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1高等數學教學現狀及原因

目前高等數學教學的現狀不容樂觀，現就機電一體化專業(yè)情況提出以下問題:機電一體化專業(yè)課程的學習究竟用到哪些高等數學知識?會用到什么數學思想，怎樣用?課堂教學中怎樣才能將高等數學與機電一體化專業(yè)相結合?這些是目前學生和老師都非常關心并感到困惑的問題。這些問題的出現與我們的教學內容和教學方式有很大關系:一方面，教學內容不能充分體現數學的工具性。長期以來，我國現行高等數學教材大多都重理論、輕實踐，重基礎、輕應用，這些教材適應研究型本科院校的教學需要，但卻不能滿足應用型本科院校的教學要求。應用型本科院校旨在培養(yǎng)有較強專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)的高水平應用型人才，這就要求學生不僅能夠掌握專業(yè)知識，還要能將所學知識運用到實際工作中去。那么，我們在選擇教材時就要求具有實用性，能夠將數學知識與專業(yè)知識銜接起來。

另一方面，進行課堂教學的教師普遍缺乏與專業(yè)相關的知識，不了解機電一體化專業(yè)的課程內容。由于數學教師的知識結構較單一，對數學知識比較熟練，但是對機電一體化的專業(yè)知識卻知之甚少，這就導致教師在講授高等數學時只注重一些數學概念、數學公式和定理，不能將高等數學知識與專業(yè)課相結合，也把握不好該講解的重點。而在機電一體化專業(yè)課程中，用到相當多的高等數學知識和數學思想，專業(yè)課教師也不能清晰地進行講解，有的甚至跳過不講。目前在課堂教學中，沒有具體的案例訓練學生的分析、解決問題的能力，學生在課堂上從事數學活動的機會太少。這就導致學生難以將數學知識運用到專業(yè)課程中去，在后續(xù)學習專業(yè)課時，常常出現不會用基本數學知識與技能、數學思想和方法解決專業(yè)問題的現象。甚至是同一類問題，專業(yè)課程中換了個變量表示，學生就無法適從了。但是現在社會的發(fā)展對高等數學課的要求已不能僅停留在向學生傳授基本理論知識的層面上了，如何在課堂上有效地引導學生運用數學方法和知識解決問題、體會數學的應用價值是對課堂教學提出的新要求。

2機電一體化專業(yè)高等數學教學改革的基本思路與方法

針對以上問題，我們應該探索適合我院學生學習的教學方法，重新把握課程的定位，結合專業(yè)課對所用教材重新整合，加強基本數學思想和應用意識的滲透，突出數學課程的工具性及實用性，運用先進的教學手段，提高學生學習數學的興趣和積極性，有效改善教學效果。下面以機電一體化專業(yè)為例，從知識體系設計和課程教學實施兩個方面入手分析高等數學作為基礎課程在應用型本科院校機電類專業(yè)中的教學應用。

2．1按照專業(yè)及課程類型對高等數學課程重新定位，合理組織教學內容機電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備專業(yè)技能的高素質的技能型專門人才。高等數學作為機電一體化專業(yè)一門重要的公共基礎課，旨在為學生后續(xù)學習專業(yè)課程打下堅實的數學基礎。主要講授內容有:極限，一元函數微積分學，常微分方程，行列式及矩陣等。在教學過程中要堅持“必需，夠用”的原則，體現為專業(yè)服務的思想。在此基礎上對教材內容進行整合分劃，應該根據專業(yè)需求合理地選擇教材上的內容，刪除一些理論性太強的數學證明，增添與專業(yè)有關的概念、案例。例如:在函數部分，可以引入機電專業(yè)常用的幾個函數，如階躍函數、簡諧波和矩形波等;在導數及其應用部分，引入電流強度、電動勢及最大輸出功率計算的例子;在常微分方程部分，也可以引入與電學相關的例子等等。在課堂教學中，可以加入大量與專業(yè)相關的例子，同時，教師在課堂教學中要注意多講解引入數學概念的實例，培養(yǎng)學生的數學思想及運用數學解決實際問題的能力。教師在課堂教學中對于后續(xù)專業(yè)課要用到的內容需著重強調，精講精練，幫助學生打下堅實的基礎，而對于一些理論性太強的定理及證明過程，則可以簡單帶過或者直接不講。

2．2課堂教學與專業(yè)實踐相結合機電一體化專業(yè)對高等數學知識的需求主要體現在兩個方面:一是要會用數學解析式表示專業(yè)課程中的相關概念和定律，二是利用數學工具進行專業(yè)課中的一些計算，能用數學方法分析和解決專業(yè)問題。從這兩個方面，高等數學要想達到為機電一體化專業(yè)服務的教學目的，在課堂教學中，教師必須做到要加強數學教學與專業(yè)實踐相結合。那么如何做到課堂教學與專業(yè)相結合呢?首先，課堂教學中在講解數學概念時，要與專業(yè)課中的相關概念結合起來。理解數學概念是學生運用數學知識的前提，而數學教材中對于數學概念的描述是較抽象的，學生難以將其運用到所學專業(yè)中去。這就要求教師在講解數學概念時不僅要用數學語言來描述，而且要用專業(yè)的語言來描述，通過專業(yè)例子解釋數學概念，用數學概念結合專業(yè)知識去分析、認識一些專業(yè)問題。也就是說，要使學生能夠將機電類專業(yè)中的相關概念與對應的數學概念進行相互轉換。

例如，導數概念與電流變化率之間的相互轉換等。其次，課堂教學中要注重培養(yǎng)學生的模型構建能力，使學生能根據專業(yè)中的實際問題建立相應的數學模型，然后用數學工具來解決問題。將數學建模思想融入到數學課堂教學中去，這就要求教師在講解一些數學概念時要聯系它的實際背景，同時注重知識的應用。高等數學不僅要教授學生一些數學知識，更重要的是要培養(yǎng)學生的數學思想、數學素養(yǎng)，使他們能夠運用數學來解決實際問題。最后，在課堂教學中要培養(yǎng)學生的數學計算能力、利用數學方法解決實際問題的能力。高等數學作為一門重要的工具課，它在專業(yè)課中的一個非常重要的應用就是計算。在課堂上，教師要結合具體的專業(yè)實例，分析并講解各個數學知識點在專業(yè)中的應用，例如，利用導數、微分等概念進行電流強度、測量誤差的近似計算等。這些都要求教師打破傳統的教學觀念，改變固有的教學模式，根據應用型本科院校培養(yǎng)高質量應用型技能人才的培養(yǎng)目標，形成新的教育理念。不能一味地講解數學理論，只注重知識的傳授，而忽視學生應用能力的培養(yǎng)，偏離高等數學的教學目標。同時也對數學教師提高自身素質提出更高的要求，要求數學教師在熟練把握數學理論體系的同時，還應該不斷擴大自己的知識面，與專業(yè)課教師多多交流，熟悉相關專業(yè)的重要概念及需用數學思維解決的實際問題。

3結語

機電一體化專業(yè)課程學習中用到的高等數學知識非常多，學好高等數學是學好專業(yè)課的重要理論基礎。知識體系設計和課堂教學實施是高等數學教學改革的兩個重要環(huán)節(jié)，二者相輔相成，缺一不可。在合理地對高等數學知識體系進行設計的前提下，有效地將課堂教學與專業(yè)實踐相結合，才能真正實現數學為專業(yè)服務的目標，為培養(yǎng)應用型高技能人才奠定堅實基礎。

作者：王炳濤單位：山東英才學院基礎部