《工科数学》开展课程改革

时间:2011-04-19浏览:463


《工科数学》开展课程改革
工科数学是学院开设的一门必修课,属于院公共基础平台课程。8学分,总144课时,其中实践环节占44课时。
一、在课程教学设计上的改革
课程设计理念:坚持“数学为基,工程为用”的设计原则,强调与专业结合、以应用能力培养为中心,贯彻“以思想传授为主,计算证明为辅,突出强调应用的设计方针,培养学生主动探索、主动发现的创新意识,以及相互合作、相互配合的集体主义精神,养成踏实、细致、严谨、科学的学习习惯。
课程设计思路:从专业中来,到专业中去。即从专业课程中的实际问题精选与数学有关的案例或模型,将案例所涉及的数学知识加工整理成若干数学模块,再用案例驱动数学模块内容,最后将所学数学知识应用于解决实际问题。具体做到以下六个方面:
1)注意数学知识的深、广度。基础知识和基本理论以“必需、够用”为度。把重点放在概念、方法和结论的实际应用上。多用图形、图表表达信息,多用有实际应用价值的案例、示例促进对概念、方法的理解。对基础理论不做论证,必要时只作简单的几何解释。
2)采用“案例驱动”的教学模式。由实际问题引出数学知识,再将数学知识应用于处理各种生活和工程实际问题。重视数学知识的引入,激发学生的学习兴趣。每一个概念的引入应遵循实例—抽象—概念的形成过程。
3)增加课堂练习的力度,采用“三讲一练”的方式,加强应用能力的培养。
4)力争从体系、内容、方法上进行改革,有所创新,将教材的结构、体系进一步优化,强调重要数学思想方法的突出作用,强化与实际应用联系较多的基础知识和基本方法。加强基础知识的案例教学,力求突出在解决实际问题中有重要应用的数学思想方法的作用,揭示重要的数学概念和方法的本质。
5)注重数学建模思想、方法的渗透。通过应用实例介绍数学建模过程,从而引入数学概念;同时开设数学实验,培养学生用数学知识解决实际问题的意识与能力。
6)在内容处理上要便于组织教学,在保证教学要求的同时,让教师比较容易组织教学内容,学生也比较容易理解,并且使学生在知识、能力、素质方面均有大的提高。真正体现以学生为主体,以教师为主导的辩证统一。
二、教学内容、教学方法与手段上的改革
教学内容选取原则:针对专业需求选取教学内容,把数学知识与工程应用的有关内容有机结合;强调对工科学生的数学思维方式的培养;突出数学的基本思想和应用背景,着力培养学生应用数学知识和方法解决实际问题的能力;选取内容要精练、准确、实用,尽量做到科学性、应用性以及趣味性完美的统一。
教学内容的针对性与适用性:根据专业设置不同的教学内容,把全校十多个工科专业分为四大类:建筑机械类、环保化工类、通信电子类、计算机类。
教学内容组织:一级模块分为通用模块和专用模块两部分。通用模块下又有五个二级模块,专用模块下有六个二级模块。二级模块下面按知识点又分为若干三级模块。
教学内容安排:分两学期讲授。第一学期讲授内容为函数、极限与连续,一元函数微分学,一元函数积分学三个基础模块,总学时为72学时。第二学期讲授内容按专业从各模块中选学,总学时为72学时。
“四动循环”教学模式:
专业案例驱动:从专业课程中的实例和示例引出抽象的数学概念,找寻数学学习与专业学习兴趣交叉点,驱动学生主动学习。
数学思想带动:突出数学的基本思想和基本方法,带动数学的教与学,培养学生“用数学”的能力。
讲练实验生动:以生动的教学活动激发学生学习积极性。通过课堂练习,进一步加深对数学概念、数学思想和方法的理解,启发思维,培养创新精神和素质;通过数学实验,培养计算应用能力。
建模应用活动:在学生中开展数学建模活动。针对专业领域中出现的问题,建立相应的数学模型,并加以解决,为专业学习奠定厚实基础。
循环:从专业案例出发,经过“四动”环节,到建模应用又形成新的专业案例,周而复始。
教学方法与手段:本课程的特点是思想性强,与相关基础课及专业课联系较多,教学中应注重由案例启发进入相关知识,充分利用现代化的教学手段,突出并帮助学生理解重要概念的思想本质,激发学习兴趣,培养学生对未知世界的探索精神,避免学生死记硬背。要善于将有关学科或生活中常遇到的名词概念与微积分学的概念结合起来,使学生体会到数学学习的必要性。注重各教学环节(理论教学、随堂练习、实验、作业、辅导、测验)的有机联系, 采用启发、讲解、演示、实验、练习、讨论、答疑、小组学习等方式,使学生加深对课堂教学内容的理解,提高分析解决问题的能力和运算能力。教学中有计划有目的地向学生介绍学习数学与学习专业课之间的关系,知道学习数学是获取进一步学习机会的关键。同时通过数学应用环节,有效地解决高职学生学习数学目的不明确,学习兴趣难以调动的状况。
三、考核制度的改革
考核方式:工科数学的考核由形成性考核和期末考试两部分组成。其中形成性考核成绩以每学期安排的15次随堂练习为主,根据学生的解答情况,每次给012分,最高2分,作为形成性考核成绩,形成性考核成绩最高为30分。第一学期期末考试为统一考试(百分制),第二学期期末考试为考查(百分制)。以后逐步增加形考比例,把数学实验和数学建模能力纳入考试内容。
四、改革的成效与思路
本课程为校级精品课程,教学大纲、建设资料齐全,自编教材《工科数学》、《工科数学练习册》从2010级开始使用。
通过教学改革,突破了传统数学教学内容体系和教学模式,根据技能型人才培养的要求,形成新的教学内容和教学新模式。例如,引入数学建模的思想与方法,采用“三讲一练”的方式,开设数学试验课,“四动循环”的教学模式,分专业建立案例库等等。
课程改进方向:加强专业针对性,服务专业。与专业课程教师密切合作,加强专业知识的渗透。通过案例教学和数学实验,将理论学习与知识应用相结合,强化培养学生既会动脑更会动手的能力。与学生的实际数学水平相衔接,落实因材施教于课堂教学中,充分考虑学生的知识和能力水平,大量地借助数表、图形、动画等巧妙地将抽象的概念用具体、直观的形式表达,用实例和示例加深对概念、方法的理解。加强师资队伍建设,一方面引进(有专业背景的)高水平的教师参与,另一方面现有教师也需不断加深对高职教育的研究以及提高教学水平。