孙广民,男,硕士,讲师,研究方向:数学基础教育。1973-3

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