《和专业相融合的高等数学实验课程》
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摘 要：高等数学作为高职院校的基础课程,为了符合技能型院校的要求,大部分高职院校的教师都进行了不同的教学改革,针对课时量少且学生基础较差的情况下,完全重视应用又违背了高等数学课程的初衷.因此,本文针对这一情况,在不改变原有高等数学理论课程的基础上,增加数学应用实验课程,把专业知识融入到数学试验课程当中,既提升了学生运用数学解决专业问题的能力,也提高了学生的实践能力与创新能力.
关键词：专业融合 高等数学 实验课程
前言
高职院校在学生基础较差、课时较少的情况下,不可能在高数课堂中,把所讲的高等数学知识运用到所有专业课程当中,再者如果在高数课堂上过多的强调专业的应用,那么高等数学课程,就不能很好的培养学生的逻辑思维能力与计算运用能力.所以高职院校进行高等数学教学改革时,不仅要重视学生基础知识的教学,培养学生的逻辑思维与论证能力.还要注重数学的实用价值,将数学知识与专业知识结合起来进行教学.因此,如何在有限的教学时间内,使高职高数课程既服务于专业技能培养,又提升创新实践能力,是目前高职高数课程改革与发展面临的核心问题,高等数学实验课程很好的解决这一问题.在教学过程中不再以推理为主,而是把专业课程需要用到高数知识的具体案例整理成一个个的实验项目,先引导学生建立数学模型,再利用数学软件来解决公式和数值的计算.其主要作用是培養学生的思维能力,创新能力、并促进专业能力的提升.
1. 开设实验课的目的
高数实验课程不同于高数课程,我们主要选择在大二上学期开设.一方面因为学生有一定的高数和专业理论基础,另一方面学生在大二阶段才正式接触大量的专业课程,而专业课程当中很多涉及高等数学相关的理论知识又没法从高数的角度来独立解决.因此,这个时候开设数学实验选修课程,让班上一部分同学带动班上的其他同学更好的应用数学知识来解决专业中的相关问题.我们这里设计的高数实验课的特点是：以专业课中的实际问题为研究对象,以计算机为研究手段,以数学软件为研究工具,以学生为主体,充分体现高数课程的实用性.这样的高等数学实验课程有利于激发学生的学习兴趣和探索精神,提高学生分析与解决问题的能力,从而有效地促进了教与学的良性互动,达到提高教学效果的目的.
2. 高等数学实验课程的模块化项目设计
我们提倡的高数实验课程主要是把数学当作一门工具课来运用到学生的专业课程当中,不仅是要让学生掌握数学技能,同时还要注重培养学生的动手实践能力,让学生养成自主思考的习惯,切实体会正确的使用数学来解决专业问题.因高职院校中的专业课程较多,在此无法一一进行分析,因此本文以我校为例来设置高数实验课程的内容,主要以专业中的典型案例作为每一个实验项目模块.
2.1 经济管理类专业
经济管理专业的学生涉及的实验课题有：银行借贷问题、保险收益问题; 需求弹性分析、边际分析、收益分析、奖励基金模型、汽车限制模型、城市垃圾处理问题、生产决策分析、成本利润分析、企业决策中的风险分析等以实际生活事例为背景的数学模型等.这些案例涉及的高等数学知识主要是微积分、概率和线性规划等模型.
2.2 机电类专业
机电类专业的学生涉及的实验课题有：正弦交流电路的分析、连续信号的时域与频域分析、量化噪声分析计算、惯性矩合力、电阻元件上的功与平均功率分析、一阶动态电路的过渡模型、,非正弦周期波的运动、空间力系和重心分析、连续量的力矩的计算等.这些案例涉及的主要是微积分、常微分方程、级数等高等数学知识.
2.3 机械与机电类专业
机械与计算机类专业的学生涉及的实验课题有：电荷连续分布的带电体的电场强度和电势、载流导线在磁场中所受安培力、电流激发磁场的磁感强度、非均匀分布细杆的线密度、非恒定电流的电流强度变化率分析、压杆稳定性分析、剪力图与弯矩图分析、电动机运转后温度的控制等.这些案例主要涉及的是微积分、多元函数微积分学等高等数学知识.
2.4 土木工程专业
土木工程专业的学生涉及的实验课题有：不规则图形的面积与体积、梁的变形的计算、材料力学中细长压杆的临界载荷分析、沥青铺路降温、建筑构件冷却所需时间、涵洞的液体静压力、悬吊物体的质量、建筑结构的挠度、土的密度与压实功的关系、物体的转动惯量、压力分析、建设过程各工段对投资的影响、计划变更的讨论、时间-投资累计曲线,材料拉伸过程分析、施工测量坐标角度分析等.这些案例主要涉及的是微积分、空间向量、常微分方程等高等数学知识.
2.5 化学工程类专业
化学工程类专业的学生涉及的实验课题有：自由基聚合的聚合反应动力、化学方程式系数配平、物质和物质反应的子空间维数、化学化工实验数据与实验现象规律分析、物理化学的状态函数分析、化学热力学状态分析、热力学能、偏摩尔量、化学反应速率、体积功、变温过程热、可逆体积功、熵和熵的判断等.这些案例主要涉及的是微积分、线性代数、多元函数微分学、常微分方程、概率论等高等数学知识.
3. 展望
高等数学实验课程是借助于实验仿真,指导学生利用信息化技术,借助数学软件分析和解决专业课程中的实际问题,提高学生的创新实践能力.以专业背景问题驱动为主线,将高等数学与专业高度融合实现服务专业的目的,同时,淡化高等数学理论知识的繁锁计算,引入专业实践案例及开放性的项目模块,促使学生利用现代信息化技术处理并解决专业问题,由理论教学延伸到专业实践教学,从而提升学生创新实践应用能力.本文中只介绍了本校的几类大的专业,当然其他高职院校也有很多专业课程会用到高等数学知识,这也是今后需要分析的方向.当然,本文也只是介绍了这些专业课当中用到的高数知识,如何设计实验课程的每一个环节,才能让学生在理解本专业知识的基础上,也能对其他专业有所了解.也是今后我们要研究的方向.
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高数和数学引用文献:
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[2] 高数和数学本科毕业论文范文 高数和数学方面专升本论文范文2万字
[3] 高数和数学论文参考文献范文 高数和数学相关在职毕业论文范文2000字
