机电专业数学教学内容与方式革新|数学在机电专业的应用

机电专业数学教学内容与方式革新

高职数学教学模式的改革，需要在教材和教法上做到 “两个面向”，即面向专业和面向学生。面向专业，就是根 据机电类专业设置的要求，使数学教学与专业设置的理念、 培养目标、教学计划等相融合;面向学生，就是根据学生的 知识水平、心理特点实施数学教学。

要实现“两个面向”，在具体的做法上就必须将实际问 题作为背景引入课堂教学中，帮助学生在解决实际问题的过 程中学习数学基础知识;同时利用数学实验、数学活动，丰 富教学方法，将数学内容与专业课程内容相结合，增加数学 知识的实用性和趣味性，使之更符合学生的学习心理和知识 水平。以此，降低学生对这一课程的轻视或畏难情绪，提高 数学基础课程的教学效果。下面就教学内容和教学方法两个 方面，具体阐述机电类专业数学课程的改革。

1机电类专业数学课程内容的改革 目前，虽然高职数学教材的数量不断增多，但能够真正符合高职学生数学基础特点、适应高职教学模式的仍然不多。

部分教材的理论性和系统性过强，理论内容过于艰深晦涩， 有的教材内容只是在本科教材的基础上做了一些删减后，简 单地增加了一些操作实践，没有进行系统性的整合。笔者认 为，机电类专业的数学教材应该从高职学生的认知特点、数 学基础出发，针对高职院校面向应用的学习特点，一方面要 涵盖数学基础知识理论，一方面也应教授学生如何将所学的 知识运用到专业中去。高职机电类专业数学教材应把“以应 用为目的，以必需够用为度”作为教材内容选取的原则，避 免过分强调理论知识。同时，还要体现“注重应用，联系实 际”的理念，力求合理编排课程结构，与专业课程结构相匹 配，体现高职教学特色。

1.1数学教学体系的编排，以专业课进度为依据 高职学校学生数学基础相对薄弱，在数学内容体系编排 上要结合专业课程进度，融入有代表性、启发性的实例解释 概念，以增强学科间的交互融通，在帮助学生理解数学基础 的同时，提高专业课程的学习效果。例如，在导数概念的教 学中，加入变速圆周运动的角速度、非恒定电流的电流强度、 质量非均匀分布细杆的密度等例子。

1.2科学介绍数学知识的起源和演变 以往高职机电类专业的数学教材，大都按照定义―定理 ―公式―性质的层次展开，学生的学习以识记为主，重视运 算技巧，不利于培养其数学思维。面向应用的数学知识教学，应是以“产生、理解和应用”为线路，突出数学基本思想和 方法，简化运算技巧的教学，即更多地引入数学知识产生的 源头、背后的思想方法以及对实际问题解决的意义等，从而 使数学内容具体化，以帮助学生在知其然的同时知其所以然， 提高学生的数学素养。

1.3丰富知识练习内容和方式，突出操作实践和团队协 作 计算能力是传统教材练习的重点内容，但是往往忽视了 借用专业背景做应用练习。要提高数学课程教学效果，应根 据机电类专业的课程进度，适当选择应用题、实操题等，从 学生的专业学习和未来职业发展的角度出发，将数学知识与 专业理论知识融合。与此同时，可以另外组织小组学习，让 学生共同研讨、互助，以强化课后练习的趣味性，并培养其 团队协作的能力。

1.4增强数学人文教育，激发学生学习兴趣 机电类数学教材中，可以增加对数学这一学科发展过程 中的标志性事件、重要人物和突破性成果的介绍，使数学知 识更加丰富、立体化，培养学生的数学审美能力;使学生了 解数学家探索数学奥秘的艰辛历程和闪光智慧，感受数学知 识的严谨性和科学性，从而激发其对数学学习的兴趣。

1.5引入生活案例，力求数学理论与实际应用相结合 将数学知识中与专业、实际紧密相关的内容提炼成教学 案例，引入课堂教学中，引导学生如何去分析题目，如何联系生活中的简单模型来思考复杂模型。如人口预测、传染病 例分析、死亡时间的鉴定等与现代技术结合紧密的教学案 例;又如分段计算函数实例、最优的投资方案、建立微分方 程的实例等。以此拓宽学生视野，并让学生从中体会到数学 的巨大作用，促进其数学思维方式的培养。

2机电类专业数学教学方法的改革 在教学方法的改革方面，应当以数学实验、数学活动为 载体，提高学生学习数学的兴趣，提升应用数学知识的能力 和专业能力。

2.1减少、简化推导过程 高职数学教学，应注重学生实际运用数学知识能力的培 养，要把艰涩、抽象的理论简化，并应用到实际情境中，而 不是过分强调对定理、公式的推论。例如，函数极值的必要 条件、函数单调性定理，也不作严格的数学证明，只要给出 几何图形，做出几何说明，学生也就能接受了;在讲求导的 四则运算法则时，课堂上可以只推导函数乘积的求导公式， 不推导和、差、商的求导法则;要注重概念、结论及其应用， 让学生知道学了有什么用，用在哪里，怎么用。

2.2建立学习情境 将数学知识与实际生活或工作中的环境相结合，让学生 在教师的指导下进行观察、思考，教师不只是向学生传授知 识，而且要引导学生去发现数学问题或规律。教师要注重课 堂创设问题环境，为学生提供运用知识解决问题的条件。例如，在讨论函数的极值与最值之前，先让学生思考:汽车车 身为什么是流线型的?蜂窝为什么是六棱柱状的?为什么水 杯等用具是制作成这种形状，而不是其他的形状?由学生自 行思考和讨论这些问题后，再由教师进行总结，给出答案， 然后再引入极值与最值的概念。

2.3利用信息技术，实现课程教学方法的创新 在信息化时代，教师要善于利用信息技术来实现课程教 学方法的创新。例如尝试将高职数学的教学与运用数学软件 相结合，将抽象的问题具体化，帮助学生理解理论知识的同 时，提高学生使用计算机解决问题的能力。下面试举两个例 子。

(1)借用数学软件演示数学概念。数学软件在课程教学 中可以起到直观化数学概念的作用，例如在讲授定积分和二 重积分时，可以通过动画直观地了解这两个概念的实质和几 何意义，从而帮助学生通过观看图形模拟，来帮助理解定理 的实质内容。

(2)通过软件编程演示基本数学分析与代数运算。利用 软件可以简便地进行数学实验和绘制空间曲面、演示傅立叶 级数的生成以及级数部分和逼近函数的情况;也可利用数学 软件进行积分、求导数、解微分方程、展开函数的幂级数计 算等。

2.4改革考核方式 长期以来，笔试是检验高职数学学习成果的唯一方式，而考核用的试题基本上是将日常课堂上的例题进行翻版。这 种简单的考核方法，一方面容易误导学生机械式地运用知识、 套用定理和公式来解决问题;另一方面也不利于综合考察学 生的学习成果。为了全面、客观地考核学生的数学素质，应 当改革传统的考核方式。具体来说，就是细化学生的考评得 分，将总评成绩分为平时成绩(包括习题作业、口头报告作 业、上课积极性等)、开放式考试成绩和闭卷考试成绩。其 中开放式考试成绩以小组协作的方式进行，由教师设计题目， 学生自行查找资料，研讨解决问题，并提交小组报告。考核 方式的多样化，有利于帮助学生端正数学学习的态度，培养 自学能力，减少对考试的恐惧感。

3结语 机电类专业数学课程内容及教学方法的改革，能够扭转 数学学习与学生所学专业不挂钩、和学生未来职业发展脱节 的局面，改变传统数学教材理论抽象深奥、不利于学生理解 的不足。通过数学课程内容改革和教学方法的优化，一方面 可以强化数学基础知识与专业课程知识的链接，加强学科间 的交叉融合，提高学习效果;另一方面，可以提升学生学习 数学课程的积极性和自信心，克服畏难情绪。数学教师应力 求将数学学习与学生的专业知识、职业发展结合在一起，提 升学生的数学应用能力，培养高素质技能型人才。