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高等数学论文范文

高等数学论文

高等数学论文范文第1篇

案例教学着眼点是在活动中获取知识,得到原理、规则,注重“做”中“学”,提高学生能力。第一,案例教学缩短了纯数学情境与现实情境以及专业情境的差距,让学生体会到数学是有用的,数学来自于生活,经济的发展需要数学。第二,案例可以把原本抽象的概念、原理置于一定的实际情境中,让学生感到数学概念不是那么陌生、枯燥,理论不再是“空中楼阁”,从而促进学生学习欲望的提升,主动吸收、消化数学。第三,案例教学不仅仅是为了传授知识,重要的是为了“用数学”。按照“必需、够用”的原则选择特定的案例进行教学,改变传统的“满堂灌”模式,有利于改进教学方法。第四,案例教学通过浅显的、具体的、实用的案例研讨,使学生得到深刻的、隐性的、灵活的知识,贴近专业和实际生活情境的案例,在潜移默化中让学生认为数学是解决专业问题和实际问题的重要工具,数学是有用的。

二、实施案例教学的原则

经济管理类专业高等数学课程通常是大学低年级基础课程,学生的知识、专业基础和认识能力有限。考虑到专业特点和学生具体的情况,在案例教学中必须遵循适量性、适应性和适用性的原则,以保证达到理想的教学效果。适量性是指运用案例教学的时数要合适。按照高等数学课程教学目标和内容,教学应以讲授基本概念和训练基本方法为主,按照需要进行案例选择与设计,案例的课堂讨论占用课时数应该控制在总课时的20%以内。适应性是指运用案例教学的过程中要渐进。要对涉及到的专业概念的学习进行总体设计,布置学生查阅资料。在布置案例问题时,有计划、有目的地引导学生运用先前查阅学习过的专业概念,让学生适应案例教学,从而提高积极性、主动性和创造性,保证案例教学的教学效果。适用性是指案例教学的案例要浅显。案例教学的目的是通过案例帮助学生有效地消化、吸收和运用数学知识,达到培养专业兴趣和激发创新欲望的目的。因此,案例的选择和设计不宜过深过难,要浅显易懂,要启发思维,注重运用。

三、实施案例教学的方法

教师和学生是案例教学活动的两个主体,两者的有效互动是案例教学效果的重要条件。案例教学不同于常规教学,是通过案例设计和组织学生研究讨论、撰写案例研究报告,实现学生自主学习、构建知识、合力协作、提高能力的一个教学过程。实施案例教学的方法既包括教师的教法,又包括学生的学法。

1.实施案例教学的教法

实施案例教学主要是教学设计和教学组织。教学设计包括确定教学目标、选择设计案例、制订课堂计划。教学组织包括布置案例问题、组织课堂讨论、指导案例报告。教学目标是教学活动的预期结果,通常描述学生学习后能做什么以及情感态度的变化。例如,在“常微分方程”的案例教学设计中,我们拟定的教学目标是:能通过查阅资料获得案例中相关的经济数学概念的定义;能将案例问题用“常微分方程”的数学语言描述出来;能提出运用“常微分方程”的数学知识和求解方法解决案例问题的方案和建议;能归纳总结案例讨论的各种意见,写出具有一定水平的案例报告;了解“常微分方程”的专业运用。选择设计案例要遵循适用性原则,促进教学目标的实现。

案例涉及的专业知识应是浅显的、基本的和普遍的。案例表达要体现教学目标,如具体列出要求学生做什么、如何做。还要注意使案例具有真实性、趣味性和生动性,以使学生获得处于案例情境的真实感,增强案例研习的体验效果。制订课堂计划应做到对案例有全面的把握,了解学生小组讨论的情况,计划好学生发言次序,预测可能出现的问题,设计好解决方案,准备好课堂讨论的总结提纲。课堂计划应包括讨论主题、时间分配、发言学生人选、预测问题解决方案和总结提纲。讨论主题既可以根据案例设定,也可以根据案例分析的步骤设定。布置案例问题要把握好适当的时机,提出课前分组讨论的明确要求,让学生了解课堂讨论的方式并推选好小组发言代表人选。教师宜尽早布置教学案例,以使学生有充足的时间查阅相关资料,理解案例问题,做好案例讨论的准备。组织课堂讨论是案例教学的中心环节。

教师要做好案例讨论的组织者和引导者,让学生真正成为积极的参与者与分享者。教师要把握好课堂讨论的节奏和方向,通过即时的评论使课堂教学讨论紧紧围绕主题,避免偏离“航道”。教师的评论要以鼓励、表扬为主,激发学生的参与热情,让学生体验成功的快乐。课堂讨论的总结要做到系统化、有条理和具有启发性。指导学生撰写案例报告形成案例教学的成果是案例教学的关键,也是案例教学的难点。教师要向学生提供案例报告的写作提纲和案例报告的范文,让学生在模仿中逐步学会创造。教师要和学生交流案例报告的写作情况,不断地提出修改建议,让学生在不断完善的案例报告中体验取得进步的成就感。

2.实施案例教学的学法

实施案例教学的学法主要包括案例理解和案例研究。案例理解包括明确学习目的、查阅相关资料、做好讨论准备。案例研究包括参与案例讨论、课后总结反思、撰写案例报告。教师指导学生做好讨论准备是做好案例教学的重要保证。教师要引导学生在讨论前思考这样一些问题:案例涉及的数学概念有哪些?这些概念的定义是什么?在案例问题解决中如何运用这些概念?从案例解决中认识到需要什么新的数学概念和方法?学习新的数学概念和方法的意义是什么?如何求解案例问题?案例的分析求解结果合理吗?如何改进案例模型?等等。学生参与案例讨论要积极主动发言。为鼓励学生积极参与案例讨论,有效制止学生消极旁观,教师应采取有效的奖惩措施。如小组讨论以贡献度大小上报排名,作为平时成绩的重要依据;课堂讨论的发言人平时成绩给予加分奖励等。课后总结反思是学生对案例理解和讨论结果的提升过程。教师要引导学生总结自己在案例理解和研讨过程中的表现和收获,反思各种意见的优点和缺陷,取长补短,提高认识水平。案例报告是学生参与案例研讨的重要成果。教师应要求学生严格按照规范的格式书写,指导学生参考范文进行写作,及时解决学生写作中出现的问题。

四、“常微分方程”教学案例的解析

“常微分方程”是经济管理类专业高等数学教学中的难点。传统的教学中,通常会介绍各种类型一阶、二阶常系数线性微分方程的求解,学生由于不明来由,会产生一种错觉,认为这部分内容就是一些计算,无实际用处。其实不然,经济学中有许多运用微分方程分析问题的案例,通过“常微分方程”教学案例的解析有助于我们准确把握教学案例的原则与方法。我们在一个学生人数为70人的教学班级的常微分方程的案例教学中选择和设计了如下5个案例。案例一:某商品的需求量x对价格p的弹性为-pln3,若该商品的最大需求量为1200(即p=0时,x=1200)(p的单位为元,x的单位为公斤),试求需求量x与价格p的函数关系,并求当价格为1元时市场上对该商品的需求量。案例二:若国民经济总值N(单位:元)随时间t(单位:年)的变化率为7%,问多少年后可以使国民经济总值翻两番?案例三:假设某产品生产的边际成本函数MC(单位:元)等于总成本函数TC(单位:元)的倒数与产品数量Q(单位:件)的平方的乘积,若生产3件产品时总成本是273元,求总成本函数TC关于产品数量Q的关系式。案例四:在一个池塘内养鱼,因为条件限制最多只能养1000条鱼,已知鱼的数量y(条)随时间t(月)的变化率与鱼数y和1000-y的乘积成正比。现池塘内放养100条鱼,3个月后池塘内有250条鱼,求:(1)数量y(条)随时间t(月)变化的表达式y=y(t);(2)6个月后池塘中鱼的数量。案例五:设某种商品在某地区进行推销,最初厂家策划宣传活动以打开销路。若商品确实受欢迎,则购买人数逐渐增加,销售速率逐渐增大。已知该地区潜在消费总量有限,当购买人数接近潜在消费总量时,销售速率逐渐下降,此时厂家就应该更新商品了。假设消费者总量为N,任一时刻t已出售的商品总量为x(t),试建立x(t)所应满足的微分方程;并分析x(t)的性态,给出商品的宣传和生产策略。

上述案例涉及到的经济学概念有需求价格弹性、国民经济增长率、边际成本等,这些概念都可以用高等数学中学过的导数来描述。在讲完导数的定义后,教师可布置学生查阅这些概念的定义,只有理解上述概念,才能建立案例的数学模型。案例涉及到的数学概念有:微分方程、微分方程的阶数、微分方程的解、通解和特解。学生通过课前预习,结合案例的数学模型,初步了解了上述概念。由于学生已经有了一元函数微积分的基础,请学生课前思考是用微分的方法还是积分的方法来求解案例的数学模型。课前将学生分成5个小组,每个小组在课前完成1个指定案例的分析和求解。课上派代表交流发言,回答其他小组学生提出的问题。教师在适当的时候给予引导,最后总结。课后以各小组交换案例的方式布置学生写案例分析报告,以检测学生参与案例讨论的效果。

五、总结

高等数学论文范文第2篇

1.教师教学方式和教学理念的转变

随着高校校园宽带网的快速建设和计算机应用软件的不断更新,数学教学已不再局限于“一块黑板,一支粉笔”的多媒体模式,教学过程已不在局限于课堂上,网上教学、网上答疑,多媒体教学等现代教育方式,正逐步从数学教学的辅助地位上升的数学教学的基本形式,教师也逐渐由“知识传授者”向“引导者,促进者”转变。教学思想上,面对在计算机应用技术密切相关的数学建模、数学实验等内容受到越来越多的重视和关注,教师教学更注意培养学生的创新能力、实践应用能力和思维方式。

2.学生学习方式的转变

现代教育环境为学生学习建造了一个无限广阔的平台,最大限度地满足了学生探求教学知识的欲望,为学生学习提供了有效保障。E-learning作为一种重要学习模式,成为学生日常学习的重要组成部分,教师的教学网站、校园教学图书馆等,是学生经常光临的第二课堂,每个学生可以随时上网查找,搜索自己需要的资料,查看教师的电子教案,并通过电子邮件,网上教学论坛等相互交流与探讨。

3.课堂教学的新概念

现代教育环境下,使传统课堂教学方式发生了很大变化。教师在上课时,可以根据不同教学内容和需要,将媒体在抽象思维,逻辑推证等方面的独特作用,和现代媒体对图形文字处理的特殊功能相融合,提高课堂教学效率,优化课堂教学。

二、现代教育技术环境下高等数学教学改革与实践

我院从2003年开始建设基于Internet技术的校园网络,经过不断的硬件更新与软件优化,已形成于“硬件+软件+现代教育模式”的千兆校园网络。学生公寓多媒体教室,办公室和教学管理机构,通过校园网和Internet连成一体,良好的环境为教学数学使用现代教育技术,创造了机遇。几年来,我们从提高学生教学综合素质和应用创新能力的培养目标出发进行了一系列实践和探索。

1.精心制作课件,将传统教学方式和现代多媒体技术结合,应用于课堂计算机的优势在于对图形、文字的处理与传输和数值计算,而高等数学教学的特点是抽象的思维与论证,因此课件中的图形制作对教学效果举足轻重。我们对多种应用软件进行比较,选择用PowerPoint制作电子教案,用Matlab来制作函数的精确图形,PowerPoint简明易学,容易丰富,具有通用性,而Matlab则有强大的图形处理功能,可以通过编程,制作出精确的二维三维图形,并能随意地旋转,放大与缩小,进行色彩描绘,透明设置和即时交换等。

在教学实践中,我们通过多媒体教学创设直观生动形象的数学教学情景,有效提高了教学质量和效率。如讲极限,定积分,重积分的概念,介绍函数的两个重要极限,切线的几何意义等,通过计算机在图形上对极限过程的动画演示,学生很容易接受,讲函数的傅立叶级数展开,通过对某一函数展开次数的控制,观看其曲线的按拟合过程,学生很容易理解,讲定向解析几何及三重积分定限问题时,几个定向曲面围成的定向立体的截口是何形状,学生想象不出来,也画不出来,通过图形演示,顺利解决了难题。我们在重视应用现代媒体教学的同时,并不完全放弃传统媒体,而是将其和传统媒体有机结合,根据教学内容,充分发挥传统媒体在抽象思维和逻辑表述方面的特殊作用,优化课堂教学。

2.开设教学试验课程,引入数学建模教学,加强学生学习数学的实用性和实效性随着高等教育迅猛普及,高等教育已由原来的“精英教育”向“大众型、应用型”等多元化的培养目标转变。数学教学如何适应人才培养目标的要求?如何融入现代教育技术环境?我们通过对全院专业课所涉及数学知识进行系统的调研,修订了教学大纲,重新对数学课程进行了融合,介绍现代数学思想和广泛应用的数学方法,编写了高等数学试用教材,把学生掌握数学的能力放在首位,开设数学试验,向学生介绍优秀的数学软件,可以给学生以独立学习和研究数学的机会,学生通过自己的动手,去观察、探索和模拟,形成直觉与顿悟,使其认识数学与计算机综合的重要性,挖掘了学生自我数学潜能。

3.充分发挥教学网络作用,建立教师辅导、答疑制度

骨干教师在教学的电子教案,典型习题解答、单元测试练习、知识难点解析,以及往年试卷,教学大纲等,积极有力地支持着教师教学和学生的自主学习,同时一些与数学有关的特色专栏,为学生探究数学和培养数学兴趣,也发挥了积极引导的作用,教师从数学问题的历史背景出发,向学生介绍了一些数学史和数学发展的进程,可让学生在学习的同时,从数学家的轶闻趣事中得到榜样的力量,从数学对社会和社会对数学的影响中,去感受数学所洋溢着生命气息,启发学生将数学思想和方法,自觉应用到其它的科学领域。

教师及时、正确地解决学生在学习中遇到问题,引导学生深入钻研数学内容,对学生学习积极和教学效果有着重要影响,对于学生在数学论坛、教师留言板中提出问题,我们都要及时回音,并抽出时间集中辅导共同探讨,通过形成制度和习惯,加强教师的责任意识,密切了师生间的关系。

三、现代教育环境教学研究的一些思考

1.现代教育技术环境为教学和学生学习建立了极为理想的实践环境,但理论和实践的融合需要学生的自然顺应,教师的激情投入,学生能真正成为知识的主动建构者,还有很长的路要走。

2.现代教育技术环境为广泛应用多媒体创设情境教学提供了良好的条件但在实践中也必须重视所存问题和争议,信息量大,教学内容丰富和知识表现力强,是多媒体的明显长处,但数学教学主要是以抽象思维和逻辑思维为特征,以图形和数值分析做基础,在课堂教学中过多使用多媒体,会使学生产生云里雾里的感觉。

3.课件是多媒体教学的重要组成部分,但一个优秀课件的制作,需要大量的素材积累和时间投入,避免低层次的重复开发,加强课件的交流与协作,是一个不可忽视的问题,否则浪费了不少精力,效果却不明显。

4.教师是教学中的中坚力量,他们的教育观念、专业知识直接关系教学效果,时代对教师素质提出了更高要求,每个教师,必须加强学习不断钻研业务,在学术研究和教学过程中,重视应以网络技术为代表的现代媒体技术,才能在更高层次上,适应现代教育教学的需要。

【摘要】现代教育技术环境,特别是网络环境对高等数学教学、学习带来了巨大变革,教学过程中充分应用现代教育媒体,精心制作多媒体课件,优化课堂教学,开设教学实验和数学建模,是提高教学质量的有效方法。

【关键词】现代教育技术环境高等数学教学改革

参考文献:

[1]同济大学应用数学系主编.高等数学(第五版).高等教育出版社,2004.

高等数学论文范文第3篇

1、大学高等数学的入门教育

大学的高等数学教学一般是开设在大一期间。但它相比较其它的学科来说具有较强的抽象性和严密的逻辑性,从而也加大了学习的难度,很多学生都对高数产生了一种“恐惧”心理。所以在大学刚开始期间就开设最难的学科,摆出一副高深莫测的面孔,这实际上是不利于学生更好的培养数学素质的。大学的高等数学的最初是函数理论,是从函数的基本概念到基本初等函数,再到初等函数。这些其实在学生读高中期间就有所接触了,但如果因为这样就在讲授知识时一笔带过不进行详细讲解的话,将会导致高等数学与之前所学的初等函数脱节,因而学生的知识也会出现一段空白,不利于提升大学生的综合素质。如果要提升教学效率,起点的重要性是不容小视的,而大学开设的高等数学应该要具体根据每个学生的具体情况来因材施教,在教学过程中着重重点、难点的讲解。使得学生们能够通过步步攀登而最终到达学习的顶峰状态。

2、大学高等数学的教学模式

大学生大多数都是成年人,有着自己的判断力与以及各自固定了的学习能力,针对这些特点,大学的高等数学则应该要采取一种以提出、讨论、解决问题的教学模式。在中国,较为传统的一种数学教学模式往往是教师通过书本上所给出的内容按定义、性质、相关理论、具体运算等步骤来的。学生通过多年的学习经历往往也较为适应了这种教学模式。但这样的教学模式虽然有着独特的优势,能够提高学生的逻辑思维能力,但是所掌握的知识都太过于书面化而缺乏与实践结合,同时容易使学生与教师都颠倒教学发现过程,抹掉知识本来所具有的前因后果关系,逻辑推理严格,传授知识是高效率的,可使学生少走弯路,打下扎实的理论基础;但这种思维模式,往往忽略甚至颠倒了数学发现过程,抹掉了知识本来的前因后果关系,掩盖了数学思维的本质特征。而在教学过程中采用提出问题、讨论问题、解决问题的方案进行教学能够更好的提升学生的学习兴趣,师生共同去发现、探索知识。让学生在学习过程中不仅仅是作为一个接受者,同时还能够开发自己的思维,更加系统的掌握数学知识。

二、高阶思维能力及数学高阶思维能力

1、高阶思维能力

知识时代下,社会对人才素质的要求逐渐偏向于高阶能力的培养。高阶能力主要包括:创新、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展能力九个方面。这九个方面主要以高阶思维为核心,主要指发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力。这些能力在处理未来信息社会中的各类需求是十分必要的。拥有这些技能的人们将会成为信息时代的首领。因此,现代教育的一个持久的、长期的目标就是帮助学生超越目前较低的思维能力,获得较高水平的思维能力。学生的高阶思维能力是可以培养和训练的。问题的关键就是,如何培养和训练学生的高阶思维,运用什么工具来培养。因此,探讨促进学习者高阶思维发展的教学设计假设,是当代教学设计研究最为重要的课题之一。

2.数学高阶思维能力

我们结合数学学科自身的特点来看,则可以理解数学高阶思维即是指发生在数学思维活动中的较高认知水平层次上的心智活动或认知能力,并且它还具有严谨性、深刻性、定量性、批判性、独创性、灵活性等特点:数学高层次思维的这五个方面不是完全分离、互相独立的,它们是相互联系、相互渗透的统一体。其中深刻性是数学高层次思维的基础;灵活性和独创性在深刻性的基础上发展;批判性也以深刻性为基础;批判性又直接制约着独创性;敏捷性则以其他四个因素为前提。

三、大学数学教育提升大学生综合素质的举措

1、教学内容要更为强调数学知识的应用

在教学过程中,要适当的引入一些重要的概念和方法,将数学的相关理论引用到实践中,在教学内容中则可以选择一些实践性较强的问题作为例证,相对集中的选用一些章节的末尾中附有的实例进行讲解,因此而提高学生的学习兴趣,引导学生参与从实际问题抽象出数学问题,将生活与学习联系在一起,再提取数学结构的过程。

2、加强大学数学教学中的实践教学环节

教学模式有很多种,中国自古以看来所遵循的教学原则往往会忽视了与实践的结合。要解决这一问题就要求在大学开设的高等数学课程在教学过程中更倾向于从实际问题出发,把数学知识、数学建模思想和方法及数学软件的应用等多方面有机的结合起来,在学生在学习过程中能够自觉地将所学到的理论知识与实际生活结合起来。这可以通过组织学生参加课外科技活动而得到缓解。近三十年来,中国的许多高等院校纷纷组织了学生去参加全国大学生数学建模竞赛等形式多样的校内外科技活动,这些活动的设立不仅提高了学生学习数学的兴趣,还可以在多方面培养学生的能力,比如:综合分析与处理原始资料和数据的能力;使用技术手段求解数学模式的能力等等。总而言之,通过这些课内外的活动可以培养大学生应用数学知识来解决实际生活中的问题,启迪学生的创新性思维,培养学生的实践能力和创新能力。

四、结语

高等数学论文范文第4篇

2对数学建模在培养学生能力方面的认识

数学建模是一种微小的科研活动,它对学生今后的学习和工作无疑会有深远的影响,同时它对学生的能力也提出了更高的要求[2]。数学建模思想的普及,既能提高学生应用数学的能力,培养学生的创造性思维和合作意识,也能促进高校课程建设和教学改革,激发学生的创造欲和创新精神。数学建模教学着眼于培养大学生具有如下能力:

2.1培养“表达”的能力,即用数学语言表达出通过一定抽象和简化后的实际问题,以形成数学模型(即数学建模的过程)。然后应用数学的方法进行推演或计算得到结果,并用较通俗的语言表达出结果。

2.2培养对已知的数学方法和思想进行综合应用的能力,形成各种知识的灵活运用与创造性的“链接”。

2.3培养对实际问题的联想与归类能力。因为对于不少完全不同的实际问题,在一定的简化与抽象后,具有相同或相似的数学模型,这正是数学应用广泛性的表现。

2.4逐渐发展形成洞察力,也就是说一眼抓住(或部分抓住)要点的能力。

3有关数学建模思想融入医学生高等数学教学的几个事例3.1在关于导数定义的教学中融入数学建模思想

在讲导数的概念时,给出引例:求变速直线运动的瞬时速度[3,4],在求解过程中融入建模思想,与学生一起体会模型的建立过程及解决问题的思想方法。通过师生共同分析讨论,有如下模型建立过程:

3.1.1建立时刻t与位移s之间的函数关系:s=s(t)。

3.1.2平均速度近似代替瞬时速度。根据已有知识,仅能解决匀速运动瞬时速度的问题,但可以考虑用某段时间中的平均速度来近似代替这段时间中某时刻的瞬时速度。对于匀速运动,平均速度υ是一常数,且为任意时刻的速度,于是问题转化为:考虑变速直线运动中瞬时速度和平均速度之间的关系。我们先得到平均速度。当时间由t0变到t0+Δt时,路程由s0=s(t0)变化到s0+Δs=s(t0+Δt),路程的增量为:Δs=s(t0+Δt)-s(t0)。质点M在时间段Δt内,平均速度为:

υ=Δs/Δt=s(t0+Δt)-s(t0)/Δt(1)

当Δt变化时,平均速度也随之变化。

3.1.3引入极限思想,建立模型。质点M作变速运动,由式(1)可知,当|Δt|较小时,平均速度υ可近似看作质点在时刻t0的“瞬时速度”。显然,当|Δt|愈小,其近似程度愈好,引入极限的思想来表示|Δt|愈小,即:Δt0。当Δt0时,若趋于确定值(即极限存在),该值就是质点M在时刻t0的瞬时速度υ,于是得出如下数学模型:

υ=limΔt0υ=limΔt0Δs/Δt=limΔt0s(t0+Δt)-s(t0)/Δt

要求解这个模型,对于简单的函数还比较容易计算,而对于复杂的函数,极限值很难求出。但观察到,当抛开其实际意义仅从数学结构上看,这个数学模型实际上表示函数的增量与自变量增量比值、在自变量增量趋近于零时的极限值,我们把这种形式的极限定义为函数的导数。有了导数的定义,再结合导数的运算法则和相关的求导法则,前面的这个模型就从求复杂函数的极限转化为单纯求导数的问题,从而很容易求解。

3.2在定积分定义及其应用教学中融入数学建模思想对于理解与掌握定积分定义及其在几何、物理、医学和经济学等方面的应用,关键在于对“微元法”的讲解。而要掌握这个数学模型,就一定要理解“以不变代变”的思想。以单位时间内流过血管截面的血流量为例,我们来具体看看这个模型的建立与解决实际问题的整个思想与过程。

假设有一段长为l、半径为R的血管,一端血压为P1,另一端血压为P2(P1>P2)。已知血管截面上距离血管中心为γ处的血液流速为

V(r)=P1-P2/4ηl(R2-r2)

式中η为血液粘滞系数,求在单位时间内流过该截面的血流量[3,4](如图1(a))。

图1

Fig.1

要解决这个问题,我们采用数学模型:微元法。

因为血液是有粘性的,当血液在血管内流动时,在血管壁处受到摩擦阻力,故血管中心流速比管壁附近流速大。为此,将血管截面分成许多圆环来讨论。

建立如图1(b)坐标系,取血管半径γ为积分变量,γ∈[0,R]于是有如下建模过程:

①分割:在其上取一个小区间[r,r+dr],则对应一个小圆环。

②以“不变代变”(近似):由于dr很小,环面上各点的流速变化不大,可近似看作不变,所以可用半径为r处圆周上流速V(r)来近似代替。此圆环的面积也可以近似看作以圆环周长2πr为长,dr为宽的矩形面积2πrdr,则该圆环内的血流量可近似为:ΔQ≈V(r)2πrdr,则血流量微元为:dQ=V(r)2πrdr

③求定积分:单位时间内流过该截面的血流量为定积分:Q=R0V(r)2πrdr。

以上实例,体现了微元法先分割,再近似,然后求和,最后取极限的建模过程,并成功把所求量表示成了定积分的形式,最终可以应用高等数学的知识求出所求量的建模思想。

4结语

高等数学课的中心内容并不是建立数学模型,我们只是通过数学建模强化学生的数学理论知识的应用意识,激发学生学习高等数学的积极性和主动性。所以在授课时应从简洁、直观、结合实际入手,达到既有助于理解教学内容,又可以通过对实际问题的抽象、归纳、思考,用所学的数学知识给予解决。所选的模型,最好尽可能结合医学实际问题,且具一定的趣味性,从而使学生体会到数学来源于生活实际,又应用于生活实际之中,以激发学生学好数学的决心,提高他们应用数学解决实际问题的能力[5]。

总之,高等数学教学的目的是提高学生的数学素质,为进一步学习其专业课打下良好的数学基础。教学中融入数学建模思想,可使学生的想象力、洞察力和创造力得到培养和提高的同时,也提高学生应用数学思想、知识、方法解决实际问题的能力。

【参考文献】

[1]洪永成,李晓彬.搞好数学建模教学提高学生素质[J].上海金融学院学报,2004,3:(总63)6.

[2]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1993,6.

[3]梅挺,邓丽洪.高等数学[M].北京:中国水利水电出版社,2007,8.

[4]梅挺,贾其锋,张明,等.高等数学学习指导[M].北京:中国水利水电出版社,2007,8.

[5]蔡文荣.数学建模与应用型人才培养[J].闽江学院学报(自然科学版),27(2),2006,4.

高等数学论文范文第5篇

关健词:成人高等数学教学方法

成人高等教育从1986年实行全国统一招生考试,经过短短的二十多年的发展,已成为高等教育体系中重要的组成部分。根据中国教育网《2002年全国教育事业发展统计公报》的信息,裁止到2002年底我国高等教育本科、高职(专科)在校生1462.52万人,其中成人高等教育在校生554.16万人,占38.23%。

数学是成人高校一门十分重要的基础课,它是研究客观世界的空间形式和数量关系的科学,具有很强的概括性、抽象性和逻辑性,也是应用极其广泛的一门学科。在高新技术的信息时代,要求企业的职工尤其是企业的决策者与管理者具有良好的数学素质,具有抽象思维能力与解决间题的能力,具有对所从事的经济与生产活动做出定量分析与定性分析的能力。目前在技术界广泛流传一个说法是:“高新技术本质上就是数学技术”。为了培养高素质的员工与管理人才,适应现代化管理的需要,提高成人高等教育的数学教学质量,提高学生数学应用能力就显得尤为重要。

一、成人高等数学教学方法现状分析

1.忽视成人学生的基础,教学方法“普教化”、单一化。

一方面,由于近几年成人人学门槛越来越低,导致学生数学基础较差,学生欠缺基本的数学基础知识、基本技能,思维能力很差,分析问题解决间题的能力更有限,没能形成有效的学习方法。另一方面,由于许多成人高校依附于普通高校办学,或者干脆就是普通高校的一个分支,导致我国成人高等数学教育的教学方法长期以来沿袭或模仿普通高校的那一套,缺乏成人特色;教学条件和教学手段相对落后,缺乏起码的现代化教学手段,导致老师教学方法单一。这些都严重影响了成人高等数学教学质量。

2.忽视成人特点,缺乏理论联系实际。

成人学生的学习特点以间接兴趣为主,具有明确的指向性、不稳定性,只有感到所学内容“实际、实用、实效”,才会好学,学习质量才会提高。传统的高等数学教学忽视成人学习特点,注重知识的传授,忽视职业技能的培养,理论脱离实际。比如:学习《线性规划》的“单纯形法”,却不知道“单纯形法”的经济含义,在《企业管理》的学习中不会应用,更谈不上把经济活动中的实际问题化为数学问题,用数学知识和方法解决问题。在学员的毕业设计中几乎找不到用数学模型来解决生产过程与经营管理中实际问题的论文。由于数学教学的严重脱离实际,使得学生普遍觉得学习数学又费时,又难学,又无用,实在枯燥无味,学习起来既没有兴趣更缺乏动力。

二、改进教学方法的对策研究

1.生动有趣的直观教学方法

因为数学比其它学科更抽象,所以选用直观教学方法提高学生的理解能力。即利用图形、图表、情感等手段,通过学生的感知,使他们获得清晰的表象。心理实验表明,人们从视觉获得的知识一般能记住25%,只从听觉获得的知识一般能记住15%;如果人们能把听觉与视觉结合起来,能记住的就增加到65%。利用这一原理,综合调动学生的感觉器官进行教学,可以大大提高数学教学质量。

(1)描述形象化。《微积分》中蕴含着许多重要的数学思想、数学方法,这是课程中讲解的重点,却往往也是难点,这时举个例子、打个比方,形象化地描述,能够事半功倍。比如在讲左、右极限蕴含着一个重要的数学思想:两边逼近的思想。在给学生讲了一个两头狮子从两边合围捕牛的故事后,学生就轻松理解两边逼近的思想。

(2)理解情感化。充分利用学生感性知识理解数学,形象生动的语言会让人身临其境,增强理解能力。比如:在讲解极大值不一定比极小值大时,问学生一个问题:在自已的家族里,有没有叔叔比侄子小的情况?学生说“有”,课堂气氛非常活跃,学生一下子就理解了有时极大值比极小值小这个问题。

(3)文字图形化。图对于数学来说是不可或缺的,如果把图从数学中删去的话,就好比一只老虎没有了牙。对于一些难以理解的概念,把文字图形化,会让学员更轻松的理解和掌握。比如利用图象介绍连续这个概念。

(4)语言趣味化。讲导数可以求二阶导、三阶导、n阶导时,我们说就像影星伊丽莎白·泰勒,在她的第二次婚姻变成过去式之后猛然省悟,“为什么我一定要停在第二次呢?”以后她一而再,再而三的结婚,当然首先是离婚。在此你也可以一而再,再而三求导数。让学生在微微一笑中理解了一个平时去师磨破嘴皮都不见得能理解的知识点。

2理论联系实际的教学方法:

数学的根源在于普通的常识,数学实质上是人们常识的系统化,即数学是现实世界的抽象反映和人类经验的总结,所以数学教育应该源于现实,用于现实,应该通过具体的问题来教抽象的数学内容,应该从学习者所经历所接触的客观实际中提出问题。

(1)案例式教学方法。在成人高等教育财经管理类专业中,数学是核心课程,主要包括:微积分、线性代数和线性规划、概率论与数理统计,总结这些数学在经济管理类专业中的应用,发现数学的应用极其普遍。如:国民经济计划中的投人产出法;西方经济学中的边际效益;信息经济学中的博弈论;市场营销中的各种概率值计算;企业战略中的决策论;运输调度中的网络分析;建筑施工中的工期运筹等。所以在教学时采用案例式的教学方法,有针对性地选择一些问题进行理论分析,如:不同还款方式贷款购房的比较、多种商业保险款项的比较等。这样充分发挥了成人学生有一定工作和生活经验,问题意识强的特点,使成人学生更主动地参与到教学中来。

(2)“再创造”的教学方法。传统的教学方法就是将数学当作是一个已经完成的现成的形式理论,从定义出发,介绍它的符号、表达方式,再讨论一系列性质,从而得出各种规则、算法。这即不符合数学的被发现、创造的真实过程,也违背基本的教学方法,还会造成数学课程平淡无味。所以国际上著名的数学教育权威弗赖登塔尔倡导“再创造”的教学方法,他认为数学教学方法的核心是学生的“再创造”,就是给学生提供条件,在教师的指导下让学生能够重新创造性质、规则甚至定义。也就是按照数学家研究、学习数学方式来学习数学。“再创造”的教学方法强调的重点从教转向学,学生从观摹到亲身行动,体验参与。比如:用“一尺之捶,日取其半,万世不蝎”来引人数列极限;用中国人口的增长问题和学生共同探讨“指数增长和指数衰败”。由于能够引人到教学当中的案例不但有限,而且还受学生基础的限制,所以在教学中可以采用“再创造”的教学方法达到理论联系实际的目的。

高等数学论文范文第6篇

我班全体学员就乐教授提出的5个问题,根据自己的体会和经验,进行了全面而热烈的讨论。讨论内容如下:

1.高等数学中的常见问题与解决

(1)如何针对学生的实际(基础,接受能力,专业需求),讲授内容(广度,深度,后继课的需要)。

(2)怎样调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习。

(3)如何吃透教材,结合其他资料,整合出自己的讲稿。

(4)课堂中如何加强与学生的互动,学生作业的批阅与监控。

(5)一堂成功的课的评价标准。

(6)知识点、方法、计算、证明、应用问题之间的比例。

(7) 讲授知识与培养能力之间如何平衡(仍受课时的限制)。

(8)高等数学知识与新课标下高中数学的衔接问题。

(9)各部分内容的调整与重新组合。

2.极限形式化语言要不要讲

根据学生的水平和教学要求,选择讲与不讲和讲的程度,但可以通过几何的图形,直观的表述介绍一下,讲清语言表述的本质,最后给出严格的形式化语言,让学生见识一下也好。但不能过分的只停留在语言层面。精神实质才是关键。对于工科类学生主要是极限思想、严密逻辑思维的熏陶,能理解书上的证明,即可,不必要求会用定义证明极限。对于艺术、体育、法学等文科专业,只需要理解描述性定义就可以了。

3.数学建模融入高等数学

这是个热点和难点问题。数学建模教育,既能培养学生的应用意识、创新意识又能培养应用和创新能力,它是数学教育的重要素材和途径。因此,数学建模应该加强。但最好根据学生的实际情况,有针对性地选择几个好的典型例子,从问题的引入,问题的分析,抽象和变量的选定,到模型的建立、求解,回到原问题中去检验分析等。要先易后难,循序渐进。老师最好提前将问题公布给学生,老师主要的精力放在问题的分析上,等到有了基本的训练,可进一步介绍数学建模、数学试验、数学软件等。比较好的几个地方是:极限的几何刻画,变速直线运动的速度。近似计算,图形的面积,logistic mapping 等。另外,对于基础好,感兴趣的学生可采取兴趣小组,课外讨论班的形式,进行强化。但这部分不是高数的主题,因此要适度,并留有余地。基本原则是要调动学生的学习积极性

4.关于多媒体的使用

有老师使用的,但很少,大部分老师没有用,主要是学校的条件达不到,多媒体教室紧张,安排不到数学课的需求。也有老师认为,仅用多媒体把教学内容,放电影般地演示给学生,往往不便培养学生的作题能力。建议适当选用,多媒体是手段而不是目的。制作好的课件(内容,形式,技术),讲授的方式都要改变。还涉及到课堂上的临场发挥等。但制作好的课件,往往特别的费时,建议由技术专家和名师分层次制作典型的.课件,推广到全国,授课老师则可在此基础上,进行二次开发,加入一些与学生实际相关的内容。

高等数学论文范文第7篇

[关键词]高等数学;多媒体技术;旅游管理

1引言

高等数学是高等院校的一门十分重要的基础课程,也是专业教学计划中的一门主干课程。自从20世纪50年代开始,国内引进苏联教育的教材体系,高等数学课程逐渐形成了现有的、较为完善的教学体系。虽然经过1958年和1978年的两次高等院校教学改革运动,高等数学课程也得到了一定程度的改进,但课程的总的教学思想和教学体系没有发生根本性的改变。而在20世纪80年代,世界范围内出现了大学数学改革浪潮,西方发达国家,也都争先恐后地对大学数学的教育体系进行了不同程度的改革。国家教育部于1996年启动了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”,1998年10月教育部又在北京香山召集了部分大学数学教育的专家、学者,以及来自教学第一线的数学教师,举办了“数学教育在大学教育中的作用”的研讨会。此后,大学数学教育的改革受到各方面更加广泛的关注和重视[1,2]。

自1999年国家开始实行的高校招生扩招政策以来,全国的高等教育形势发生了很大变化,出现了许多新的情况和问题。特别需要指出的是,各个高等院校的在校学生人数不断大幅增加,而教师数量并没有相应地得到同步增加,因此就造成高等院校的教学设施和教学人员的普遍短缺,数学教师尤为严重。为了保证学生有课上、课程有人讲,像高等数学这样的专业基础课,不得不采用大班来组织课堂教学,学生人数一般都在150人左右,有时多达200人。面对这样的困境,如何来保证高等数学课程的教学质量并有效地提高学生的数学素质?就成为一个值得高校有关各方认真考虑和研究的课题。

本文将借助当代教育心理学的一些理论和思想,从数学的教育作用、高等数学课程教学的现状和问题、以及多媒体技术在高等数学课程教学中的应用几个方面,来研究高等数学课程的教学改革问题,并结合我校的具体实际情况,提出一些能有效提高高等数学课程的教学质量的新建议。

2数学与数学教育

数学的发展历史是非常悠久的,大约在1万年前,人类就从社会生产实践中逐渐认识并形成了“数”和“形”的概念,但是真正产生数学理论还是从古希腊人欧几里得(Euclid,公元前300年)开始的。

2000多年以来,数学的发展大体可以分为3个阶段:17世纪以前是数学发展的初级阶段,这一时期出现了常量数学,如初等几何,初等代数;从文艺复兴时期开始,数学进入了第二个阶段,即变量数学阶段,这一时期产生了微积分、解析几何、高等代数;从19世纪开始,数学获得了巨大的发展,形成了近代数学阶段,这一时期产生出实变函数、复变函数、泛函分析、微分方程、近世代数、非欧几何、拓扑学、计算数学、数理逻辑、概率论、数理统计等一大批新的数学分支。到目前为止,数学已发展成为拥有100多个学科分支的庞大的知识体系。

恩格斯曾说过:“数学是现实世界中的空间形式与数量关系”。然而现代数学的内容已经大大超出一般意义下的“形”与“数”的范畴。对于大多数人来说,数学,特别是现代数学,在他们的印象中往往只是一大堆符号和公式,而并不真正了解数学为何物。为简单起见,我们可以用较为生动形象的语言来描述数学,数学是一切科学的共同语言,数学是一把打开科学大门的钥匙,数学是一种思维的工具,数学是一门创造性的艺术。不仅如此,数学还是一门内容丰富的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家是十分有用的,而且对政治家和神学家的学说观点也会产生影响,它满足了人类探索宇宙的好奇心和对美妙音乐的冥想,甚至以难以觉察到的方式无可置疑地影响着现代历史的进程。

数学作为一门教育课程进入学校,可追溯到公元前的柏拉图(Plato,公元前427-公元前347)时期,至今已有2400年左右的时间。柏拉图曾规定不懂几何学的人就不得进他的哲学学校。他甚至认为:“如果说不知道正方形的对角线和边是不能用同一单位度量的,那他就不值得人的称号”。由此可以看出,那时人类就已经把数学与教育、数学与人的全面发展联系起来了。

1990年,联合国研究机构提出了“知识经济”的说法,1996年经合组织明确给出这一概念的定义,即以知识为基础的经济。在知识经济时代,知识经济人才的首要标准是要真正有知识,联合国系统曾对高科技产业的研究者、决策者和管理者应具备的个人基本知识做过一个总结———高等数学;在研究与发展的某一领域中的实践;计算机的基础知识;现代管理方法;外语知识;社会科学的基本知识。值得注意的是在所列的基本知识当中高等数学被放置于首位,这从一个侧面充分说明了高等数学在人才培养过程中的重要作用。事实上,数学教育在提高人才的推理能力、抽象能力、分析能力和创造能力上是任何其它训练都无法代替的。

3高等数学课程教学的现状和问题

北京第二外国语学院是一所以外国语言文学为主体学科,以旅游管理为特色学科,文学、经济学、管理学、法学等多学科门类共同发展的教学型大学。高等数学是旅游管理学院和国际经济贸易学院的各专业本科生的专业必修课,也是国际传播学院、法政学院以及外语类各系的本科生的公共选修课。教学内容涉及到微积分学、线性代数、概率论和数理统计4门不同的数学课程,教学计划144学时,实际教学课时约为120学时。

就旅游管理学院的旅游管理专业、市场营销专业、财务管理专业、会议展览专业而言,经过近几年的教学实践和研究,目前在高等数学课程教学中主要存在如下的问题:

(1)国内具有同类专业的一流高等院校大都设置250学时左右的大学数学课程,相对来说上述专业的数学课程存在严重的学时不足问题。

(2)由于大学扩招而兴起的大班课堂教学,以及长期以来所形成的重视课堂教学的传统,而导致了“注入式”教学方法更加流行。

(3)由于同一专业实行文理科招生制,再加上生源地的不同,造成学生入学数学水平的差距增大,这就给教师组织教学带来很大的困难。

(4)由于数学教师的缺乏,造成教学任务非常繁重,从而导致教师长期无暇接触科学研究,成为名副其实的“教书匠”,更严重的是数学教师看不到个人的职业发展前景。

(5)由于教学学时的不足,又为了完成教学内容赶进度,致使习题课名存实亡,只能在课堂上找时间多讲几个例题来代替。

(6)由于过分强调“专业教育”,而形成了对大学数学教育的片面理解,在人们的观念里,认为数学只是“为专业服务”的工具仍然根深蒂固,严重忽视大学数学在人才培养中的素质教育作用。

4多媒体技术在高等数学课程教学中的应用

现在,从数学教师的角度出发,借助当代教育心理学的一些理论和思想[3],来研究多媒体技术在高等数学课程教学中的应用,以便克服和改善在高等数学课程教学中存在的主要问题。

课堂板书教学是高等数学课程教学的一个特点。符号语言是数学的一个重要特征,如同音乐利用符号来代表和传播声音一样,数学也是利用符号来表示数量关系和空间形式的。数学符号语言与日常讲话用的语言是不同的,因为日常语言是习俗的产物,也是社会和政治运动的产物,而数学符号语言是经过慎重地、有意地和精心地设计的。借助于数学符号语言的严密性、简洁性和精确性,数学家们就可以表达和研究数学思想,而这些思想如果用普通语言来表达的话,就会显得非常冗长不堪。另外,数学符号语言的这种简洁性还有助于提高思维的效率。数学符号语言中含有大量的符号和几何图形,这些符号和图形常使得不懂其意义的人感到莫名其妙。因此,要想完整准确地表达和传递数学信息,仅仅依靠普通人类语言是不够的,还必须借助数学的符号语言才能办到。由此可见,数学课程的教学不仅需要大量的说,而且需要大量的写和大量的画。这就决定了数学课程的教学必须借助大量的板书来组织课堂教学。

创建一个能够充分调动学生的各个感觉器官的客观环境是高等数学课堂教学的一个起码条件。神经生物学家的实验研究已经表明,人类自然接受信息是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感官来进行的,其中视觉和听觉起着最重要的作用。通过视觉获得的信息占83%,通过听觉获得的信息占11%,因此来自视觉和听觉的信息就达到94%。对于同样的学习材料,单用视觉,3小时后能保持所获得知识的72%,3天后下降到20%。单用听觉,3小时后能保持所获得知识的70%,3天后下降到10%。如果视觉和听觉并用,3小时后能保持所获得知识的85%,3天后下降到65%。因此从提高学生学习高等数学的效率来讲,创建一个能够充分调动学生的各个感觉器官的学习环境是十分重要的。

目前高等数学课程是以大班方式组织教学的,每班合计人数约为140人(4×35=140),这主要是由于专职数学教师数量不足而造成的。如果数学教师不能在近期内有效地增加的话,那么在这样的教学环境中继续使用传统教学法来组织课堂教学,由大课堂教学所引起的一系列问题,比如坐在教室后面的学生看不清黑(白)板上老师的板书、听不清老师的声音之类问题,就会更加严重。根据近年来的教学研究和实践,笔者认为将多媒体技术应用到高等数学课程教学中是走出这一困境的一个最合适的办法。

随着办学设施的逐步改善,学校已经建成一些多媒体教室,配置了计算机、多功能投影仪、视频展台、有线话筒、高保真音响、影碟机以及录像机,这就为开展高等数学的多媒体教学创造了必要的物质条件。对于高等数学课程来说,借助多媒体技术来组织课堂教学,会弥补传统教学法的某些缺陷,具有无可比拟的优势。

良好的视听环境。电子教案经多媒体演示后,文字规范,字体可大可小,图形直观清晰,色彩丰富,并可设置动画,视觉效果较好且具有形式上的美感。另外,高保真的话筒和音响,更增加了声音的立体效果。这些优势基本上可以解决学生在课堂上看不清板书和听不清声音的问题,使学生获得了一个良好的课堂教学环境。

生动形象的教学情景。传统教学手段难以表达的抽象数学概念和思想,借助多媒体技术可以生动形象地展示出来。如极限概念,从图形上通过计算机对极限过程的动画演示,学生就能比较容易地理解和接受这个抽象的极限概念。对于定积分和二重积分的概念,经过动画演示,学生很容易理解和接受分割、近似代替、求和以及取极限这个重要思想。

精确直观的空间图形。传统教学手段难以演示的空间图形和形成过程,借助多媒体技术可以精确直观地展示出来。三维空间的几何图形,如柱面、二次曲面、旋转体、曲面的截痕、球体被柱面所截得立体等等,这些特殊的曲面和立体的图形,对于大多数学生来说是难以想象出全貌的。通过计算机的三维动画软件,能够直观地演示这些难以想象的几何图形的形成过程,并精确地展示出来。借助图形的直观效果,有助于学生对于数学思想、概念和原理的认识和理解。

增加课堂教学的信息量。电子板书的合理演示,节省了数学教师的大量板书时间,使教师能够将更多的精力和时间用于教学内容的讲授上,进而有效地增加课堂教学的信息量,提高全面地提高课堂教学的有效性。

提高学生的学习积极性。多媒体技术带来的良好的视听环境、生动形象的教学情景和精确直观的空间图形,极大地增强了数学课程的趣味性和吸引力,特别是现代教育技术的引进,使学生在心理上产生一种积极上进的愿望,继而提高学生学习数学课程的积极性。

提高数学教师的业务水平。将多媒体技术引入高等数学的课堂教学中,对数学教师也是一种挑战,从认真备课到吃透教材,从钻研教学课件到制作体现自己教学理念和教学方法的电子教案,都需要去做大量的课前准备工作。另外,对于一般的数学老师来说,熟练使用计算机和电子教案的制作工具也不是一件轻松的事情。这个准备的过程无疑会大大提高数学教师的能力和业务水平。

需要指出的是,多媒体技术是一种辅助高等数学课程教学的工具,它也具有两面性。如果多媒体技术在课堂教学中使用恰到好处,那么就能够成功解决目前高等数学课程教学中存在的部分的问题,从而极大地提高高等数学的教学质量。如果使用不合理得当,也会出现一些传统教学中的常见的问题,如满堂灌现象,特别是由于课堂教学的信息量加大和节奏加快,容易使学生眼花缭乱,难以真正吸收和消化教师在课堂上提供的数学思想和知识。

课堂教学是一门艺术,也是一种创造性劳动,要做好这项工作,需要教师的敬业精神,更需要教师对学生的爱心。

5提高教学质量的一些建议

翻开国内的学术期刊,不难见到有关高等数学教学改革的研究文章,但这些文章大多数是从教师的角度去考虑高等数学课程的教学改革问题,很少有人从宏观的角度去思考。如何来有效地提高高等数学课程的教学质量,这是一项复杂的、艰巨的系统工程,需要教育部门、院校主管、数学教师、接受教育的学生,各施其职,各尽其力,通力合作才能够奏效。

具体需要以下几个前提条件:

一是有关各方对数学教育在大学人才培养过程中的作用要有一个明确的认识,高等数学是学生掌握数学工具的主要课程,而数学工具可用来处理和解决本学科中普遍存在的数量化问题和逻辑推理问题;数学是学生培养理性思维的重要载体,而理性思维会潜移默化地在学生日后的工作中发挥作用;数学是学生接受美感熏陶的一条途径,而美学四大中心构架(诗词、音乐、造型和数学)之一就是数学;数学是学生从事一切科学研究的共同语言,而数学语言会促进学生在知识、能力和素质的综合协调发展。

二是各级管理机构要加大教育经费的投入,制定切实可行的相关配套政策,鼓励和支持大学教师积极从事数学教学改革的研究和实践,使从事教学研究的教师看到自己的职业发展前景,使通识教育真正落实到实处。

三是数学教师要更新教育观念,自觉运用教育学和心理学的观点来指导数学的教学活动,敬岗敬业热爱学生,设法培养学生们的学习兴趣,使学生们能真正地认识到学习高等数学对他们日后职业发展的重要性,充分调动学生的学习积极性和主动性,并培养学生们的独立思考能力和创新能力,使得学生能够不断地提高他们的学习能力,进而树立终身不断追求学问的理想。

四是学生要积极向上,具有良好的学习动机,并能够认识到学习高等数学的重要作用,积极配合教师的教学活动,不断改进自己的学习方法和策略,提高自己的学习能力,逐渐养成探求问题的习惯。如果这些前提条件能够满足或大部分满足的话,那么经过有关各方的努力,有效地提高高等数学课程的教学质量是完全可能的。

总之,为加快我校向多学科综合型大学发展的速度,跟上国家大学数学教育改革的步伐,尽快提高高等数学的教学质量,建议有关各方转变对数学教育在大学人才培养过程中的作用的认识,更新大学数学的教育观念,大力倡导数学素质教育,健全大学数学教育的管理机构,明确管理机构的职责,加大对大学数学教育的经费投入,加强大学数学课程师资队伍的建设,制定切实可行的相关配套政策,使从事教学研究的教师看到自己的职业发展前景,调动各方面人员的积极性,保证大学数学课程必要的教学课时,设置数学课堂合理的学生人数,为数学教学改革和提高教学质量创造一个更加宽松的良好环境,努力为国家培养更多的高素质人才,为中华民族的复兴做出贡献。

[参考文献]

[1]萧树铁,谭泽光,曹之江,朱学贤.面向21世纪大学数学教学改革的探讨[J].高教数学研究,2000,3(3):5-9;2000,3(4):6-11;2001,4(1):4-12;2001,4(2):6-10.

高等数学论文范文第8篇

关键词:高等数学;教学方法;网络教学;数学建模

医药高等数学课程是中医药本科院校开设的一门必修基础课,其目的是培养学生的逻辑思维、分析问题与解决问题的能力,且为其他后继课程(例如化学、物理、数理统计、中药学等)的学习和应用打下基础。学好高等数学这门课程,能帮助学生运用数学思维和数学方法更好地学习中医药学相关专业知识,提高学生解决问题的能力。然而,因为医药高等数学内容的抽象性、结构的严谨性、知识的连续性,在教学过程中存在一定困难,包括教师教的困难和学生学的一知半解。我们对该课程教学进行改革尝试,对新方法进行了探索研究,总结如下。

一、引进数学建模,数学和医学相互交融

高等数学这门课程,给中医药院校学生的普遍印象就是抽象难懂、枯燥乏味、没有实际用处。那么,通过培养学生的学习兴趣来改变这种状况就是一个很好的方法。首先,在大一一开始就让学生明白,数学在医学方面的应用是很广泛的。数学对其他学科的作用主要是通过建立数学模型来实现的,建立数学模型是应用高等数学的关键一步。比如,当生物医学家有了药物浓度在人体内随时间和空间变化的数学模型后,他们就可以通过求解这个数学模型,研究性态来分析药物的疗效,从而有效地指导临床用药。我们认为,教师在教学过程中可以穿插一些数学建模的思想,适当地讲解一些数学建模来解决实际医学问题的例子,使学生体会所学的数学原理或方法的应用。比如,在学习极限和连续时,可以介绍蛛网模型或者细菌繁殖模型;而微分方程,作为动力机制的数学模型,在医学中的例子更是数不胜数,如可以用微分方程来描述肿瘤生长模型、静脉注射给药的一室模型以及传染病模型等niiw校数学教师应当熟悉数学史和数学思想方面的内容,包括数学概念、定理等理论的形成以及发展简史,不能一味地讲解教材,应当将数学与其他医学学科联系在一起。教师应当给学中医学的学生呈现出数学在医学应用方面的发展,使学生理论联系实际。加强数学与医学的有机结合。根据不同专业的不同学时,优化教材体系,适当压缩或删减一下与中医药无关的内容,相应增加中医药学方面的实际教学案例,培养学生在中医药研究中定量分析的数学思维和能力。比如,给临床医学要方剂学的学生讲课时,可介绍“分形理论”在中医药学中的应用。例如,肌肉中的血管分布,是“三维”的粗糙结构,这一结构与药物在人体中的扩散过程动力学问题有密切的关系。在给医学影像学的学生上课时,可以介绍一下X射线计算机断层扫描仪(CT)的问世是20世纪放射医学领域的一次革命性突破,还有20世纪末兴起的磁共振(MRI)的主要技术也是数学方面,它是以傅里叶变换的快速精确的反演为主要特征的。

二、发挥教师主导、学生主体作用

俗话说“要想给学生一杯水,老师得先有一桶水”,这也就告诉我们,作为传道授业的教师,我们必须得有丰沛的知识储备,这不仅要求我们求学多年所学知识,还要求我们懂得如何把知识以一种容易接受的方式传授给学生。在给学生讲仟何一堂课之前,教师必须先熟悉了解本节的知识,包括知识要点,知识难点等,在教学过程中层次分明,语言组织有序,并且要注重知识的举一反三,而不是一味的局限于教材仅有的内容。对于较难理解的专业术语,为了让学生清楚地理解,教师要用最朴实的语言将一个问题解释清楚,将一个知识点讲透彻。在讲一节课之前要想好如何组织自己的语言,如何生动地以一种学生感兴趣的方式去上课,而不是像读天书一样,让学生觉得知识又难课堂又枯燥无味。同时,不应该太过于依赖多媒体,只热衷于多媒体的图文并茂而忽略了与学生的课堂交流。教师在讲课时还要密切关注学生的情绪和面部表情,以随时调整自己的教学内容或教学方式。对在课堂上经常出现的情绪低落、精神状态不佳的学生,教师需在课下与其谈心,从思想上、生活上解决他们所遇到的困难和面临的问题。必要时,教师还可动员其他学生伸出援助之手。教师要充分利用课间休息时间与学生们聊天、谈心,了解他们的学习思想状况,这样有助于教师改进教学方式,以取得更好的授课效果,而且在与学生接触时,教师的世界观、做人准则、处事方式也会给学生留下深刻印象。教师在批改学生作业时要一丝不苟,并要针对学生个性、学习程度、能力、方法和作业状况进行科学评定,或鼓励、或鞭策、或严厉批评、或循循善诱,从而达到教书育人的目的。

三、发展网络教学平台

网络教学平台是以微型教学视频为载体,针对某个学科重点、难点、疑点、考点或学习活动、主题、实验、仟务等而设计开发的一种支持多种学习方式的新型在线网络视频课程m在信息化背景下的今天,手机各种应用软件和我们的生活密切相连,大大方便了我们的衣食住行,发展网络教学平台,可以让学习变成身边一件更加容易的事情,现在的大学生更愿意接受这种新颖的学习模式。将网络教学平台引入到医药高等数学这门课程,教师可以与学生随时沟通,实时了解学生对课程的掌握情况;课后教师针对高等数学教学内容中的某个知识点或者某个难点做成微视频,上传到网络教学平台,学生可通过登陆该平台自行观看所需要的内容,这样有助于学生在课堂上对重点和难点知识的学习和理解,学生通过观看例题教学的小视频,可以加深他们对高等数学中一些题目解法的理解,而且可以随时重复观看,避免了课后没有板书,没有教师的讲解而无法及时把问题搞懂。

高等数学论文范文第9篇

1.形式多样,丰富和生动课堂教学,易调动学习积极性

长久以来,传统的数学教学应用板书讲授法进行,形式单一.加之讲解内容本来就比较抽象,这样也比较枯燥,更加不利于学生们理解.高等数学课堂教学引入多媒体,形式多样起来,也丰富和生动了课堂教学,更易于调动学生的学习积极性.具体来说,在教学中,教师在课件中加入图像、声音、视频、动画等,努力创设和营造了图文声像并茂的教学情境,不仅能够激发学生的求知欲望,还利用学生的好奇心,逐渐培养了学习兴趣.而且,教师还可根据教学内容与环节,恰如其分地添加或引入鲜活的课外实例,扩展知识的背景,开拓学生们的视野.这对于提高学习兴趣有极大的促进作用,而且学习的积极性也更加容易被调动起来.

2.展现抽象的数学内容更加直观,易被接受

高等数学课堂引入多媒体教学可以使一些抽象的学习内容通过图形、动画等形式而变得直观,更加容易被学生们理解.具体来说,用计算机演示参数方程为例,随着参数的变化点的位置的变化过程可以通过动态的过程展现给学生们,不仅使学生们对参数的意义有一个直观的了解,同时也能向他们展现几何关系的魅力之处,充分展现空间曲线、曲面、立体图形由点到线、再由线到面的完整的生成过程,使得原本抽象的空间关系变得具体生动.

二、高等数学多媒体教学的瓶颈分析

1.辅助教学未能切实结合高等数学的学科特点

高等数学的特点主要体现在由常量数学到变量数学的飞跃过渡,体现在由静态图形研究到动态图形研究的过渡,由平面图形研究到空间图形研究的过渡.但当前具体的授课过程中,多媒体在教师讲解时大多情况下不能给以必要的辅助,而很多任课教师把它就当成了一种演示工具.而且课堂教学如何能够归还学生的主体地位,以学生的活动为主,当前的高等数学多媒体教学并没有实际的规范和体现.高等数学本身有学科的一些特点,引入多媒体如何结合特点进行教学设计、遵循什么样的原则,与传统备课和课堂安排有何调整等等,当前的高等数学多媒体教学也没有统一的规范.这一系列问题是我们教师必须要认真思考的现实问题.大多数的任课教师使用多媒体,仅仅是替代了手写板书,整堂课都是以“教师为中心”,较少地考虑到了学生学的问题,几乎没有任课教师能够充分地利用多媒体,充分发挥它的功用.

2.教学多样化的需求得不到满足,基础条件存在缺陷

当前高等数学的多媒体教学应用的软件和硬件基础条件都还不完善,不能充分适应教学的多样化需求.具体表现在:一方面,当前开发供使用的高等数学教学软件,作为商品,在内容和通用性等方面都存在着很多不如人意的地方,例如,开发周期长,软件更新慢,内容过时跟不上教材内容的更新.多媒体软件对教材的重点、难点把握不准,甚至还有知识错误.真正能够用于课堂实际教学、内容新颖且富于启发性的软件很少.另一方面,硬件上,近几年,高校持续扩招,网络教室、多媒体教室和制作室等硬件条件的不足也是亟待解决的问题.

3.多媒体辅助相关的评价体系亟待完善

目前,高等数学多媒体辅助教学评价体系仍然存在缺陷,亟待完善.传统教学和现代教学的本质区别是:把以教师为中心的教变为以学生为中心的学,把以教师为主体的教学实践过程变成以学生为主体的学习实践过程.当前高等数学多媒体教学的不科学评价很可能引发功利行为,甚至把是否应用了多媒体教学作为评价一堂课质量高低的主要依据.而这与学生主体、教师主导的课堂教学理念是有些背道而驰的.

4.任课教师的信息技术水平普遍不高

就任课教师方面来说,数学教师不是搞计算机的,认为自己不需要掌握那么多的技能,会放放课件,简单的功能会用就可以的教师大有人在,甚至不是少数.当前高等数学多媒体教学就存在着普遍性的任课教师信息技术水平有待提高的这样一种现状.在我看来,在目前的课堂教学中使用多媒体辅助教学主要发生在校级或校级以上的公开课或竞教活动中,在日常的课堂教学中使用的少之又少,而现阶段参与不同层次展示评比的课件通常是那一所学校最高水平的体现,甚至是计算机专业人员辛勤劳动的结晶.计算机是一种工具,会用的教师可以拿来为自己的授课增色,同时辅助自己的教学,相得益彰.而随着科技的发展这种需要会越来越迫切,我认为各高等数学的任课教师还是应该进一步提高自己的计算机操作水平和信息技术水平.

三、解决当前困境的对策研究

1.做好多媒体交互式教学设计,提高学生们的参与度

课堂教学的主体是学生,针对当前的高等数学多媒体教学的现状,各任课教师应在课前积极做好多媒体交互式教学设计,提高学生的参与度.具体来说,所谓交互即是要利用好多媒体做好与学生之间的互动.任课教师设计的课件中应该根据课程所授知识的背景,提供适合于学生们互动的最真实的活动,设计好各个环节,让学生们从中学会处理各种有用信息和运用信息解决问题的方法,通过分析并从中探索,通过努力最终解决问题,通过反思调整原有认知,最终更新原有的知识结构.任课教师设计课件时还应该设计学生们在课堂上的合作交流过程,关注合作过程中的学习情感等各种体验,为学生提供与数学问题密切相关的、真实的学习情境.总之,针对多媒体的交互式教学,各任课教师应设计一些具体的过程,以教学目标和教学内容为中心让学生进行讨论,在合作的活动中解决问题,从而进一步提高高等数学的教学效率.

2.不断完善和改进多媒体教学的评价

针对当前多媒体教学评价功利化的倾向现状,各任课教师还应该积极地不断完善和改进多媒体教学的评价.具体来说,评价一节多媒体课成功与否,可从教育性、科学性、技术性、艺术性、实用性几个方面进行衡量.举例来说,我能想象的一堂成功的多媒体高等数学课应该是重点、难点突出,充分调动了学生的学习积极性和主动性,通过对学生们思维的锻炼使大部分学生能够有所收获,另外还应该层次清晰、节奏各环节设置合理等等.

3.加强任课教师信息化素质的培养

为适应多媒体教学需要有必要加强高等数学任课教师的信息化素质培养.多媒体是手段,是方式方法,作为高等数学教师只是要利用好这一手段来提高课程的教学效率.虽然是基础课程,但作为自然学科,高等数学的专业性要求比较强,教学准备的具体课件的各环节设计、制作还是应该以任课教师为核心,辅助教学的出发点不是计算机,而最根本的还是课程和教学本身,多媒体只是提高教学效率的一种具体手段.因此,要求各任课教师像编程人员一样精通计算机是不现实的,也是完全没必要的.但各任课教师也还是应掌握必要的现代信息技术,达到能熟练运用网络查询各种教学有用的资源及应用多媒体先进技术提高教学效率的程度.只有各任课教师达到能够熟练运用多种教学软件的程度,才能有助于实现高等数学教学的最佳化.

四、结语

高等数学论文范文第10篇

关键词:问题教学;开放教育;高等数学

一、“问题式”教学法的提出

建构主义理论的内容很丰富,其核心是:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构(而不是像传统教学那样,只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上)。建构主义强调,学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中,他们已经形成了有关的知识经验,他们对任何事情都有自己的看法。即使是有些问题他们从来没有接触过,没有现成的经验可以借鉴,但是当问题呈现在他们面前时,他们还是会基于以往的经验,依靠他们的认知能力,形成对问题的解释,提出他们的假设。教学不能无视学习者的已有知识经验,简单强硬的从外部对学习者实施知识的“填灌”,而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,生长新的知识经验。教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们时下的看法,思考他们这些想法的由来,并以此为据,引导学生丰富或调整自己的解释。这样一来,在教学中摸清学生的思想情况就成为我们知识处理和转换的强有力依据。如何把握学生的思想状况?如何根据学生已有知识来处理转换新知识呢?我想“问题”是最好的帮手。

二、“问题式”教学法的特征

民主性、主动性、探究性、合作性、创新性是“问题式”教学的几个基本特征。在这种教学环境中教学打破了传统的以教师为中心惯例,要求师与生之间,生与生之间平等的对话,和谐发展。“问题式”教学是一种以问题为本的教学形式,它主要是教师引导学生创造性解决问题的过程。所以它发端于问题,行进于问题,终止于问题。学生对问题产生困惑并产生求解过程的强烈愿望,是问题式教学的前提。正是由于问题激发学生去观察、思考,他们在教学过程中才能表现出能动性、自主性、创造性,积极探索问题的解决方案,并力图克服一切困难,发展其创造性人格。这就对教师提出了很高的要求,教师应善于从教材中发现问题,创设积极的问题情景,也就是在课堂教学中设置一种具有一定的困难,需要学生努力克服,而又是力所能及的学习任务,又是教学过程发展的动力。因此,问题情景的创设成为教师进行问题式教学的关键环节。

三、高等数学教学中使用“问题式”教学法的必要性

在高等数学学习过程中,给我们留下深刻印象的是不断地提出问题、研究问题、求解问题,衡量我们学习数学的成效也主要通过解决数学问题的水平来评价。因此,在数学活动中问题以及问题解决是极为重要的。我们学习的数学是由概念、定义、定理、公式、公理、定理等组成的知识系统,数学知识体系展开的基本形式是不断地提出数学问题,并在相继地解决问题的过程中逐步建构起来和精心组织起来的。教师可以逆向地超越现实的时间和空间,说明在以往条件下事件发生的状况和特点,揭示认识主体的意图、目的、思想与抉择等进程的信息,同时与学生共同探求数学对象的特性、关系结构和规律。学生是在主动参与问题的提出和解决的活动中获取知识、发展数学的。

数学对象来源于实践,但又不同于客观世界的具体事物,而是对它们从量的侧面某些本质特征进行抽象化、形式化、模式化,并在这个过程中对它们进行研究。这一过程本身促使个体的思维水平经由直观动作思维阶段、直观表象思维阶段、抽象思维阶段向辩证思维阶段发展。数学问题应适当增加来自现实生活的实例,有利于启发学生对数学知识价值的认识,进而认识到数学活动本身所具有的社会价值,激励学习的内部动力。

电大开放教育学员学习高等数学存在基础知识薄弱、记忆力差、水平参差不齐,逻辑推理和抽象思维能力与普通高校学生相距甚远,这无疑为高等数学这样一门高度抽象、逻辑严谨的课程的教学工作带来一定的困难。但是他们大多有一定的生活、工作经验,善于观察,重视学以致用。因此,在高等数学教学过程中,必须扬长避短,在教学过程中要自始自终贯彻这样一个基本思想,那就是:数学源于生活,其认识过程是沿着“从简单到复杂,由有限到无限,从宏观到微观,由感知到感悟。”逐步形成其理论体系,并最终应用于实践,解决实际问题。

四、高等数学课程“问题式”教学法案例

下面以“导数”知识为例来说明“问题式”教学在高等数学课程中的应用。

(一)教学的总体设计

问题式教学法的实施步骤、组织形式、和学习结果用坐标

其中,实施步骤包括:1.提出问题2.探求问题3.解决问题4.拓展问题5.深化问题;相应的组织形式为:1.创设情景2.自主学习3.合作探究4.巩固应用5.反思小结。

导数知识学习过程可表示为:实例=>导数知识=>导数应用,在这个过程中导数知识是中心。应用问题式教学法的总体构思如下:首先,举出两个实例,提出问题并给出解决问题需要的已知知识和解决的思路;其次,通过自主学习合作学习得出导数的概念、基本公式、运算性质以及运算方法;第三,总结出利用导数解决实际问题的方法。

(二)组织实施步骤

第一步,创设情境提出问题:

实例1.对一个喜欢吃巧克力的人来讲,有一个实验表明:吃一颗巧克力的总效用为35,吃两颗巧克力的总效用为60,吃三颗巧克力的总效用为75,吃四颗巧克力的总效用为80,吃五颗巧克力的总效用为75。由简单的观察和计算可知,从吃第一颗巧克力到吃第五颗巧克力,每多吃一颗巧克力它产生的效用增加量分别是25,15,5,-5,呈递减的趋势,换句话说,如果吃了四颗巧克力后,职称再吃第五颗、第六颗的话总效用不但不会增加反而会减少,也就是说不再会得到更多的满足了。那么请问,换了你你会吃几颗巧克力?

实例2.瞬时速率问题。已知物体的运动规律既路程与时间的函数关系S=S(t),求物体运动的瞬时速度。

第二步,自主学习探究问题:

1.解决问题所用的已有知识:平均速度、平均变化率、极限;2.解决问题的关键是什么:如何解决分母不能为0的问题;3.思路与方法是什么:先从一点扩充到一个区间,再让区间趋于一点。

第三步,合作学习解决问题:

1.函数在一点导数的定义:略;2.导数的数量意义、几何意义、经济意义、物理意义:略;3.基本公式、运算法则:略。

第四步,反思小节深化问题:

1.利用导数解决问题的思想方法;2.导数计算的题型及方法;3.可以利用导数解决问题的常见案例及解决方法。

五、“问题式”教学法结果分析

通过问题式教学在高等数学中的应用,笔者认为“问题式”教学法的精髓在于,教师通过不断地提出问题、分析问题、解决问题,激发同学们的学习兴趣,使他们带着问题去学习,在分析、解决问题的过程中学习新知识;同时,这种教学法也能提高同学们发现、分析、解决问题的能力。

“问题式”教学法比较适用于数学课程的教学,特别是开放教育中数学课程的教学。因为提高学生的学习兴趣是学习数学的首要问题,只要学生对课程的学习产生兴趣了,根据已有的知识,通过参加课程的多种学习形式,一定可以达到学习目的,掌握教学要求。

参考文献:

高等数学论文范文第11篇

关键词:问题教学;开放教育;高等数学

一、“问题式”教学法的提出

建构主义理论的内容很丰富,其核心是:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构(而不是像传统教学那样,只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上)。建构主义强调,学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中,他们已经形成了有关的知识经验,他们对任何事情都有自己的看法。即使是有些问题他们从来没有接触过,没有现成的经验可以借鉴,但是当问题呈现在他们面前时,他们还是会基于以往的经验,依靠他们的认知能力,形成对问题的解释,提出他们的假设。教学不能无视学习者的已有知识经验,简单强硬的从外部对学习者实施知识的“填灌”,而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,生长新的知识经验。教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们时下的看法,思考他们这些想法的由来,并以此为据,引导学生丰富或调整自己的解释。这样一来,在教学中摸清学生的思想情况就成为我们知识处理和转换的强有力依据。如何把握学生的思想状况?如何根据学生已有知识来处理转换新知识呢?我想“问题”是最好的帮手。

二、“问题式”教学法的特征

民主性、主动性、探究性、合作性、创新性是“问题式”教学的几个基本特征。在这种教学环境中教学打破了传统的以教师为中心惯例,要求师与生之间,生与生之间平等的对话,和谐发展。“问题式”教学是一种以问题为本的教学形式,它主要是教师引导学生创造性解决问题的过程。所以它发端于问题,行进于问题,终止于问题。学生对问题产生困惑并产生求解过程的强烈愿望,是问题式教学的前提。正是由于问题激发学生去观察、思考,他们在教学过程中才能表现出能动性、自主性、创造性,积极探索问题的解决方案,并力图克服一切困难,发展其创造性人格。这就对教师提出了很高的要求,教师应善于从教材中发现问题,创设积极的问题情景,也就是在课堂教学中设置一种具有一定的困难,需要学生努力克服,而又是力所能及的学习任务,又是教学过程发展的动力。因此,问题情景的创设成为教师进行问题式教学的关键环节。

三、高等数学教学中使用“问题式”教学法的必要性

在高等数学学习过程中,给我们留下深刻印象的是不断地提出问题、研究问题、求解问题,衡量我们学习数学的成效也主要通过解决数学问题的水平来评价。因此,在数学活动中问题以及问题解决是极为重要的。我们学习的数学是由概念、定义、定理、公式、公理、定理等组成的知识系统,数学知识体系展开的基本形式是不断地提出数学问题,并在相继地解决问题的过程中逐步建构起来和精心组织起来的。教师可以逆向地超越现实的时间和空间,说明在以往条件下事件发生的状况和特点,揭示认识主体的意图、目的、思想与抉择等进程的信息,同时与学生共同探求数学对象的特性、关系结构和规律。学生是在主动参与问题的提出和解决的活动中获取知识、发展数学的。

数学对象来源于实践,但又不同于客观世界的具体事物,而是对它们从量的侧面某些本质特征进行抽象化、形式化、模式化,并在这个过程中对它们进行研究。这一过程本身促使个体的思维水平经由直观动作思维阶段、直观表象思维阶段、抽象思维阶段向辩证思维阶段发展。数学问题应适当增加来自现实生活的实例,有利于启发学生对数学知识价值的认识,进而认识到数学活动本身所具有的社会价值,激励学习的内部动力。

电大开放教育学员学习高等数学存在基础知识薄弱、记忆力差、水平参差不齐,逻辑推理和抽象思维能力与普通高校学生相距甚远,这无疑为高等数学这样一门高度抽象、逻辑严谨的课程的教学工作带来一定的困难。但是他们大多有一定的生活、工作经验,善于观察,重视学以致用。因此,在高等数学教学过程中,必须扬长避短,在教学过程中要自始自终贯彻这样一个基本思想,那就是:数学源于生活,其认识过程是沿着“从简单到复杂,由有限到无限,从宏观到微观,由感知到感悟。”逐步形成其理论体系,并最终应用于实践,解决实际问题。

四、高等数学课程“问题式”教学法案例

下面以“导数”知识为例来说明“问题式”教学在高等数学课程中的应用。

(一)教学的总体设计

问题式教学法的实施步骤、组织形式、和学习结果用坐标

其中,实施步骤包括:1.提出问题2.探求问题3.解决问题4.拓展问题5.深化问题;相应的组织形式为:1.创设情景2.自主学习3.合作探究4.巩固应用5.反思小结。

导数知识学习过程可表示为:实例=>导数知识=>导数应用,在这个过程中导数知识是中心。应用问题式教学法的总体构思如下:首先,举出两个实例,提出问题并给出解决问题需要的已知知识和解决的思路;其次,通过自主学习合作学习得出导数的概念、基本公式、运算性质以及运算方法;第三,总结出利用导数解决实际问题的方法。

(二)组织实施步骤

第一步,创设情境提出问题:

实例1.对一个喜欢吃巧克力的人来讲,有一个实验表明:吃一颗巧克力的总效用为35,吃两颗巧克力的总效用为60,吃三颗巧克力的总效用为75,吃四颗巧克力的总效用为80,吃五颗巧克力的总效用为75。由简单的观察和计算可知,从吃第一颗巧克力到吃第五颗巧克力,每多吃一颗巧克力它产生的效用增加量分别是25,15,5,-5,呈递减的趋势,换句话说,如果吃了四颗巧克力后,再吃第五颗、第六颗的话总效用不但不会增加反而会减少,也就是说不再会得到更多的满足了。那么请问,换了你你会吃几颗巧克力?

实例2.瞬时速率问题。已知物体的运动规律既路程与时间的函数关系S=S(t),求物体运动的瞬时速度。

第二步,自主学习探究问题:

1.解决问题所用的已有知识:平均速度、平均变化率、极限;2.解决问题的关键是什么:如何解决分母不能为0的问题;3.思路与方法是什么:先从一点扩充到一个区间,再让区间趋于一点。

第三步,合作学习解决问题:

1.函数在一点导数的定义:略;2.导数的数量意义、几何意义、经济意义、物理意义:略;3.基本公式、运算法则:略。

第四步,反思小节深化问题:

1.利用导数解决问题的思想方法;2.导数计算的题型及方法;3.可以利用导数解决问题的常见案例及解决方法。

五、“问题式”教学法结果分析

通过问题式教学在高等数学中的应用,笔者认为“问题式”教学法的精髓在于,教师通过不断地提出问题、分析问题、解决问题,激发同学们的学习兴趣,使他们带着问题去学习,在分析、解决问题的过程中学习新知识;同时,这种教学法也能提高同学们发现、分析、解决问题的能力。

“问题式”教学法比较适用于数学课程的教学,特别是开放教育中数学课程的教学。因为提高学生的学习兴趣是学习数学的首要问题,只要学生对课程的学习产生兴趣了,根据已有的知识,通过参加课程的多种学习形式,一定可以达到学习目的,掌握教学要求。

参考文献:

[1]朱桂华.问题式教学方法及实践[J].邢台职业技术学院学报,2002,(4).

高等数学论文范文第12篇

[关键词]高职高等数学 人文素质教育 缺失 重构

[作者简介]黄福军(1970- ),男,山东济宁人,济宁职业技术学院科研处处长,副教授,硕士,研究方向为高职教育、高等数学教学。(山东 济宁 272037)

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)24-0188-02

数学作为广泛应用的一门科学,其工具属性尤其突出,反映在高职高等数学教学中,形成了普遍认同的服务专业学习、解决实际问题的实用主义观点。必须看到,数学作为自然科学之基,绝不仅是解决问题的工具,其中蕴涵着博大的科学精神、哲学思想、情感意志、美的追求等人文要素,恰如数学家克莱因论述,“数学一直是形成现代文化的主要力量,同时又是这种文化极其重要的因素”。数学兼具科学与文化的二重性决定了高职高等数学教学应兼具实践能力培养与人文素质提升的双重功能。现实状况是,在高职高等数学教学中,普遍存在重实践轻人文的“一半教育”,与高职教育培养高素质技能型专门人才的目标定位未能充分对接,发掘高等数学中的人文要素,重构人文素质教育,提高高等数学教学效能,提升高职学生人文素质,成为高职院校数学教育工作者必须面对的课题。

一、高职高等数学人文素质教育的缺失之弊

长期以来,基于对“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度”①的偏颇理解,许多高职院校大幅压缩高等数学课时,导致数学教师亦在有限的课时内仅仅灌输式讲授高等数学的基本概念和基本方法,严重弱化高等数学的人文素质教育功能,加之高职学生数学基础异常薄弱,使得高等数学成为学生畏难的课程、倍感枯燥的课程。高等数学的文化育人功能难以发挥,也影响了高等数学作为应用工具的教学效益,后续的专业课程学习受到制约,培养高素质技能型专门人才的目标亦难以实现。

高职院校学生学习起点普遍较低,人文素质相应不高,各门课程均应发掘人文素质教育元素。作为基础课程的高等数学涵盖丰富的人文资源,并且高职学生第一学期即开设本课程,率先契入人文素质教育条件优越、时机正当。可以想象,走进高职院校,开篇第一节,一堂富含人文精神、给学生心灵滋养的数学课,将使学生充满对未来的美好向往;反之,一堂只有骨架、没有灵魂、晦涩难懂的数学课,将给学生当头一棒,对未来充满的可能是一片黯淡。文化育人,以人为本,最先走近高职学生,唤醒其一度被边缘化的沉睡心灵,是高职数学教师的神圣使命,也是高职高等数学教学的内涵之所在。然而,面对层出不穷的技能人才培养理念,鲜有关注此等细节。“千丈之堤以蝼蚁之穴溃,百尺之室以突隙之烟焚”②,高职高等数学人文素质教育缺失之弊、重构之须,可见一斑。

二、高职高等数学人文素质教育重构的理念定位

孔子曰:“君子不器”③,字面上理解是说人不能成为某种器具,进一步拓展感悟,就是说人不能以实用和功利作为终极价值追求,应寻求大道而不是沉溺小术。由此延伸到高职高等数学教学,让学生掌握数学思想方法、解决实际问题只是最基本的教学目标。立足文化视野,拓展数学的育人功能,重构人文素质教育,培育学生科学精神,催生哲学的理性思维,完善真善美的理想追求,培养人本主义情怀和坚韧不拔的意志品格,才是数学教育教学的终极目标。文化育人是高职教育的最高境界,重构高职高等数学人文素质教育,就是要重构高等数学中蕴涵的主要人文要素,重构融入鲜活人文素质教育内容的先进教学方法,使人文素质教育成为一种潜移默化的滋养与熏陶,成为建立在尊重、平等、商榷、探究基础之上的情感能量流动,彻底摈弃形而下的物化灌输,实现形而上的心灵直通。

三、高职高等数学蕴涵的主要人文要素重构

1.科学精神。高等数学是自然科学的基石,其中蕴涵着严谨理性、求实求真、创新超越的科学精神,散布在命题、定理、公式、实践催生理论创新、理论助推实践探索的角角落落。譬如,数学命题、定义、定理、公式等均体现出准确简明、缜密条理、朴实无华的特点,数学问题解决过程严格遵循逻辑和规则,彰显出严谨理性的科学精神。又譬如,高等数学来自于实践,是高度抽象、逻辑严密、广泛应用的科学,数学语言精确,数学结论精准,只坚守逻辑论证,不盲从任何权威,彰显出求实求真的科学精神。再譬如,高等数学发展过程中,古今中外一代又一代的数学家们立足实践,站在其所处的时代前沿,汲取前人研究成果,不断推进高等数学理论和实践创新,彰显出创新超越的科学精神。在高等数学教学过程中实施人文素质教育,必须重构上述科学精神为首的人文要素,聚沙成塔、集腋成裘,形素质教育的经典素材。

2.哲学思想。高等数学中蕴涵丰富的哲学思想。譬如,牛顿―莱布尼茨公式反映出的不定积分与定积分关系问题,不定积分是由求切线、速率问题的逆运算抽象出的数学命题,是指一个函数的全体原函数;定积分是由求曲边梯形面积、变速直线运动路程抽象出的数学命题,是一个与函数相关的和式的极限。从定义而言,两者毫不相干。但是,牛顿和莱布尼茨将不定积分和定积分两个看似毫无关联的数学问题紧密联系在一起,反映出哲学中普遍联系的观点和对立统一规律。高等数学中类似上述哲学素材,是闪耀智慧光芒的人文要素,应予以深度发掘和有机重构。

3.情感意志。高等数学发展,历经人类前赴后继的艰辛探索,其中富含数学家的情感意志等人文要素。譬如,讲到欧拉公式,就要发掘欧拉终其一生对数学的无限热爱和执著追求精神。欧拉计算彗星轨迹积劳成疾,导致28岁右眼失明,但这没有阻挡他对数学的探索之路,依然一路前行,60岁时左眼失明,欧拉靠心算的惊人毅力继续研究工作,在最后的17年人生历程中,写下400余篇论文和多部专著,成就了人生辉煌,谱写了科学传奇。此等素材在高等数学中不胜枚举,可以有所选择地予以有机重构。

4.美学元素。高等数学不仅是高度抽象、逻辑严密的科学,也是富含美的要素、值得欣赏并能促进审美能力提升的科学。譬如,数学的简洁美,充分体现在符号表述方面,x、y、z等表示变量,a、b、c等表示常量,y=f(x)表示函数等。数学的对称美,古希腊人认为,立体几何图形球形最美,平面几何图形圆形最美,源于球形和圆形的对称性。数学的和谐美,矩形两边长分别为a、b,对角线长为c,则c2=a2+b2,一条曲线的微分也表现出类似规律,曲线1:x=[φ](t),y=[ψ](t),α?t?β,则d12=d[φ]2+d[ψ]2,这无疑是一种和谐美。此外,还有数学的奇异美、数学的方法美等数学美元素,不胜枚举。高等数学中蕴涵的这些美学元素,是培养学生美学修养的优质人文要素,予以整理和重构具有典型意义。

四、高职高等数学教学中融入人文素质教育的主要方法重构

1.文化索引式教学。文化索引式教学,就是将高等数学中蕴涵的科学精神、情感意志渗透到数学课堂教学的各个环节,培养学生严谨理性、求实求真、坚韧不拔、创新超越等人文素质的教学方法。高职高等数学课堂教学环节主要包括章节简介、命题导入、定理引入与证明、问题切入与求解、课堂总结等,各环节可以通过以下方式融入人文素质教育。章节简介环节,可以首先介绍该章节的数学史和数学文化背景,使学生立足数学发展的历史长河岸边,总揽章节知识形成过程、体系概貌,激发对理论知识的浓厚期待和艰苦探究的勇气。命题导入环节,一般情况下应先导入实例,通过研讨问题产生的背景与解决方法,启发学生发散思维,求实求真,把握时机引导学生抽象总结数学概念、定义,领悟数学的严谨理性,有效拓展求实求真的思维品质、实践品质养成教育。定理引入与证明环节,可以先期导入历史上数学家发现探索定理的过程,引导学生沿着数学家的足迹,合情推理,归纳演绎,最终还原为逻辑推理,使学生一路走来与数学家心灵直通,充分体验发现发明的成就感,不断养成主动创新、立志超越的科学精神和意志品格。问题切入与求解环节,可以适当配置数学发展史上的个别名题,引导学生运用不同方法解决问题,进一步体验数学家求实求真的苦乐历程。课堂总结环节,可以立足数学理论和实践与人文素质教育相融的主旨背景,启迪学生深化理解与领悟,实现数学理论知识巩固、实践能力提高和人文素质提升三重目标。

2.哲学感悟式教学。哲学感悟式教学,就是发掘高等数学中蕴涵的哲学思想,融入数学课堂教学,培养学生哲学意识、辩证思维等人文素质的教学方法。数学与哲学均产生于人类生产实践活动,纵观历史,二者形同姐妹,相互促进,携手发展。可以说,数学知识的形成过程,也是哲学思想的发展过程,数学理论体系中,无不闪现哲学思想的火花。高等数学是变量数学,其中的定义、定理、归纳演绎、逻辑推理无不打着哲学的烙印,这为高等数学教学融入哲学人文素质教育搭建了宽广平台。高等数学教学过程中,要通过定义、定理的发现过程呈现哲学思想,同时充分利用辩证思维方法、对立统一规律、普遍联系观点,启发学生发现问题、分析问题、解决问题,促使学生在不断形成的顿悟中,掌握数学思想与数学方法的本质,潜移默化中提升哲学人文素质,通过循环往复、螺旋提升,实现数学学习能力和哲学人文素质的双提升。

3.数学美欣赏式教学。数学美欣赏式教学,就是发掘高等数学中蕴涵的简洁美、对称美、和谐美、奇异美、方法美等美学要素,培养学生美学修养、美学品质等人文素质的教学方法。与艺术美比照,数学美往往不外显。这就要求数学教师具备发现数学美的能力,掌握发掘数学美的方法。引导学生从定义、公式中感受数学的简洁美、和谐美;从几何图形、正反双向中欣赏数学的对称美;从问题层层解决、九曲回肠的柳暗花明中体验数学的奇异美、方法美。使学生在感受、体验、欣赏中领悟数学的美感和神韵,化抽象演绎、枯燥运算、逻辑推理为快乐,通过美的体验与享受激发探究数学的强劲动力,在大道无形之中接受美的滋养与熏陶,实现数学学习动力与美学人文素质的双提升。

综上所述,高职高等数学人文素质教育的缺失是当前面临的现实问题,坚持“培育学生科学精神,催生哲学的理性思维,完善真善美的理想追求,培养人本主义情怀和坚韧不拔的意志品格”这一理念,应重构高等数学中蕴涵的主要人文要素,重构融入鲜活人文素质教育内容的先进教学方法,逐步拓展高职高等数学的文化育人功能,有效促进高职高等数学教学质量和人文素质教育质量双提升。

[注释]

①教育部.关于印发《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》的通知(教高[2000]2号)[Z].2000-01-17.

②刘乾先,韩建立,张国,等.韩非子译注(上、下)[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,2003:254.

③程昌明.论语[M].太原:山西古籍出版社,1999:14.

[参考文献]

[1]陈晓坤,石峰,李订芳.大学数学教学中加强文化教育的思考[J].高等农业教育,2005(11).

[2]贺剑锋.高等数学实施研究型教学重在培养大学生的人文素质[J].教育探索,2004(7).

高等数学论文范文第13篇

1.1有助于调动学生学习的兴趣

在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。

1.3有助于培养学生的创新能力

和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。

2高等数学教学中数学建模思想应用的原则

在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。

3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法

3.1转变教学观念

在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。

3.2高等数学概念教学中的应用

在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。

3.3高等数学应用问题教学中的应用

对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。

4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项

4.1避免“题海战术”

数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。

4.2强调学生的独立思考

在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。

4.3注意恐惧心理的消除

在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。

5结语

高等数学论文范文第14篇

(一)在教学过程中插入数学史教育

在教学过程中,涉及一些数学相关知识的人物、历史时,可以利用课堂上的3~5分钟向学生介绍一下,提高学生学习高等数学的兴趣,将高等数学中繁杂的数学符号、计算公式和有趣的数学历史相融合,鼓励学生积极、主动参与到高等数学学习中。著名数学家陈省身说:“了解历史的变化是了解这门科学的一个步骤。将数学发展的历史真实地展现给学生,是数学这一学科应该毫不犹豫地担起的职责。”高职院校高等数学教师提高自身数学素养,将数学史内容融入到高等数学教学教学中,势在必行。高职院校学生相对于本科学生基础弱,底子薄,在高等数学的学习中会遇到许多问题,自然影响学生的学习效果。在课堂教学过程中融入数学史的内容,从数学家们发现、发明解决问题的思路出发,引导学生思考解决问题,可以帮助学生更好地理解高等数学中的公理、公式,解决数学学习中出现的各种困难,树立学习信心,改变高等数学枯燥乏味、一味证明的课堂教学模式。

(二)将数学史蕴涵的思想、方法融入到高等数学教学中

弗赖登塔尔在《作为教学任务的数学》中指出,数学概念、公理及数学语言符号等,包括数学问题解决,不应机械地灌输给学生,或仅是由结果出发,推导出其他数学知识的方式,这种颠倒的教学法掩盖了创造性思维过程,即学生的数学学习不应该重复人类的学习过程,而应该进行“再创造”。数学史烙印着数学家处理数学问题的痕迹,其中蕴藏着数学家处理相关问题的思想和方法,比如归纳推理、概况分析、类比猜想等逻辑思维方法及跳跃性的直觉思维方法,这些恰是数学教学中学生所必须具备的。在高等数学教学中,作为数学教师,数学中的这些思想、方法应该利用数学史选择典型的数学史题材,分析数学家发明、发现过程中的心智活动,透析数学家的脑海里的灵感,以对学生的数学学习起到启迪思维的作用。著名教育家斯金纳(Skinner)说:“如果我们将所学过的东西忘得一干二净,最后剩下的东西就是教育的本质了。”最能传承一门学科本质的就是这门学科的历史,高等数学也不例外。多数高职院校的学生在学习完高等数学课程之后,由于多种原因,除少部分与专业相关的内容外,其余知识都会慢慢淡忘,留在学生大脑中应当是高等数学独有的思维方式,解决问题的方式、方法,这正是高等数学教育的目的和价值所在。数学史在这些方面的推动作用是毋庸置疑的。数学思想的提炼和方法的运用是数学教学的关键,数学思想方法在教学中的重要意义,受到很多数学教育家的重视。高等数学课程内容始终围绕着“基础知识”与“思想方法”两个基点。在教学中,教师必须深挖教材中的思想方法,化“无形”为“有形”。通过数学史的教育,将鲜活的数学思想方法渗透在数学知识的学习过程中。

(三)数学史的融入符号学生的认知发展规律

影响学生学习的心理学因素包括认知因素和非认知因素。直接参与数学学习认知活动的因素称为认知因素,包括原有的数学认知结构、现有的思维发展水平和数学能力等;不直接参与数学学习认知活动的因素称为非认知因素,包括兴趣、动机、情感和意志等。数学史可以帮助学生加深对数学概念、方法和思想的理解,数学史也影响学习中的记忆和迁移。同时,数学史影响学生的认知结构。认知结构是学习者头脑中的数学知识按照自己理解的深度、广度,结合自己的感觉、直觉、记忆、思维、联想等认知特点,组合成一个具有内部规律的整体结构。所以,数学史通过影响学生的认知结构参与学生的数学学习活动。数学教育的目的在于使受教育者获得发展,数学学习的结果不仅是知识的习得,更重要的是思维的发展、形成优良的数学思维品质,数学认知结构的完善,等等。这一过程的完成,就需要抽象的数学思想方法的加入,这些思想方法的习得主要依靠数学史的融入实现。另外,高等数学课程教学中融入数学史教学,也符合维果茨基的“最近发展区”理论,即教师在教学时必须考虑学生的两种发展水平:一种是学生现有的发展水平,另一种是在他人尤其是成人指导下可以达到的较高的发展水平,这两者之间的差距就叫做“最近发展区”。教学要想实现既定目标和效果,必须考虑学生现有的思维发展水平,并要走在学生发展的前面。通过数学史的融入,可以帮助学生在高等数学学习中在教师恰到好处的逐渐引导下学习数学思想方法。在高等数学课堂教学中,遵循学生的心理发展规律,符合学生的认识发展水平,通过相关典型历史材料的引入,引导学生学习高等数学的相关知识及思想方法,促进学生认知水平的再次升华。

二、结语

高等数学论文范文第15篇

一、近年来高考试题中涉及工科高等数学知识的考题类型及难度分析

1、涉及函数与极限部分的试题

这部分试题大都以客观题的形式出现,分值不大,难度中等或较低,只需结合初等数学知识作简单整理和代入。但是学生必须熟练掌握简单极限的求法以及函数连续的定义。如(2009年陕西12题),(2009年湖北6题),(2011年四川5题)

2、涉及导数及其应用部分的试题

此类试题考试形式灵活,涉及导数的几何意义、单调性、极值、最值、不等式的证明以及实际应用问题等,所占分值在12分左右。客观题难度较低,主观题第二小问通常有一定难度,而且有些问题需要借助于高等数学的定理来证明(例6需要拉格朗日定理作依托)。完整解答问题需要学生具有良好的数学素养,能全面考察学生能力。如(2011全国大纲卷8题),(2010安徽17题),(2010辽宁21题),(2011福建18题)

3、涉及向量及其运算的试题

直接涉及向量内积、向量夹角、向量间关系试题多以客观题形式出现,立体几何中证明线、面平行、垂直、求动点的轨迹、最值等“动态”型问题通常以主观题形式考查且分值都在10份以上。主要考察学生用向量知识识把抽象的空间图象关系、空间中的点、线、面的位置关系转化为具体的数量关系,降低思维难度,淡化推理论证,简化思维过程的能力。如(2011安徽13题),(2011全国大纲卷19题),(2010江苏15题)

4、涉及定积分的试题

由于新课程标准的实施,涉及定积分制试点的试题出现在近年来全国新课标卷中,基本是以客观题的形式出现,分值不高,主要考查定积分的定义、几何意义以及简单的计算。如(2011全国新课标9题)

除了涉及高等数学的知识点外,高考命题越来越注重“能力立意”。增加了有关数学建模思想、数学算法思想以及数学探究等开放性试题,在考查学生一般数学能力(思维能力、计算能力、空间想象能力)的基础上,全面地测量学生观察、试验、联想、猜测、归纳、类比、推广等思维活动的水平以及抽象、概括并建立数学模型的能力。

为了做好高中数学到高等数学的过渡和衔接,我们就本课程的教学改革给出几点建议: 二、关于工科高等数学课程教学改革的几点建议

1、明确教学目标,优化课程体系,整合教学内容

工科数学教学的基本任务是为培养跨世纪的工程技术人才而服务,使他们具有必要的数学能力,以适现代社会知识爆炸与科技高速发展的挑战。因此,高校除了按照“工科院校高等数学课程教学基本要求”制订教学目标外,还必须将培养学生思维能力、应用能力和自学能力放在教学目标的第一位。课程体系与教学内容是实现教学目标的保障。课那么我们就应该对现有高等数学的教学内容作适当的修改和补充,对于高中已经讲过的极限、导数、向量以及定积分的知识作系统的复习和高等数学的解释,对于高中没有涉及的知识点作翔实的论证,补充与高等数学知识相关的实际应用模型案例及习题,增加数学软件应用的教学。

2、加强数学建模教学,提高学生的数学能力

高等数学的教学不能只讲定理和公式的证明和解题方法,而应当和实际联系起来提高学生分析问题和解决问题的能力。数学建模的思想和方法在这方面有很好的作用。模型准备是将实际背景转化为数学问题;模型假设是抓住问题本质,忽略次要因素,做出必要、合理的简化假设;模型构成是根据假设用数学语言和符号建立反映事物内在规律的数学模型;模型求解是利用各种数学方法以及数学软件求出模型的解;模型分析是对所求解作误差分析;模型检验是将问题的解与于分析结果拿到实际背景中去加以验证,检验模型的合理性与实用性;模型应用就是将反复修改的模型应与于实际。因此,教师有意识的选取一些与教学内容密切结合的实例,将数学建模的思想方法有机的结合到课堂当中,不但可以加深对数学概念、方法的理解,而且也有利于学生的应用意识和数学素养的提高。

3、增加数学软件教学,开设数学实验,提高学生的理解能力和应用能力

高等数学的概念和定理比较抽象,要提高学生的兴趣,加深对概念和定理的理解,就需要重现概念和定理产生的过程,将抽象的概念形象化,数学实验的开设为我们提供了再现数学概念和定理的可能。另外随着科技水平的不断提高,数学和各学科的联系越来越紧密,马克思说“一门科学,只有当它成功地运用数学时,才能达到真正完善的地步”。数学模型的地位越来越明显,而数学模型的求解、分析和验证的过程大都是借助于数学软件和计算机来完成的。因此,增加数学软件教学就相当于给工科数学的教学添上了有力的翅膀,这双翅膀使数学问题的求解更精确更快捷,为学生解决实际问题提供了强大的武器。