数学与应用数学范文
时间:2023-04-07 14:59:59
导语:如何才能写好一篇数学与应用数学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1.1教学课时过多,学生独立思考的时间少,很难激发他们的创造力
由于专业课的课时设置得过多,使得学生个人自学、独立思考的时间变得很少,留给学生自由发挥的空间也很少,很难激发他们的创造力。一直以来,我国的高等教育的主要目的是培养教学型人才和科研型人才,而当前的数学与应用数学专业的教学模式和课程内容都呈现出陈旧老化的状态,已经不能适应当前社会对新型人才培养的要求了。无论在哪种时期,经济理论都是为当前时期的经济建设和发展而服务的,是为指导当前时期的经济活动而服务的,而教育体制的改革常常滞后于经济体制的改革,导致教学内容很难满足现阶段的市场经济发展的需求。
1.2不够重视课外动手能力的培养环节,设置的实践环节层面不高
纵观现阶段我国的数学与应用数学专业的教学实践来看,还存在很多有待改进的地方,主要表现为学生学习课堂知识的环节设置很多,而动手实践的环节设置很少,培养其创造能力的环节设置更少。因此,要对现阶段的教育模式进行调整,改变传统的学生听老师讲的方式,而是多创造师生之间交流探讨的机会。客观条件的限制也会影响教学模式的改进,有些学校由于一些客观原因只能以传统教学方式为主,使得教学质量得不到很大的提高,学生创造水平的发挥也受到了限制。
2.对于数学与应用数学专业的人才培养教育方案的探讨
2.1明确数学教学的目标,改进教学模式,及时更新教学内容
实现教学目标的创新,要从以下三点入手:一是从注重知识结论变成注重知识体系的构建;二是从注重知识传授变成注重能力培养;三是从注重技能训练变成注重思维训练。实现教学模式的改进,首先,要做到将教学模式从以教师为中心转变为以学生为中心;其次,将教师的灌输性教学转变为协作互助的教学模式;再者,从纯教学知识讲解的模式转变为以培养学生逻辑思考能力和创新能力为主的模式。以此来实现课堂模式从“一言堂”向“群言堂”的转变,调节课堂气氛,鼓励学生积极发言,说出自己的见解和观点,形成自己的逻辑思维,才能激发他们的好奇心,培养创新精神。在教学内容上,要注意将经典性与现代性相结合,将学科性与专业性相结合,提高课程的实用性,检验学生的认知水平和实践能力。
2.2完善数学课程体系,开设选修模块,发展学生的个性
数学与应用数学专业课程体系的建立是由专业定位和社会需求所决定的,并在具体的实施过程中不断完善和改进的。课程体系的建立是基于“三和模块,四个平台”的构件,三个模块是指专业选修模块、能力拓展模块以及素质拓张模块,四个平台是指公共教学平台、专业教学平台、学科教学平台以及实践教学平台。在课程体系的设置上,要从学生的后续发展出发,为其以后的发展奠定扎实的理论基础,增加应用数学类的学时数,培养学生初步运用数学知识的能力。
2.3培养学生的创造力,重视应用型人才的培养
培养数学与应用数学专业学生的创新能力是我国培养教育的一个全新领域,还有很多问题需要去研究和探讨。现阶段在数学与应用数学专业所实行的新能力培养模式还不够完善,存在很多弊端,例如,很多学校还在使用灌输式教育模式,忽视了训练学生的独立思考能力和批判性思维,使学生处于被动地位,难以为其创造良好的个性发展空间。在培养数学与应用数学专业学生的创新能力的过程中必须突出“创新”,高校要采取相关措施,努力适应社会变革和科技发展的需求,不断更新教育观念,改革教育体制。实现教育模式从应试教育向创新教育和素质教育的过渡,培养德智体美劳全面发展、生理心理健康发育、社会适应能力强的复合型和创新型人才。更好地为我国的社会主义现代化和经济建设服务。
2.4提高实践教学环节的设置层面,突出人才的素质培养
实践教学体系由能力拓展平台以及实践教学平台两部分组成,其中,实践教学平台又可分为实验与实训、综合训练课程、各类实习等。随着近年来数学建模教育的普及,数学建模对于增强学生的实践能力和创新意识的培养所起的作用已得到大家的共识。数学建模的一般步骤可分为问题的提炼、假设的提出、模型的建立、模型的求解、模型的检验和分析、模型的实施。进行数学建模的目的是通过观察、类比、归纳和分析等环节,结合数学知识和思想,构造数学模型解决所遇到的问题,其是一个分析和解决实际问题的过程,或者说,数学建模的过程是一个“做数学”的过程。该模型已经成为数学教育领域的新观点,有助于学生主动学习课本上的理论知识,主动参与到生动的思维实践活动中,实现创新,提高自身素质。
3.结束语
篇2
【关键词】数学建模;应用数学;结合
前言:
应用数学不单单指数学的的公式含义,其在实际的生活问题解决中也有着较强的实践性,而数学建模是通过计算的结果来解决实际的问题,然后根据实际的结果对其进行检验,最后来建立一个数学模型。应用数学与数学建模的相互结合,能够更加有效的解决社会中的现实问题,对经济的发展起到了推动的作用。
一、应用数学的价值和现状
数学这门学科的来源就是通过人们对生活中各种规律进行总结和分析,所整理出的一种学术形式,在这种情况下我们可以看出,数学来自生活,所以人们可以利用数学来解决现实中的各种问题,应用数学的最大价值就体现在这个地方,另外,应用数学的价值还体现在这样几个方面:首先是应用数学能够利用各种现实数学问题,来使人们掌握并且灵活使用这些数学知识,使之形成数学思维模式,拥有自主学习和思考方式;其次,通过对应用数学的学习可以帮助人们提高自身的学习能力,而且这种学习能力不仅仅体现在对数学的学习上,还体现在其它学科的学习当中;最后,通过对应用数学中各种实际问题的学习和分析当中,能够使人们更快的进行学习的状态,加强对知识的掌握。
应用数学的价值体现在这样几个方面,但是目前,这样的价值只是在学习方面得以体现,而应用数学的主要内涵是人们对于实际问题的解决能力和实践能力,需要人们在实际问题中分析得出数学数据,然后加以解决,目前,应用数学的发展现状如下:应用数学的特点体现在“应用”上,这就说明在对应用数学进行学习的过程中,要注意实践,另外,通过对应用数学的学习所形成的思维模式,可以帮助人们从多个方面对问题进行分析,目前,应用数学不仅仅在教育行业中进行发展,其应用的范围也在渐渐扩大,其中包括金融、人文和经济等各个方面,展现出极大的作用,在这种应用价值的体现中,使得人们迫切的需要展现应用数学的更多功能和价值,在人们的不断研究当中,应用数学和数学建模的相互结合能够满足人们在生活中的需求,这就使应用数学与数学建模的相互结合成为应用数学的发展趋势。
二、数学建模和应用数学的结合
为了体现出应用数学的功能和应用价值,需要将数学建模和应用数学相互结合,具体的结合策略体现在以下几个方面:
1.发挥数学建模的功能。数学建模是将数学中复杂的理论和公式等抽象的内容,应用到实际生活中的关键桥梁,在数学建模的应用当中,是通过将实际的问题进行分析,建立相应的模型,将其中的数据进行导出,然后利用应用数学中的相应解决方法,通过所建立的数学模型,来对实际问题进行解决。在建立数学模型的过程中,需要注意的是,要对这些实际问题进行全面的分析,保证其中数据的准确性和可靠性,并且对数据的影响因素和其中的变量进行确定,这样才能对问题中各个数据中之间的规律进行分析,保证利用应用数学所解决的问题的结果与实际结果相差不大。
2.在数学的教学课程中应用数学建模。目前,在数学的教学课程中,教师通过教材中的数学公式的使用方法进行讲解,使学生能够理解其含义,并且掌握这些数学知识,为了能够使学生能够灵活的应用数学知识来解决实际问题,教师可以在教学的过程中引入数学建模思想,以实际的问题为例,建立相应的数学建模,使学生利用相应的数学知识,通过建立的数学模型来解决问题。在实际的操作过程中,教师应该对问题的背景进行介绍,以学生为主体,来引导学生导出数学建模中的数据,分析问题中各个因素之间的规律,从而使学生能够更加深入的了解应用数学的知识内容,同时也加强了学生的实践能力,给学生解决实际问题提供了经验,促进应用数学和数学建模充分结合。
3.通过相应的比赛来推动数学建模和应用数学的结合。为了加强学生们的动手实践能力,发挥应用数学的价值,推动数学建模和应用数学的发展趋势,可以借助相应的数学建模比赛,来达到这些目的。在这些比赛的过程中,可以使学生根据实际问题,独立的建立相应的数学建模,应用自己所学习的数学内容,来对此数学建模中的各个数据进行分析,然后得出相应的结论。在此数学建模比赛结束之后,教师应该对每个人所计算得出的结果与实际的结果进行比较和评价,并且对其中的要点进行分析,使学生能够更加深入的了解数学建模与应用数学之间的关系,从而更好的促进数学建模与应用数学的相互结合。
结束语:
应用数学由于本身的价值和特点,使其本身具有较强的应用性和实践性,而数学建模与应用数学的相互结合,可以使人们更好的理解应用数学其中的内涵,并且利用应用数学解决各种实际问题,我们可以通过发挥数学建模的作用、在应用数学教学中引进数学建模和借助数学建模比赛,来促进数学建模和应用数学的结合,保证应用数学的快速发展。
参考文献:
篇3
关键词:数学与应用数学专业;职业生涯规划;培养教育
探索高校数学与应用数学专业学生复合型知识结构培育的有效途径,对于高校培养高质量的、满足新世纪人才市场需要的数学与应用数学大学毕业生,使其更好地参与经经济建设,才能更好的参与国际竞争,才能在较短的时间内赶超世界强国,使中华民族屹立于世界先进民族之林。
1.数学与应用数学专业创新型人才培养的现状及存在问题
1.1 专业划分过细,设置过于专业化
数学与应用数学专业划分过细结果导致学生知识结构单一,专业特色很难体现,造成课程内容重复。一些院校数学与应用数学专业课程设置不合理。多年来,我国高校按照过多、过窄、过细的专业设置,制定了严格的教学计划和教学大纲,编写了统一的教材,造成基础课过窄、专业课过专、必修课过多、选修课过少的状况,这些都不利于拓宽学生视野、扩大学生知识面和提高学生的综合素质。
1.2 教学内容和教育模式落后
数学与应用数学专业的学科特点决定了数学与应用数学专业的前沿性和交叉性,而且计算机技术、网络技术等信息技术日新月异,那么及时更新教学内容,使之适应当前社会需求成了一个亟待解决的问题。但很多院校在课程设置上几年如一日,很少进行调整,这样做的直接后果是造成学生学不到最新的知识,使教学和社会脱节。
1.3 课堂教学时数多
学生自学时间少,不给学生留出思维的空间和余地,难以激发学生的创造力长期以来,我国高等教育主要是重点培养教学和科研人才。数学与应用数学专业课程内容陈旧老化,不适应新的人才培养的要求。任何时期的经济理论都是为现阶段的经济建设服务并指导现阶段的经济活动的,由于教育改革滞后于经济体制改革,致使很多教学内容难以适应现代市场经济的需要。
2.构建数学与应用数学专业创新型人才培养的理论思考
2.1 数学与应用数学专业学生创新能力培养要以教育思想和观念的创新为先导。传统的教育过分注重知识的传授和记忆,认为把知识都记在脑子里就是真正学到了东西。这种教育观念在高校里占据着统治地位,积累和学习前人留下的知识遗产成为学校教育的绝大部分内容。在知识经济及全球一体化的今天,知识的更新换代的频率越来越高,传统知识就像电脑一样“贬值”很快,很难适应未来,这就要求全社会都要更新教育观念,强化创新意识,拓展创新教育手段,尤其是高校教师和学生。培养数学与应用数学专业大学生的创新意识,提高其创造能力,是高校开展创新教育的前提。
2.2 数学与应用数学专业学生创新能力培养要以构建学校创新教育系统工程为保证。学校创新教育系统工程是一个庞大的社会教育创新系统工程和复杂的学校创新教育系统工程。高校不能只注意向学生传授知识,还要培养学生具有自如运用这些知识的创造能力,以及能解决实际问题的能力。在高校数学与应用数学专业开展创新教育,应以社会对创新型人才的需求为导向,以拓宽专业口径、增加人才创新适应能力为目标构建创新型教育体系。同时要注重学校创新教育系统工程的协调发展,并形成整体合力和优势,才能实现真正意义上数学与应用数学专业学生创新能力培养的创新模式。
2.3 数学与应用数学专业学生创新能力培养要以教育内容改革和教学方法的创新为关键。发展创新教育,培养高素质的数学与应用数学专业创造型人才,数学与应用数学专业学生培养教育方法的改革是极其重要的一环。改革传统的数学与应用数学专业学生培养教育方法和教育模式,改革现行的教学方法。首先,应改变长期以来盛行的“灌输式”、“填鸭式”教学方法。要倡导互动式的教学方式,要给学生留有自己思考的空间,培养学生独立思考,大胆创新的品质。其次,要真正确立学生在教学活动中的主体地位。创新教育的学生观,要求尊重学生的主体地位,尊重学生的自主精神,发挥学生的主观能动性和首创精神。
2.4 积极开展“有效”课堂学习活动。主要是指课堂学习要有效果、有效用、有效率。有效果是指课堂教学要指导学生有效掌握知识达成教学目标,努力追求教学效果;所谓有效用,指当下的学习应该对后续学习、终身学习有用;有效率是指单位时间内完成一定量的教学任务。积极推行基于实际应用的案例教学、项目教学和虚拟现实技术应用,专业课程运用真实任务、真实案例教学的覆盖率要达到100%,主干专业课程企业和行业的参与率要达到100%。根据数学与应用数学专业大学生的学习特点和应用技术型人才培养目标的要求,理学院提倡教师用多样化的教学手段,创造现实性的课堂教学模式,解决应用性的教学内容,真正调动起学生主动学习的积极性,使学生成为学习的主人,从而提高课堂教学效果
结语:
数学与应用数学专业学生创新能力培养要以教育模式的创新为手段。高校数学与应用数学专业学生创新能力培养教育是全新的领域,许多问题需要不断探索。现有的数学与应用数学专业学生创新能力培养教育教学模式还存在着诸多弊端,不少课程仍采用刻板的灌输式的教学模式,忽视学生批判性思维的训练,学生只是被动的听众,缺乏促使大学生创造个性发展的良好环境。构建数学与应用数学专业学生创新型人才培养模式,必须重点突出“创新”。高校应努力适应科技发展和社会变革的需要,积极地进行教育观念的更新及教育体制的改革,实现从应试教育模式向素质教育和创新教育模式的转变,培养德、智、体全面发展、心理健康、适应能力强、开拓创新的复合型人才,以便能更好地为经济建设服务,为社会主义现代化服务。教育必须加强人力资本与智力资本的培养,其关键在于创新。只有以创新的精神、创新的途径与创新的举措,才能推进数学与应用数学专业学生创新能力培养教育不断跃上新台阶。
参考文献:
[1]樊红云.数学分析课培养学生创新能力的研究[J].发明与革新,2005,(6):14-15.
篇4
现如今,我国教师教育体制已经发生了巨大的变化,创建动态的、开放性的教师教育体系,全面推进我国大学教师向专业化方向发展已经成了教师教育发展的未来发展趋势。大学数学教师教育转型成为一个名综合性教师,必须对专业教学做出深刻改革,这一问题值得思考。
一、数学专业教学改革对教育改革具有促进作用
(一)促进学科发展
传统大学教育有着十分深厚的自然学科和社会科学专业领域,并且有着十分丰富的学科资源,不同学科之间相互融合和支撑。合理利用不同的学科资源,对于促进数学专业教学改革有着十分重要的作用,尤其是在课程设置方面能够更具有创新型。不同的学科之间进行融合,能够促进大学学生获得更加宽泛的专业知识以及通识教育的多学科学习,全面激发学生创造力以及探索欲。
(二)师资队伍建设的促进作用
大学有着超强的师资队伍,不同学科都具有十分专业的教师人才,而且学历层次较为合理。借助这种优势,对大学数学教学专业进行改革提供了十分良好的师资基础。大学的培养目标和办学层次都比较高,不仅能够培养学士,同时也能培养博士等等。大学教师素质的高低直接决定学科发展水平,因此,加强数学专业教学改革对于师资队伍建设有着十分明显的促进作用。
(三)专业教学的促进作用
大学是一个拥有十分雄厚的师资力量的学府,同时也拥有一大批水平高、业务精、师德高尚的高素质专家教授,大学是一个学术氛围十分浓厚,创新氛围十分浓厚的地方。数学专业教学可以采用不同的教学方式,而且教学手段十分先进,采用以科研促进教学的方式,对于大学数学专业教学能够起到十分重要的推动作用以及榜样示范性作用,使得数学专业教学更加具有创新性以及科学性。
二、数学与应用数学专业教学改革的思考
(一)强化专业教学改革,提升教育教学质量
全面提升大学数学教学质量是高校办学的发展主题,同时也是教育事业发展的未来要求,必须要把提升教学质量当作教育发展的主题线来抓。全面提升教育质量,实现我国大学数学教育专业水平的提升,这些都需要教学的参与。所以,根据数学和应用数学的特点,特别是在教学内容的严谨性、抽象性以及广泛性等方面,为进一步提升教学水平,强化教学改革,必须要在课程设置、课程结构以及组织教学等诸多方面进行优化,切实提升教学质量。当前,数学和应用数学在课程设置方面,由于基础课程教学内容基本相同,但是在专业选修方面却存在非常大的差异。大学数学注重数学基础,而应用数学更加注重课程内容的教学,都必须要从强化师资素质方面入手。兼顾教学专业性和科研学术性两个方面,强化专业教学,尽可能做到二者均衡发展。同时要建立教育质量综合监控、评价体系。按照教育部关于高校优秀教学工作的评价标准,建立起经常性的自评制度,以评促建,以评促改;通过“教师授课质量评价”计算机管理系统,对教师的教学态度、教学内容、教学方法、教学效果进行全而客观的评价。
(二)注重多方面的创新,办出特色
从2001年起,我国教育部重新定制并实施了《基础教育课程改革纲要(试行)》。内容指出:大学院校应该根据基础教育课程相关的改革目标以及内容,适当调整专业设置、培养目标以及创新教学办法。教师作为实施课程改革的主体,同时也是推进数学专业教学改革的师资保证。在课程体系改革、创新人才培养模式以及优化教学内容等诸多方面都要做到积极创新,密切关注我国基础教育的发展和改革,并且为实现课程改革提出更多具有建设性的意见。在进行教学改革的过程中应该明确改革目标、明确定位,立足地方,所有的教学改革都应该服务于地方大学的基础教育,实现教学和教研的充分结合,进而培养出更多拥有超高科学素养,并且掌握着基础数学科学的理论基础。
(三)重视教师教育教学,强化实践教学环节
大学内部的教师教育需要和教师专业化提升以及基础教育课程改革紧密结合起来,以教学内容、课程体系以及教学方法的全面改革为主要切入点,并且借鉴国内外其他地区或者是高校的教师教育改革理论及实践成果,全面强化传统专业实现更新改革,增强数学专业的市场竞争力以及社会适应性,并且积极探索出各种有利于充分发挥学生创造性、主动性的教学模式,全面提升教师教育实现更好发展。强化和实践教学之间的联系,并且构建多样化、层次性以及一体化的课程改革,不仅要有理论,更应该要联系实际,加强实践教学环节,培养学生创新意识、创新能力和实践能力。本专业是基础性专业,与其它专业相比,专业本身要求较少的实验教学和实践教学,但是我们着眼于专业的发展和应用人才、创新人才的培养,积极有效开展探究式教学,设计性综合实验教学,建立并开放数学实验室。在理论课堂教学中,要求任课老师不仅要培养学生的思维习惯,同时还要有良好的训练方法。充分结合数学和应用数学二者的学科特点来设置课程内容,始终教师教育教学,并且有效强化每一个实践教学环节,切实提升教学质量,完成课程改革。
总结
文章主要从从专业定位、培养目标、课程体系、教学内容、教学方法、实践教学等方面进行深入思考,促进专业教学改革,不断提高教育教学质量,适应基础教育课程改革的要求,培养出具有创新精神和可持续发展潜力,德、智、体、美全面发展的高素质教师。
篇5
关键词:民办高校;数学与应用数学;教学改革
1 民办高校数学与应用数学专业教师和学生学术品质及特征
1.1 民办高校学生的学术品质和个性特征
在我国,许多不能在普通高校就读的学生多数选择在民办高校继续学习,因此民办高校的学生的整体水平、学习习惯较普通高校学生较差。据实际调查显示,我国民办高校学生的学习积极性不高,学习水平较差,缺少学习自律性和约束能力,其依赖性较强。在民办学校学习过程中,多数学生会出现厌学心理,对未来失去信息,无法确定自己的目标和发展方向。
1.2 民办高校数学教师的学术品质和个性特征
目前,我国民办高校教师队伍多数是公办学校退休教师、刚毕业的年轻教师。刚毕业的年轻教师活力充沛、接受新事物、新方法较容易且有浓厚的兴趣,乐于去尝试,易得到学生的欣赏和接受。但是,年轻教师缺少教数学经验,需要经过长时间的培训和锻炼才能符合高校教师要求。退休老教师的教龄时间长,具有丰富的教学经验,但是他们依旧采用传统的教学模式。我国民办高校教师队伍的复杂性,影响了民办高校教学水平和教学质量的提升。
2 民办高校数学与应用数学专业教学现状
2.1 学生的数学基础相对较弱,学习动力不足
随着我国经济科技水平的提升,国家加大了教育的投入力度,我国的高考考生数量逐年增加,高考入学率也随之提高。很多学生因为分数较低进入民办高校学习,换句话说,民办高校的学生的综合成绩水平较弱、学习基础薄弱。由于学习能力的差距、缺少正确的学习方法、没有养成良好的学习习惯以及教学水平和普通高校存在差距,严重影响我国民办高校学生的数学学习兴趣和数学学习水平。除此之外,社会大众对民办高校学生的误解,对数学专业了解不深,导致民办高校数学专业学生对未来就业前景失去信心,丧失学习数学的动力。这直接影响民办高校数学教学质量。
2.2 民办高校数学师资结构不合理,师资力量相对薄弱
民办高校教师队伍结构建设不合理,教师主要来源于公办学校,对其依赖性较大。部分是刚毕业的年强教师。教师之间差距较大,这对数学教学科研工作的开展增加了一定难度。若民办高校的数学科研水平落后,则相应的师资力量也相对薄弱。
2.3 教学内容重基础、轻应用,教材建设有待加强
民办高校数学与应用数学的教学基木上还是沿用公办高校的相关教材,教学内容存在重基础、轻应用问题。教学重点还是数学基础理论知识的传授,而忽视对学生实际应用能力的培养,数学理论知识与实际应用往往脱节。同时,民办高校办学的“私利性”使得因材施教的教材建设进程缓慢,教学上还存在“教学内容多”与“教学课时少”冲突的现象。所以,民办高校学生往往表现出数学基础知识与实际应用能力均严重不足,不能适用社会的需求。
2.4 教学方法、手段与教学模式有待创新
民办高校的数学和应用数学专业的基础课程主讲教师多数是公办学校退休教师,年龄较大,依旧采用传统的教学方法教学。填鸭式教学增加了学生对教师的依赖性,无法培养学生的自主学习能力,降低学生的学习积极性。民办学校发展应该使用市场发展需求,培养市场需要的人才,因此要完善民办高校数学与应用数学教学模式,采用科学高校的教学手段,提高民办高校教学水平。
3 民办高校数学与应用数学专业教学改革措施
3.1 改革教学内容,优化课程体系
民办高校的人才培养应以服务区域经济发展为导向,要根据区域经济发展的需要确定教学内容和体系,课程设置则要科学合理,要强化课程整合,加大应用类课程分量,突出学生应用能力的培养。民办高校要根据人才培养目标,并结合学生的实际情况对教学内容进行必要的增减与优化,教学内容的改革则要以“必需、够用”为原则,以教学内容的综合化、现代化为重点,注重将数学建模思想、数学实验、数学史、数学文化教育贯穿于每门基础课和专业课中。课程体系的优化主要从深化教学内容体系改革,注重精品课程建设,加大实践课程几方面入手。具体操作上,主要从专业基础课和通识课,专业必修课与选修课为学生设计课程。专业基础课包括数学分析,高等代数,解析几何,计算机基础,概率论,数学建模等课程。通识课包括英语,人文科学教育等课程。专业必修课包括抽象代数,常微分方程,实变函数,复变函数,数学实验等课程。系列选修课包括基础类,教育类,应用类,经济类等课程。不同内容的课程供学生选择,有助于激发学生学习的主动性和潜能,培养学生分析问题、解决问题的能力,形成个体优势。
3.2 改革教学方法与手段,提高教学质量
教学方法与手段的改革,要注重以人为木,以提高教学质量为原则。要改变填鸭式课堂教学,多采用启发式、讨论式等教学方法让学生形成学习上的主动性、独立性。此外,民办高校学生虽然数学基础薄弱,自律性较差,但他们的社会知识面广,社交能力较强,组织管理和商业运营才能突出、)所以,民办高校在教学上还应充分发挥人性化教学,注意个体优势的形成。民办高校要加强数字化图书馆、多媒体教室、校园网等建设,应用网络、电视等辅助手段来促进教学改革。在数学课的教学中,应结合课程特点适当运用多媒体教学和双语教学,而数学实验和数学建模教学则应加强计算机与相关数学软件的应用。通过教学方法与教学手段的逐步完善,不断地提高教学质量,培养出适用区域经济发展,具有应用与创新能力的高素质人才。
3.3 加强教材建设,建立系列化主、辅教材体系
教材质量直接影响教学质量,民办高校一方面可以选用国家规划教材,一方面可以适当引用国外的优秀教材。此外,还应积极鼓励教师根据民办高校自身办学特色和优势、专业要求和学生实际需求,并结合区域经济发展人才需求,编写相关教材和辅导书。除加强主干教材的建设外,还应加强与之配套的辅助教材如习题集、学习指导、等的建设,从而完善主辅教材体系。
3.4 完善教学评价监督体系
教学改革的深入需要完善的教学质量监督、管理、评价体系。通过教学检查、教学督导、老师与学生互评、考试等手段加强教学质量监督管理与评价。此外,对不同的教学内容实施不同的考评方法与标准,如规定内容与自选内容相结合,课程考试笔试与实际操作相结合等,对学生的专业素质、身心素质等进行全面综合考评,对教师则实行绩效考核,包括对教师教学工作量、教学质量和教学科研能力等进行综合考评。
参考文献
篇6
[关键词]高等应用数学 教学改革与实践 岗位需求 多元化
[作者简介]尹江艳(1972- ),女,内蒙古赤峰人,吉林电子信息职业技术学院基础部主任,副教授,主要从事高等应用数学的教学与研究工作。(吉林 吉林 132021)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)18-0117-02
高等职业教育是现代高等教育的重要组成部分,近几年来随着社会、经济的不断发展,高等数学不仅在传统的物理学、电子学和工程技术领域继续发挥着重要的作用,而且已渗透到经济、人文、体育等其他社会科学领域,成为必不可少的解决各种实际问题的工具。高职教育培养目标是具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、面向生产、服务和管理第一线职业岗位的实用型、技能型专门人才。为了能够使我校的毕业生更好地适应社会的发展,顺利地完成“从学校到工作的过渡”,并且能够在今后的发展中逐步向较高层次的岗位发展,要求高职高专所培养的人才不但具有宽厚的基础知识,而且具有合理的知识结构和先进的操作技能,能够最大限度地适应生产岗位的需求。而高等应用数学作为高职高专理工类专业不可缺少的一门公共基础课,无论对学生专业课程的学习,还是综合素质的培养,都具有十分重要的意义。因此,改革现行高等应用数学课程教学中存在的不足,使该课程教学最大程度地满足学生学习的需求,已势在必行。
一、课改前存在的主要问题
第一,在教学理念上,我国高职公共基础课教师大多是具有一定理论知识和经过教育教学专业训练的师范类毕业生,在传授知识方面具有一定的适应性,相当多的教师面对探索“必需、够用”为原则的高职高等数学课程改革,由于缺少相关专业知识和能力的训练,要适应以就业为导向的高职教育,服务并服从专业技术教育要求,往往是心有余而力不足。
第二,在教学内容上,无论从数学发展,还是在实际应用中,原有的高职数学教学内容已远远满足不了专业的需要。现在高职的大多数教材主要是以数学的逻辑知识为体系,过分强调自身的系统性、完整性,内容基本上是本科教材的压缩或精减,例题和所学内容始终停留在课堂的层面上,实际应用型例题很少,脱离了与专业知识的密切结合,学生只是机械记忆,只知其一不知其二,制约了学生创新思维的发展。
第三,在教学方法与教学手段上,原有的教学方法与教学手段基本上是“黑板+粉笔”的“满堂灌”的单一授课方式。教师是课堂的主导,只注重教学理论的传授,在引入概念后,介绍性质或定理,然后是大量的计算方法或计算计巧的讲解,学生只能按照教师讲授的内容被动地接受和机械地记忆,学生参与的时间或机会很少,缺少实践性的教学环节,忽视了学生应用数学知识解决实际问题的能力培养,导致大多数学生学完数学后感到数学无用武之地。教学辅助手段贫乏,不能有效地借助现代科学技术手段进行教学,难以调动学生学习的积极性。
第四,在考核方式上,原有的高等数学考核方式多年来一贯是一张试卷定乾坤,这种考试方法一般不能真实地反映学生应用数学知识的理解程度,只注重理论知识和计算方法上的考核,而忽视了学生数学综合素质的考查。
二、高等应用数学教学改革措施
1.转变教师的教学理念,提高教师的教学水平。教师是提高教育质量的关键,也是高职教育改革成功的关键。在高职教育提倡专业课教师要走“双师型”道路的同时,无疑对公共基础课教师提出了一个更高的要求。为了更好地服务专业,解决数学知识与学生专业知识和能力紧密接轨问题,教师必须养成自我学习的能力,通过不断的学习逐步提高自身的专业素养和职业素养,拓展自己的知识视野和学习领域,以便更好地服务于高职数学教育。
2.重组和优化教学内容,适应高职教育人才培养模式。高等应用数学是集数学理论、数学实验、数学建模于一身的综合体。按照突出应用性、实践性的原则,我们首先对高等数学课程教学内容进行了全面梳理,重组和优化教学内容,将“高等数学”课程按照专业大类划分为三种类型(计算机类,机电类和经济类),每一类型又分成相应的三个模块(基础模块、专业应用模块和实践提高模块),并在此基础上实行了按类型的分流培养,把课程内容的改革由宏观转向微观,即由系列课程转向每一门课程的知识块、知识点。以“必需、够用”为原则,让学生学习到有用的数学。基础模块中各个专业均以初等函数为研究对象,以极限理论为工具,主要讨论一元函数的微积分问题。对于专业应用模块和实践提高模块是高等数学课程改革的重点,其中专业应用模块主要体现专业性和针对性,因此在教学过程中我们根据专业不同需要选用的教学内容也有所不同。机电类专业由于用到复数和三角函数的相关知识较多,不少学生对这部分的知识也已淡忘,所以考虑到高等数学对这部分知识的空缺,我们把高中学过的复数以及三角函数的内容补充进来,同时根据专业需要在应用模块中更加侧重微分方程、拉普拉斯变换及傅里叶级数等方面知识的介绍和讲解;计算机类则侧重于线性代数、离散数学等方面知识的讲解;经济类专业侧重于概率论与数理统计的讲解,努力做到让教学内容与各专业内容紧密相连,让学生感受“数学就在我身边”。实践提高模块则是以选修课的形式通过开设数学建模、数学实验、数学史等课程使学生对目前最新的数学工具及其发展趋势有所了解,以便为他们日后进一步自学和运用数学服务。
3.采用灵活多样的教学方法和教学手段,调动学生学习的积极性和主动性。(1)利用数学方法论进行启发式教学,让学生由学习的被动接受者变为主动参加者,在发挥教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用,要为学生的积极参与创造条件,引导学生去思考、去探索、去发现,鼓励学生大胆地提出问题,改变过去讲细讲透的教学方法,调动学生学习积极性。(2)采用案例导入、任务训练的行动导向教学法,以专业所需能力为目标,以具体的源于工作实际的典型专业案例为载体,设计课程的问题情境,以学生为主体,充分调动学生学习的积极性,教师在做中教,学生在做中学,真正实现了理论与实践一体化。比如机电一体化专业在讲授微分方程的相关知识时,教师可引导学生根据所学习过的专业物理知识查找并设计出一个简单的RC或RL串联回路电路,学生通过明确电路中各变量之间的数量关系,将实际问题译为数学问题,建立出简单的微分方程,然后教师介绍微分方程的相关知识,学生分组训练,讨论RC或RL串联回路的电流强度和电压的大小。(3)制作CAI课件,引入现代多媒体教学,将数学知识由抽象变得形象,由繁琐变得简单,使学生对数学知识逐渐从感性到理性再到应用,激发了学生的学习兴趣和学习动机。实行“案例分析+CAI课件+理论介绍+应用演示+上机实验”教学模式,强化学生计算机使用能力。
4.加强高等数学与专业的融合,突出学生应用能力的培养。高等应用数学是与专业结合,以能力培养为目标的理念下的产物,它打破了传统的逻辑思维体系,突破学科界限,在教学过程中给学生提供可感知、可思考、可学习、会应用的认知氛围,让学生充分发挥他们的想象空间,调动学生学习的积极性,充分体现从实践中来、到实践中去的认知规律,实现了教学重点从“学数学”向“用数学”方向的转移,加强了数学与生活和专业的联系,缩短了数学课程与专业课程之间的距离,学生的数学应用意识和应用能力显著增强。此外,我院在2005年起每年组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,成立数学建模协会,陆续将数学建模、数学实验等实践性课程渗透到课程教学中,学生通过合作讨论,查阅资料,对实际案例的分析和模型的建立,不仅可以学习到数学专业的有关知识,而且还可了解案例的背景及相关专业知识,从而开阔了学生的视野,拓宽了学生的知识结构和思维空间,培养了学生的创新意识,使数学实践教育与素质教育有机融合。
5.实施多元化的考核方式,实现成绩考核科学化。推进高等应用数学课程的考核评价体系,不以一次考试或一种考核方法评定学生成绩,从终结性评价转向注重过程和促进学生应用能力发展的形成性评价体系。一是教学过程中渗透能力考核,采用过程性考核和终结性考核相结合的方式进行考核,过程性考核包括考勤与课堂表现占10%,课程作业、应用数学知识解决实际问题的能力(包括计算机应用能力)、建模小论文、与人沟通协作、查找资料、语言表达能力等占50%,期末理论考试占40%。二是实行开卷考试与闭卷考试相结合的方式,坚持“强化应用”的命题原则,着重培养学生理论联系实际的能力和水平。
三、改革效果的实践检验
通过以上教学改革,课程组教师的教学能力得到明显的提高,在学院提倡项目化教学改革过程中,课程组成员都积极参与,勇于探索,分别对“高等数学”“计算机数学基础”和“数学建模”课程做了精心合理的设计,并且顺利通过学院的测评。比如在对机电一体化专业的课程设计中,先后采用四个项目:正弦稳态交流电路的分析与研究、自动控制系统中RC回路的定量分析、自动控制系统RL回路的传递函数、非正弦周期信号的谐波分析,对高等应用数学内容进行了改革和尝试。采用以项目为载体,任务驱动的教学模式,通过设置一系列的问题情境,让学生边做边学,充分调动了学生学习的积极性和参与意识,学生的动脑和动手能力得到显著增强。另外在不断的教学改革和探索过程中,课程组成员对高职教育教学理论重新有了更深和更进一步的认识,先后在全国重要核心期刊上10余篇,参与省级以上科研立项2项。同时课程组成员深入各系进行周密细致的调研,根据专业需要分别编写了适合高职高专理工类专业使用的国家规划教材《高等应用数学基础》《微积分基础及应用》《计算机数学基础教程》及《工程数学基础教程》等多部教材。在2011年全国大学生数学建模竞赛中也取得了前所未有的好成绩,共有10个代表队参赛,获得国家级二等奖1项、省级二等奖2项、省级三等奖3项。“高等应用数学基础”这门课通过课程组成员的共同努力,在2010年被吉林省教育厅评为省级优秀课。现在这门课的课程网站也已初具规模,正在建设当中,争取在今后的一年里申报省级精品课。
四、结论
总之,高等应用数学的改革与实践,不仅使教师的理论水平和实践能力都得到提升,而且对大学生创新能力和职业核心能力的培养起到了积极的促进作用。但高等应用数学教学改革任重而道远,还需在实践中进一步探索和深化。
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关键词:数学与应用数学;教学改革;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0116-03
一、引言
随着时代的不断发展,社会对人才的需求呈现多元化的趋势,高等学校的招生及就业形势也随之发生了很大的变化。在新的形势下,数学与应用数学专业如何进行专业教学的改革与建设,培养适应社会发展需要的复合型人才,是需要解决的一个重要课题。近年来,高校毕业生就业困难成为社会的一个突出问题,数学与应用数学专业的学生也面临同样的困境。形成这种现状的原因固然是复杂的,就本专业而言,其根源主要是因为过弱的文化陶冶、过窄的专业教育、过重的功利导向和过强的共性制约所造成的,具体表现于以下几个方面:首先,专业课程设置过细,在一定程度上限制了对学生的实践能力和创新能力的培养;其次,教学内容和教学方法过于传统和规范,目前的课程教学方式主要以课堂讲授知识为主,在教学过程中学生处于被动的学习状态,学生的思维被局限在书本和教师所限定的框框内;再次,缺乏学生进行科研活动的氛围,在教学过程中忽视了对学生科研与创新能力的培养,人才质量的优劣在很大程度上取决于其实践能力和创新能力的高低,“授人以鱼,不如授人以渔”就是对培养和训练学生的实践和创新能力的最好诠释;最后,对学生的考核评价机制不够完善,现行评价学生的方法主要是依据学习成绩的优劣,因此在一定程度上导致了学生片面追求考试分数的现象,而忽视了其他综合能力的培养。本文结合具体的教学实践,以新一轮的修定本科生培养方案为契机,介绍了本专业在课程的设置及创新能力的培养方面的具体措施。
二、基本原则
1.指导思想。数学是研究量、空间模型、Y构、变化的学科以及利用逻辑形式研究现实世界的数量关系和空间形式的学科。数学与应用数学专业是以运用数学来阐明概念的科学性、现象的规律性为目的,从而推动数学的新发展,它是研究自然科学、社会科学和工程技术中数学问题及其理论的一个基础性专业,培养学生掌握数学的基本理论与方法,运用数学知识、使用计算机解决实际问题的能力。我校的数学与应用数学专业注重基础训练和广泛的应用,面向宽口径培养,在充分体现数学的基础性与工具性的基础上,以科学与信息计算作为专业的发展方向。
2.培养目标。数学与统计学教学指导委员会在2005年的“数学学科专业发展战略研究报告”中,预测了今后社会需求的五类数学人才:①专职数学研究人员,主要来源是博士及博士后;②交叉学科和其他相关学科(金融数学、精算保险、生物信息、信息处理等)的研究人员,其来源一部分是数学学科专业的本科毕业生,更多的是数学及相关方向的硕士和博士毕业生;③高等教育的数学教师,主要来源是数学专业的硕士和博士毕业生;④以数学和计算机为主要工具的国民经济各领域所需要的应用型人才,此类人才有不同层次的需求,除了硕士、博士外,对本科生有也一定的需求量;⑤基础教育和中等职业教育的数学教师,这是接收数学学科专业本科毕业生的一个重要渠道。据此,我校数学与应用数学专业人才培养的具体目标是:培养掌握数学科学的基本理论与基本方法,具有运用数学知识和使用计算机解决实际问题的能力,受到科学研究的初步训练,能在科技、教育、经济和金融等部门从事研究和教学工作,在生产、经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作,或继续攻读研究生学位的创新型人才。
3.培养思路。数学与应用数学专业的学科特点决定了数学与应用数学专业的前沿性和交叉性,近几十年来,随着新的数学研究成果不断出现、新的交叉学科不断产生和发展,使得经典数学,不论是分析学、代数学还是几何学等方面都产生了重大的进展,这就要求学生不仅要有良好的经典数学的基础知识,还要具备必要的现代数学的基本知识;而且随着计算机技术、网络技术等信息技术迅猛发展,及时更新该专业的教学内容与教学模式,使之适应当前社会需求成了一个亟需解决的问题。因此,培养数学与应用数学专业多元化人才首先要进行课程体系的改革,并以优质课程建设为核心,改革教学内容、教学方法和教学手段,强化实践性教学,构建“宽口径、厚基础、强素质、重应用”的新型人才培养模式。
三、教学改革的具体实践
1.改革培养方案,优化课程结构。科学合理的培养方案是构建多元化人才培养模式的基础。在新一轮的本科生培养方案的制定过程中,我们先从构建合理的课程结构入手,通过分析上一轮培养方案及其实施的优缺点,借鉴了国内其他重点院校本专业培养方案的经验,并就培养目标对课程设置进行对比分析,充分征求本专业教师对方案初稿的意见,汇总后进行了认真的分析讨论,最终形成新版的培养方案。在教学实践中贯彻课程整体优化、少而精的原则,精选更新教学内容,确保学生具备较为扎实的基础知识;并将学科前沿知识、最新的科研成果引入课堂、引进教材。具体措施体现为构建通识教育课程、学科基础课程和专业核心课程三位一体有机融合、层次分明的“442”理论课程体系,即通识教育课程、学科基础课程和专业核心课程分别约占课堂教学总学分的40%、40%和20%,增加通识选修课比重,使学生依托于本专业,着眼于综合性较强的跨学科训练。新的专业培养方案从课程特性和能力培养出发优化了课程体系,同时体现了现代数学的特点。按专业课程的类型,新的培养方案的课程设置分为四个系列:分析系列课程、代数系列课程、几何系列课程、应用系列课程。学生将分别得到分析、代数、几何、微分方程、数理统计、数值计算、数学建模以及物理学、计算机程序设计的知识学习和能力培养,使学生能够形成较好的数学素养,并且具有较强的应用计算机技术解决实际问题的能力。这次新的培养方案在课程的学期安排上,按照课程之间的逻辑关系,考虑了教学实施过程中的课程衔接,同时充分兼顾均匀分布学生的学习负担,做到合理安排课程学期、学时及进度。具体的做法如下。(1)在一、二年级强化学科基础教学。数学学科的发展日新月异,但微积分、矩阵论、空间理论的基础地位牢不可破,学科基础教学对数学应用型人才的培养仍然非常重要,所以一、二年级在以数学分析、高等代数和空间解析几何等课程为核心的学科基础课程体系,投入足够的教学时间和教学资源,使学生比较系统地掌握数学科学的基本理论、基本知识与基本方法,以厚实的学科基础课程确保学生的专业基础得到有力的加强。(2)在三、四年级加强专业课程教学。设置“基础数学”模块培养以数学为职业的数学人才,设置“应用数学”模块培养能从事统计调查、数据分析工作的人才,以精干的专业核心课程确保学生的专业能力得到充分的发展,使学生个性化学习的需求得到有效满足,调动学生的学习积极性,拓宽学生的就业渠道。(3)构建全程实践教学体系,在一、二、三年级的暑假,开设暑期实践性课程,注重学生将来的就业和发展,培养学生的创新精神和实践能力,提供一个宽口径的人才培养环境。
2.组建课程组,抓好教学环节。为了进一步抓好教学环节,我们以组建课程组的形式来提高不同课程系列的教学质量和效果。首先,整合教研室的师资力量,以专业培养方案为依据,以分析、代数、几何、应用四个课程系列为核心,分别组建分析课程组、代数课程组、几何课程组及应用课程组,并确定课程组的负责人。其次,以课程组为中心,开展教学教研活动,进行题库建设;推行考教分离,为保证本科教学考核的科学合理性,我们在组建课程组、确定课程负责人的基础上,要求对每门课程做到大纲、命题、阅卷“三个统一”,确定了以课程负责人为责任人的课程质量监督小组,由课程组负责人统一协调教学进度、组织考试命题、建设统一题库、组织流水评卷等。
3.新课程教学模式,推进教学方法改革。培养高素质的创新应用型数学人才,教学内容及教学方法的改革是极其重要的一环。由于数学学科的特点,决定了数学课的教学特点是在课堂上以教师讲授为主。在创新课程的教学模式上,具体做法如下。第一,创新课程设计,优化课程内容。树立以学生为教学活动主体、以能力培养和素质提升为导向的教育教学理念。在教学中,营造鼓励学生创新的课堂氛围,激发学生主动探索的欲望;采用多样化的课堂教学,开展启发式、讨论式、案例式等教学方法。第二,强化学生课外自主学习。打破传统的课外作业做习题的单一模式,通过自主预习、课外阅读、课题研究等多种途径以及主讲教师指导、课程助教辅导的指导体制,发挥学生的学习主动性,提高学生的自主学习能力。第三,在教学活动中明确学生的主体地位,尊重学生的主体地位,设置教师指导下的学生研讨学时,引导学生自主学习,促进学生进行研究性学习;加强各学科的相互渗透和交叉综合,拓宽学生的思维空间。
4.加强实践教学与创新能力的培养。首先,开展实践教学改革,强化专业实践教学环节。在现有学时学分框架内,增加实践教学比重,强化实践育人效果。对照专业培养目标,增设“MATLAB基础与应用”、“数学建模实验”以及“统计分析软件”等实践类教学环节,在教师的指导下学生可自行建立的数学模型,并可到计算机机房进行求解和验证,将教学从重视培养学生的计算技能转向侧重于培养学生对数学的思想、方法及其应用的掌握和理解上,培养学生的创新意识、创新能力和实践能力。其次,优化本专业实验课程设置,推进大学生创新创业训练计划和竞赛活动,构建本科生的实践与创新能力培养体系。开设“数学建模”必修课程,以课堂教学为主,开展以数学建模暑期培训、组织学生参加全国及国际大学生数学建模竞赛等活动的第二课堂,及时总结竞赛经验,并以参加数学建模竞赛的成果进一步促进数学建模和数学建模实验的课程教学改革。实践表明,开展数学建模竞赛活动,提高了学生对数据的分析处理能力、对复杂方程的数值求解能力以及对实际问题的分析解决能力。同时首次开设新生研讨课、专业导论课和系列创业课程,鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;发表高质量学术论文,通过科研促进教学;聘请国内外著名专家、学者为学生作学术报告,向学生介绍数学发展的学术前沿;在课堂教学之外,鼓励学生积极申报大学生创新创业项目,为学生创建良好的创新环境和氛围,加强对本专业学生的实践能力和创新能力的培养,适应社会对高素质人才的需求。
5.改革和完善评价体系,严格毕业论文过程管理。改革课程考核与评价模式,加强学习的过程考核,实行多种形式的考核方式,对学生的评价不仅要考查对知识的掌握程度,更要重视学生能力的考查。在教学过程中开展了多样化的考试方式,施行考试时间的自主化,通过作专题报告、撰写学术论文、参与老师的科研项目、参加创新创业训练计划等多种形式评价学生。本科毕业论文是本科教育培养工程中的一个重要教学环节,它可以检验学生对所学知识的掌握程度以及分析问题、解决问题的能力,是学生系统学习专业知识、加强实践以提高综合能力的重要过程。因此,本科毕业论文的水平直接反映了专业的教学质量。针对部分学生对毕业论文的重要性认识不足、在毕业论文选题中追求大而全以及毕业论文过程管理中的薄弱环节,我们采取了以下措施。第一,实行教师与学生双向选择。先由教师拟定毕业论文的题目,再由学生根据自己的特长和兴趣选择指导教师,每人一题,学生也可以自拟题目,通过这种灵活的题目选择方式,充分调动了学生写作毕业论文的积极性。第二,注重提高毕业论文的创新能力和解决实际问题的能力。毕业论文的题目尽量选择新的研究方向、新方法和新思维,对于论文内容的选取可以不必求广、求全,但是要对所选的研究内容要求做到深入细致、体现创新,以提高学生的独立工作能力和自主思考能力。第三,加强毕业论文过程中的管理。建立定期检查制度,并将开题报告、论文指导、答辩等过程记录在案。这些措施的实施,对提高学生毕业论文的质量起到很好的促进作用。
6.加强教师队伍建设,优化专业师资结构。建设一支素质优良、结构合理的师资队伍是不断提高人才培养质量的关键。数学教研室按照“内培外引,提高整体素质,以学科建设带动师资队伍建设”的原则,一方面引进具有良好科研基础的学术骨干和具有数学教学研究基础的教学、教研骨干;另一方面,支持和鼓励青年教师在职攻读博士学位,在保障正常教学的前提下,合理安排教师的进修提高,如通过支持教师参加学术交流活动、短期学习培训、出国访问等多种途径来提高教师的业务水平,改善数学教研室的学缘结构。经过几年来不懈的努力,已经逐步建立了一支教学水平高、整体结构合理、博士为主、科研成果突出,能满足数学与应用数学专业教学需要的师资队伍,并且师资队伍的建设具有良好的发展趋势。
四、结束语
数学与应用数学专业人才培养模式的实践与探索是多方面的,更是一项长期研究的课题。这里针对优化该专业的才培养方案、调整课程体系结构及创新教学模式等进行了初步实践,其中教学方式的改革需要不断的深化和完善,还有许多问题需进一步研究与实践。(1)以精品课程为标准分批、分层次进行优质课程资源建设,打造优秀的教学学术团队。(2)建设数学专业实验室,增加专业图书资料,建设高效的网络教学平台。(3)有效组合多种教学方法手段,探讨构建差异化的自主学习模式。
我们将结合我校专业的建设与发展,把这些工作深入进行下去,进一步优化和完善数学与应用数学专业人才的培养机制,以期适应社会对人才的需求。
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The Reform and Practice of Curriculum System and Innovation Ability Training System of Mathematics and Applied Mathematics
WANG Cui-xiang,CHU Bao-zeng
(China University of Geosciences,School of Science,Beijing 100083,China)
篇8
关键词:小学数学;课堂教学;实际生活;实际应用
中图分类号:G623.5文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)05-0252-01
数学要从生活中来到生活中去。数学教师始终要把数学教学与当下实际生活中的应用联系起来,数学教师不能只是为了教而教, 不能只教给学生死的知识,而要做到活学活用。如果还沿用以前的教学方法,只注重死的知识的教学,欠缺具有 " 实际意义 " 的应用,那只会使数学与生活脱离, 而失去学习数学本来的意义,学生更不会感兴趣。所以,我们广大的数学教师有必要对"在教学活动中如何使数学与生活相联系,让数学服务于生活",展开细致的研究,用以指导现实的数学教学。 以上的这些感悟是我在实际教学中有感而发产生的想法,具体是从一节数学实践课谈起。
1.实践教学的启示
曾经在有一节与学生实际联系比较紧密的数学课,突发奇想的把这节课设计成了一节数学实践课。这节数学实践活动课命名为《游戏中的智慧》。我设计了一些活动的环节,应用计算机多媒体把场景设定为游乐场的情景,从中不失时机的穿插了一些数学问题,只有学生很好的解决了实际问题才能进行它感兴趣的游乐项目。这样就把枯燥的数学知识的学习设计成了饶有兴趣的闯关游戏。在授课时学生们出奇的活跃活跃,每一名学生都主动的参与到问题的讨论中来,并且主动协作解决相关的问题。他们始终抱着游戏的心态,以饱满的热情贯穿整个活动过程,有时会迸发出创新的见解。就连平时比较沉闷的后进生也都加入了这个行列,争先恐后的完成我所设置的问题。学生的积极、投入的给了我极大的启发:其实每位学生都具备一定的探索精神,只是由于传统的教学方式和不恰当的评价制度阻碍了学生这一天性的自由发挥。教师只要能通过合适的方式方法,把学生的这一潜力充分的发挥出来就能使学生主动的去学数学,用数学。
2.数学教学有待于加入生活因素
义务教育阶段的《新课程标准》明确指出:数学课程应强调从小学生已有的生活经验出发,让他们亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释和应用的过程,进而使他们获得对数学理解的同时,在小学生多方面得到有效进步与发展。
数学课程改革的基本思路是:以与小学生年龄特征相适应的大众化、社会化的方式呈现数学内容,使他们在活动中,在现实生活中学习数学,发展数学。数学教学中加入生活因素,可以从以下几方面实现:
2.1设计与生活实际相关的练习。例如: ① 你要超市买 8个作业本 ,每本 5 角钱,一共要用多少钱? ②30名学生和2位老师去游乐场游玩 , 门票成人 10 元,学生8元,团体票5元每位,十人以上可以申请团体票。那么如何买票最划算?③ 家里要铺地面, 客厅50平米,用边长为0.8米的瓷砖需要买多少块。
2.2交给学生数学知识更要交给学生数学思想。要解决实际生活中的数学问题,离不开基本的数学知识和数学方法,但是更重要是要交给学生从数学思想的高度去审视所遇到的数学实际问题。
2.3要鼓励学生在实际应用中的创新思想和行为。数学是我们解决实际问题的工具,它注重逻辑、推理来不得半点马虎。那么这是不是说就不要创新了呢?不是的在实际生活中应用数学解决问题本身就是一个是 " 实践到创新再到实践 "的过程,在这一过程中,要鼓励学生勇于创新,敢于实践,培养学生的创新精神和创新意识。 进而优化学生的知识结构。
3.怎样在数学教学中加入生活因素
3.1挖掘现实生活素材,夯实基础。数学知识需要得以巩固,才能使学生牢固掌握并熟练应用。在教学中,如果能结合具体的生活实际问题进行练习或实践,可以培养学生解决实际问题的能力,使学生在将数学应用于实践的过程中,创新意识和创新能力得到逐步培养。
比如:我在教"三角形的认识"一课时,可从学生熟悉的红领巾、自行车车架、电线杆架、桥架等引出三角形,再让学生通过推拉等实践活动认识三角形的稳定性,并运用它来解决一些实际生活问题。如修补摇晃的椅子,学生会马上想到应用刚学过的"三角形稳定性",给椅子加上三角形木档子,从而使椅子稳当起来。这样学生学得容易且印象深刻。在实际生活中,数、形随处可见,无处不有。教师应根据教学的实际,让学生把所学知识和周围的生活环境相联系,帮助他们在形成知识、技能的同时,感受数学应用范围的广泛。
3.2深入学生现实生活,应用新知。陶行知说:"教育只有通过生活才能产生作用并真正成为教育。"小学数学作为一门基础性学科,有着其特殊的应用价值,能活学还不够,还应在活学的基础上学会活用,使数学知识真正为我们的学习、生活服务,使学生直接体验到知识来源于生活,又服务于生活。为此,教师不仅要注意从生活实际中引入数学知识,还要引导学生运用所学知识和方法解决生活中简单的实际问题。说到底就是理论与实际生活相结合,做到学以致用。
篇9
(Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing 401331)
摘 要:电偶极子在电磁学中是一个重要的带电系统。在研究电介质的极化、电磁波的发射和吸收,以及中性分子之间的相互作用等问题时,都要用到电偶极子的概念,因此在电磁学中研究电偶极子在空间场的分布情况,并描绘出电力线和等位线是极其重要的。
关键词:数学应用;电偶极子;曲线方程;电力线
电偶极子在电磁学中是一个重要的带电系统。在研究电介质的极化、电磁波的发射和吸收,以及中性分子之间的相互作用等问题时,都要用到电偶极子的概念,因此在电磁学中研究电偶极子在空间场的分布情况,并描绘出电力线和等位线是极其重要的。
在一般教材中,多是研究电偶极子中垂线上和轴线上的场强和电势,即或是研究了空间任一点的场强和电势也很难精确地描绘出电力线和等位线,本文利用APPL EⅡ微型机的高速计算功能,计算出电偶极子空间场的电场强度值和电位值,并描绘出分布曲线。
一、电场强度的计算及电力线
如图一表示一个电偶极子轴线长为l,建立坐标如图一所示,取电偶极子的中心为坐标原点。电荷Q1=+q,Q2=-q,分别位于(X1,0)和(X2,0)处,在P点(X、y)处的总场为 。 在X和y方向的分量分别为Ex、Ey而Q1、Q2在p点处产生的电场强度分别为(E1x,Ely)、(E2x,E2y),根据迭加原理有:
Ex=E1x+E2xEy=E1y+E2y (1)
根据点电荷场强公式可得出:
(2)
由此可得出总场强E=
设从P(X、y)点出发,沿通过P点的电力线方向有一微小位移 的 点则
■■(3)
式中?驻x和?驻y是否 在x和y方向上的分量,若取 足够小,P'点就可以看做电力线上的一上点,式(3)方程右侧各个量都是已知的,所以可由(3)式从P点出发找到电力线的别外一个点P',若从正电荷附近(不是从点电荷所在处出发,不然计算机计算和绘图时会出现错误信息)的某一点出发,反复进行上述的计算,就可求出一条电力线的具体形状。
二、电位的计算及等位线
如图中某一P点电位根据点电荷电位的迭加公式得
(4)
■ ■ (5)
式(4)是隐函数形式的曲线方程,因此要绘制表示x和y关系的图形可引入参考数做图法,将(4)式两边对x求微分并整理后得,
(6)
用差分?驻x、?驻y代替dx,dy,把x和y看做是参数t的函数,令t的差分为?驻t,则(6)式可以改写成下面形式:
■ ■ (7)
代入(7)式有:
(8)
其中:
要画出电位为U0的等位线,必须求出满足(4)式的坐标点(X0,y0)以该点为起始点,利用(8)式求出下一个坐标点,反复进行这种运算,就可求出等位线的轨迹。
根据上述原理,可编制出描述电偶极子场的分布的电力线以及等电位线的绘图程序。其程序框图如图二所示,程序略。其程序运行结果如图三所示。在编制程序时为简便可令 =1,这样并不影响电力线和等位线的描绘。■
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一、应用数学中的数学建模思想基本概述
数学建模思想不仅是一种数学思想方法,还是一种数学的语言方法,具体而言,它是通过抽象、简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学工具,而这种刻画的数学表述就是一个数学模型。数学建模是解决各种实际问题的一种数学的思考方法,它从量和形的侧面去考察实际问题,尽可能通过抽象、简化确定出主要的变量、参数,应用与各学科有关的定律、原理,建立起它们之间的某种关系,即建立数学模型;然后用数学的方法进行分析、求解;然后尽可能用实验的、观察的、历史的数据来检验该数学模型,若检验符合实际,则可投入使用,若不符合实际,则重新考虑抽象、简化建立新的数学模型。由此可见,数学建模是一个过程,而且是一个常常需要多次迭代才能完成的过程,也是反映解决实际问题的真实的过程。
数学建模思想运用于应用数学之中,不仅有利于改变传统的以老师讲授为主的教学模式,调动学生自主学习的积极性,还有利于全面提升学生的应用数学的综合运用能力,同时还能培养学生的独立思维能力和创新合作意识。而且,数学建模是从多角度、多层次以及多个侧面去思考问题,有利于提高学生的发散思维能力,在数学建模的科学实践过程中,还能锻炼学生的实践能力,是推行素质教育的有效途径。
二、在应用数学中贯彻数学建模思想的措施分析
1.将数学应用与理论相结合,深入贯彻数学建模思想
将数学应用与理论相结合,深入贯彻数学建模思想,是提高应用数学教学效率的重要途径。在应用数学教学过程中,如果涉及到相关的数学概念问题,应该通过学生的所熟悉的日常生活实例以及所学的专业相关实例来引出,尽量避免以教条式的定义模式灌输数学概念,努力结合相关情境,以各种背景材料位辅助,通过自然的叙述来减少应用数学的抽象概念,使其更加简明化、具体化。而且,用学生经常接触或者熟识的相关案例,不仅能帮助学生正确的理解数学概念,还能拓展学生的数学思维,贯彻数学建模思想,提高应用数学整体的教学效果。
2.积极开展应用数学相关的实践活动,交流数学建模方法
在应用数学教学过程中,可以通过适当的开展应用数学专题讲座、专题讨论会、经验交流会,或者是成立数学建模小组等,促进一些建模专题的讨论和交流,比如说:“图解法建模”、“代数法建模”等,在交流中研究分析数学建模相关问题,理解一些数学建模的重要思想,掌握数学建模的基本方法。而且,在日常生活中,也可以引导学生深入生活实践去观察,选择时机的问题进行相关的数学建模训练,让学生在数学建模实践活动中不断的去摸索、去创新、去发展,以此来不断的拓展学生的视野,增长学生的数学建模知识,积累数学建模经验。而且,在具体的实践活动中,通过交流合作,还能及时的反馈相关的问题,调动学生学习的积极主动性,深化数学建模思想,丰富数学建模方法,进而促进数学建模方法在应用数学中的综合运用,大大提高数学教学的效率。
3.用数学建模思想丰富应用数学教学内容
应用数学的教学通常是以选择一个具有实际意义的问题为出发点,进而把相关的实际问题化为数学问题,也就是通过综合实际材料,用数学语言来描述实际问题,在建立数学模型。再者就是相关数学材料的逻辑体系构建,通过定义数学概念,在经过一定的运算程序,推出数学材料的基本性质,然后建立相关的数学公式和定理。最后,就是将数学理论运用到实际问题中去,利用数学建模思想理论知识来解决实际问题。而这一整体过程,实际上就是数学建模的全过程,用数学建模思想丰富应用数学教学内容,需要我们转变传统的教学观念,在全新的数学建模思想的引导下,来构建应用数学教学的系统化内容体系,丰富教学内容,提高教学质量。
4.通过案例分析,整合数学建模资料
数学老师在教授应用数学相关章节的知识点后,需要关注数学理论的实际运用,这时候老师就可以通过收集一些能运用到课堂教学中来的数学建模资料,在对建模资料进行系统的整合,尽量采用大众化的专业知识,结合相关的案例分析,简化应用数学问题。比如说,数学教师可以选择数量关系明显的实际问题,结合生活实际案例,简化数学建模的方法和步骤,培养学生的初步数学建模能力。