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關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);教學;實踐;能力
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1671-0568(2012)11-0119-02
高職教育肩負著以“能力本位”為指導(dǎo),培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才的使命。這里所說的能力包括自主學力能力、職業(yè)操作技能、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和挑戰(zhàn)意識,等等。這些能力必須經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練和實際操作方能形成和提高,知識必須通過運用才能牢固掌握并沉淀為體系。
作為高職應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程等電子類專業(yè)必修的一門核心基礎(chǔ)課――《模擬電子技術(shù)》,具有概念抽象、理論性強、器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電路原理復(fù)雜等特點。傳統(tǒng)的教學方式是理論與實踐脫節(jié):理論教學采用教師講授為主,輔以多媒體教學;而實踐教學只是在實驗室利用實驗臺做簡單的驗證實驗。其后果是:學生在理論課上被動地接受和記憶知識,在實驗課中過于機械化,缺乏主觀能動性,既難在抽象的理論教學中產(chǎn)生興趣,又不容易在簡單枯燥的驗證實驗中獲得成就感,學生覺得學起來費勁、難懂、一頭霧水,久而久之就會喪失對這門課程的興趣。不良的學習效果不單直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學習,學生的各項能力更是沒有得到有效的培養(yǎng)、訓(xùn)練和提高。
為進一步深化教育教學改革、適應(yīng)市場發(fā)展需要,北海職業(yè)學院(以下簡稱“我院”)以突出實踐性、應(yīng)用性為原則,在理論知識“夠用”的基礎(chǔ)上,不斷加大實踐教學力度。在實踐教學改革過程中,緊緊圍繞強化專業(yè)技能實踐的教學思想,改革模電實踐教學環(huán)節(jié),使學生通過實驗教學,鞏固和加深理解所學知識,拓寬專業(yè)知識面,提高工程實踐能力,加強學生自主學習能力,培養(yǎng)基本的創(chuàng)新能力。
一、進行實踐環(huán)節(jié)改革,提高學生工程實踐能力
首先在理論知識講授時增加課堂演示環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)以驗證性實驗為主,驗證性演示實驗?zāi)軒椭鷮W生對所學理論知識更進一步地理解,讓學生從理性認識回到感性認識,可以檢驗學生的認識是否正確,糾正學生認識的偏差。驗證性實驗難度不宜過大,主要培養(yǎng)學生興趣,通過實驗?zāi)軌蛘莆粘S脤嶒瀮x器的使用方法以及一些常見實驗數(shù)據(jù)的測試方法(如波形,阻值等)。如講解三極管的放大作用時,學生對三極管有電流放大作用這一概念理解困難。這時可讓學生在實驗臺中連線簡單電路,并用示波器觀察顯示出來的基極較微小,反映成電壓波形的電流波形變化,及集電極較大電流的波形變化。直觀的圖像更能加深學生對知識點的記憶。在此過程中,學生也對實驗儀器設(shè)備的操作進一步熟練掌握。
其次對在實驗室進行的實驗內(nèi)容進行改革。針對本課程教學目標,結(jié)合高職學生的具體情況,適當減少驗證性實驗,增加綜合性實驗項目的比重。選取的綜合性項目必須符合學生的水平,確保既能調(diào)動起學生的積極性,又能保證任務(wù)可以在教師的指導(dǎo)下順利完成,以免打壓學生的積極性和挫傷學生的信心;項目還應(yīng)具有一定的實用性,讓學生感到貼近工作實際。我們選取了可控光電開關(guān)、功率放大器、小功率串聯(lián)型穩(wěn)壓電源等題目,并購置面包板、萬能版、覆銅板及相關(guān)元器件,供學生以多種方式制作電路。綜合性實驗項目能培養(yǎng)學生獨立動手能力和良好科學素養(yǎng),它既是對學生驗證性實驗掌握情況的一種檢驗,也是對學生多方面能力培養(yǎng)的一項重要內(nèi)容。
二、注重實踐指導(dǎo)方法,加強學生自主學習能力
在實踐教學中,要注重方法指導(dǎo),教給學生正確的學習方法,提高他們的自學能力,查閱和閱讀參考書的能力,培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)良好的學習習慣。
在課堂演示環(huán)節(jié)上,對于一些不太復(fù)雜的電路,讓學生在課前分組預(yù)習討論。如演示模擬集成電路的基本運算時,先演示“反相比例運算電路”作為示范,并講授分析運用到的知識點,輸入輸出電壓間的關(guān)系;然后對分組進行抽簽,讓抽到的小組根據(jù)剛才講到的知識討論,后派代表進行“同相比例運算電路”的實物演示,分析與前一個電路的區(qū)別和聯(lián)系,教師進行提問并歸納總結(jié),指出在分析過程中的漏洞及不足,最后給出小組得分并計入平時成績。通過這種激勵性的活動,即使課堂氣氛得到活躍,學生對知識的印象增強,也能很好地培養(yǎng)學生動手動腦的能力。
模電實踐教學中最重要的是讓學生學會電子電路的分析。在要制版的綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)中,當學生拿到一個電路的時候,教師往往一味地講解原理、分析所需哪些元器件及它們的功能、電路各部分的作用,這樣會使學生形成依賴,每次要等教師講了后才弄懂。提倡學生在看到電路圖時,先通過運用學過的知識或者查閱資料,把這個電路中用到的元器件依照圖示標號、名稱、型號規(guī)格、個數(shù)等列表;把電路圖“解剖”,按照各重要元器件劃分區(qū)域,其及周邊元器件組合實現(xiàn)怎樣的功能,若缺少某個元件會發(fā)生什么故障等進行分析,難的或疑惑的地方再詢問教師。這樣在制版的前期準備過程中就能使學生綜合運用學過的知識,避免了制版時的元件位置擺放不合理、連線錯誤等問題,在之后的線路連接、測試步驟等出現(xiàn)的故障也能夠自行排查和檢修。
三、擴展實踐實施途徑,培養(yǎng)學生基本創(chuàng)新能力
現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展迅猛,代表科技進步的新技術(shù)、新知識不斷涌現(xiàn),為了適應(yīng)社會的發(fā)展,除了要求高職學生具有較強的實踐能力、自主學習能力外,還要求具備一定的創(chuàng)新能力。因此,在模電實踐教學中,可通過以下幾種方式來實現(xiàn)學生基本創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
一是在教學中,讓學生自主設(shè)計電路,在計算機上進行multisim仿真,進行虛擬實驗。利用仿真軟件進行模電實驗教學,不僅可以擺脫實驗儀器、耗材等方面對學生的束縛,還能利用軟件中提供的各種分析方法,幫助學生更快、更好地掌握教學內(nèi)容,讓他們在實驗中大膽地發(fā)揮自己的綜合能力和創(chuàng)新能力。
二是鑒于學生存在著個性差異,掌握知識的程度也各不相同,因此對于基礎(chǔ)知識掌握較好且動手能力較強的學生,在其完成課內(nèi)實驗任務(wù)的基礎(chǔ)上,可提供給學生較復(fù)雜的設(shè)計型實驗項目或由學生自行選擇感興趣的項目,學校實驗室提供綜合實驗平臺,讓他們自由選擇實驗時間來完成。這樣既能開拓學生的視野,也能進一步提高他們系統(tǒng)分析及創(chuàng)新能力。
三是鼓勵優(yōu)秀學生參加電子競賽,進一步提高能力。經(jīng)過課程設(shè)計和課外制作的訓(xùn)練,好多學生已對電子產(chǎn)品的設(shè)計制作初步入門,也對課程的學習產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此,可進一步鼓勵學生參加院級的電子競賽,鼓勵和推薦優(yōu)秀的學生參加省級乃至全國的電子競賽,或者加入到教師的科研項目中。通過上述途徑,能很好地培養(yǎng)學生解決具體的工程問題能力,培養(yǎng)其知識的綜合運用能力,為以后獨立從事相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計奠定牢固基礎(chǔ)。
高職院校要培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能人才,要求學生具備較高的實際操作能力。模電課程更要將理論與實踐融為一體,注重實踐教學環(huán)節(jié)。在實踐教學中,采用多樣化的教學與實踐形式,使學生能夠扎實掌握理論知識,學習的主動性被激發(fā),學生的職業(yè)技能,團隊協(xié)作能力,自主學習能力,創(chuàng)新能力都得到有效的培養(yǎng)和提高,高職學生因此成為社會發(fā)展所需要的高技能人才。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代學徒制;理實一體化
機電檢測技術(shù)我院示范性的院校建設(shè)正在不斷的推進與深入,學校進行深層次的校企合作建設(shè),對原有的工學結(jié)合課程體系進行深化改革,使我院的教學工作在專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)上取得了顯著的成績。在課程建設(shè)方面,突出核心專業(yè)課的建設(shè),強化重點專業(yè)基礎(chǔ)課,體現(xiàn)夯實知識基礎(chǔ),突出職業(yè)能力培養(yǎng)的教學改革思路。本文以學院重點專業(yè)基礎(chǔ)課《機電檢測技術(shù)》課程為例,進行基于現(xiàn)代學徒制的理實一體化教學模式的實踐探索。
1.基于現(xiàn)代學徒制的理實一體化
1.1現(xiàn)代學徒制和理實一體化的的概念
現(xiàn)代學徒制是在傳統(tǒng)學徒制基礎(chǔ)上的創(chuàng)造發(fā)展,其本質(zhì)是將理論和實踐向結(jié)合,以校企合作為基礎(chǔ),以學生(學徒)的培養(yǎng)為核心,以課程為紐帶,以學校、企業(yè)的深度合作和教師、師傅的聯(lián)合傳授為支撐的人才培養(yǎng)模式。
理實一體化是打破理論課、實驗課和實訓(xùn)課的界限,將課程的理論教學、實踐教學、生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)融于一體,教學環(huán)節(jié)相對集中,由同一教師主講,教學場所直接安排在實驗實訓(xùn)場所,由教師和學生共同完成某個教學任務(wù)的方式和手段的總稱。
1.2兩者的結(jié)合
依據(jù)現(xiàn)代學徒制的特征和技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,需重構(gòu)專業(yè)課程體系。理實一體化的教學模式使得基于現(xiàn)代學徒制的課程體系實施具有可操作性,可形素養(yǎng)、專業(yè)知識與職業(yè)技能相互融合的人才培養(yǎng)體系?;诂F(xiàn)代學徒制的理實一體化模式采用項目載體,將職業(yè)崗位的工作任務(wù)和實際生產(chǎn)技術(shù)的基本要素深度融合,實現(xiàn)學生的課程學習與企業(yè)實際生產(chǎn)工作有效融合,緊密聯(lián)企業(yè)和學校,實現(xiàn)培養(yǎng)高技能人才的目標。
2.課程改革思路
根據(jù)近幾年學院機電類專業(yè)畢業(yè)生的反饋信息,結(jié)合實際分析得出,對于高職學生來說,學習《機電檢測技術(shù)》目的是學會選用、使用傳感器,做到會安裝、會調(diào)試與排故。因此,《機電檢測技術(shù)》課程所需具備的職業(yè)技能是:學會使用、根據(jù)與測量環(huán)境相關(guān)的參數(shù),合理地選擇傳感器,做到會安裝、會調(diào)試、能排故,完成各種檢測、控制等生產(chǎn)任務(wù)。
2.1教學設(shè)計
項目教學法以工程項目為教學主線,通過設(shè)計不同的項目將理論知識點和技能訓(xùn)練相融合。其項目設(shè)計要考慮本學院的實際情況如實驗場地、實驗設(shè)施、學生素質(zhì)、合作企業(yè)等因素,不能光是考慮實踐環(huán)節(jié)而忽略了理論學環(huán)節(jié),不能光考慮就業(yè)崗位而忽略了職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展。所以各個項目按照知識點與技能要求循序漸進編排互有側(cè)重,使學生在實踐中既實現(xiàn)理論知識儲備又能突出技能的提高,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能力。
項目教學法中每一個工程項目必須來源于企業(yè),但不是照搬,學院要自己消化確定典型的檢測任務(wù)。針對不同的典型檢測任務(wù),以掌握技能為主線,相關(guān)知識為支撐,合理地選擇理論教學的內(nèi)容。
項目的實踐環(huán)節(jié)中分兩部分,一部分為與理論知識相呼應(yīng)的實訓(xùn)任務(wù),一部分為企業(yè)實際生產(chǎn)任務(wù)。這樣設(shè)置的原由主要是充分利用學院的原有實訓(xùn)資源,同時在推行學徒制時又能考慮到企業(yè)的實際生產(chǎn)情況。下面以一實例進行說明:如圖1,任務(wù)環(huán)節(jié)由本校老師完成,學徒環(huán)節(jié)由企業(yè)老師完成。
2.2教學實施
2.2.1教學手段
多媒體與實訓(xùn)相結(jié)合,利用網(wǎng)絡(luò)資源給學生最直觀的展示,使課堂更加生動,便于學生思考和理解。
采用班組模式,每一組以各方面考核優(yōu)秀的學生擔任組長,負責全組的任務(wù)監(jiān)督與指導(dǎo),協(xié)助老師的任務(wù)分配工作。
2.2.2教學考核
“以過程考核為基礎(chǔ)、以能力考核為重點、多種考核方式結(jié)合”的原則,考核應(yīng)體現(xiàn)在學習能力、獨立思考能力、解決問題能力及創(chuàng)新思維能力等方面,采用學生自評、組評和教師評價三種形式。
3.實施保障
實訓(xùn)室的建設(shè):在學院現(xiàn)有實訓(xùn)設(shè)備進行合理資源統(tǒng)計,根據(jù)班組情況采購一批新設(shè)備,進行實訓(xùn)設(shè)備的合理配置。
師資隊伍的建設(shè):加強學院專職教師的企業(yè)實踐力度,企業(yè)的兼職老師要加強現(xiàn)代學徒制的理念和教育教學方法的培訓(xùn)。通過制度的約束和激勵保障師資隊伍的整體水平。
最后新型的教學方法需要資源的大力投入,需要學院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。通過不斷的實踐完善其不足之處,為其它類似課程探索出一條可行之路。
參考文獻:
[1]劉啟東,高洪波. 基于現(xiàn)代學徒制理念的高職教育實踐與思考――以南通地區(qū)高職院校為例[J]. 南通職業(yè)大學學報,2016,01:17-20.
[2]黃鵬. “自動檢測課程理實一體化”教學改革[J]. 科技信息,2011,27:258.
(湖北輕工職業(yè)技術(shù)學院,湖北 武漢 430070)
摘 要:高職院校作為高等教育的一種形式,其社會服務(wù)功能越來越迫切。這不僅是國家對高職院校的要求,也是高職院校生存和發(fā)展的必然要求。湖北輕工職業(yè)技術(shù)學院建筑電氣專業(yè),以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟為目標,大膽進行具有高職特色的社會服務(wù)模式探索,取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞 :高職特色;社會服務(wù);模式
中圖分類號:G71文獻標志碼:A文章編號:1000-8772(2014)31-0200-02
收稿日期:2014-09-22
基金項目:湖北省職業(yè)技術(shù)教育研究中心項目“高職院校服務(wù)社會的模式與功能研究-以建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)為例”(編號g2013c083)的階段性成果
作者簡介:尹久(1973-),女 ,漢 ,湖北黃岡市人 ,大學本科,講師,研究方向:校企合作研究。
高職院校作為高等教育的一種形式,其社會服務(wù)功能越來越迫切。廣義的社會服務(wù)是指高校的社會功能和角色,包括培養(yǎng)人才、發(fā)展科學技術(shù)以及直接為社會服務(wù)等。狹義的社會服務(wù)是指高校直接為社會所做的具體服務(wù),如科技服務(wù)、教育服務(wù)等。近年來,隨著經(jīng)濟社會的日益發(fā)展,高等職業(yè)教育與之聯(lián)系更加緊密[1]。
高等職業(yè)院校屬于技能型、應(yīng)用型院校,其社會服務(wù)的主要任務(wù)是向區(qū)域和行業(yè)提供高技能應(yīng)用型人才的培訓(xùn)與培養(yǎng),提供技術(shù)創(chuàng)新、推廣和服務(wù),實施先進文化的傳播和輻射,使學校成為區(qū)域的技術(shù)技能培訓(xùn)中心、新技術(shù)的研發(fā)中心、區(qū)域?qū)W習型社會中心。具體內(nèi)容包括:文化教育傳播、師資培訓(xùn)、崗前培訓(xùn)、轉(zhuǎn)崗培訓(xùn)、技術(shù)推廣與服務(wù)。
一、高職院校服務(wù)社會的必要性
(一)是國家對高職院校的基本要求
教高[2004]一號文(2)和[2006]16號文件都明確指出:高等職業(yè)教育要以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,走產(chǎn)學結(jié)合發(fā)展的道路,為生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型技術(shù)人才。這就明確規(guī)定了高等職業(yè)院校的辦學宗旨是為國家的經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)。為社會和區(qū)域經(jīng)濟服務(wù),是國家對公辦高職院校的基本要求,也是高等職業(yè)院校必須盡到的社會職責。
(二)是高職院校辦學定位的要求,是高職院校生存與發(fā)展的要求[2]。
近年,我國高中應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)呈現(xiàn)出逐年遞減態(tài)勢,而本科院校招生規(guī)模不減反增,特別是一些民辦本科院校,招生規(guī)模的擴大對高職院校的生源形成極大的壓力,因此生源大戰(zhàn)已經(jīng)開始出現(xiàn),并且有愈演愈烈的態(tài)勢。競爭的結(jié)果只有一個,優(yōu)勝劣汰。這種競爭表面上看是生源和學校綜合實力的競爭,實質(zhì)上是學校為社會提供服務(wù)和能力的競爭。因此,高等職業(yè)院校如何在競爭中找準自己的定位,如何提升學校服務(wù)社會的能力和水平,是關(guān)系到學校的生存與發(fā)展的重大問題,是高職院校在競爭中立于不敗之地的秘密武器,也是高職院校在競爭中生存和發(fā)展的必然要求。
(三)是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要
區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展是高職院校生存的根基,成長的沃土,也是高職院校建設(shè)和發(fā)展的動力源泉。只有扎根于區(qū)域經(jīng)濟這片沃土,努力服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟,才能獲得自身成長所需的動力。只有以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為目標,才能找準市場對人才的需求,才能培養(yǎng)適銷對路的人才。如果游離于需求之外,高職院校就會成為無源之水,無本之木。
二、高職院校服務(wù)社會的多種模式
近年來,高職院校紛紛在服務(wù)社會的模式上進行了探索,以下是一些比較常見的模式:
(一)“崗證培訓(xùn)”社會服務(wù)模式[3]。
高職院校的教師具有豐富的實踐經(jīng)驗,很多都是雙師型教師。充分發(fā)揮高職院校師資優(yōu)勢,與企業(yè)建立長期的合作關(guān)系,面向企業(yè)的崗位群進行針對性的崗位培訓(xùn),為企業(yè)提供轉(zhuǎn)崗、在崗職工的培訓(xùn),是高職院校服務(wù)社會的一種重要模式。面向社會進行相關(guān)的職業(yè)資格培訓(xùn),如各工種的上崗證,資格證的培訓(xùn)與考試,也是高職院校服務(wù)社會的重要模式。
(二)“訂單培養(yǎng)”社會服務(wù)模式。
校企深度合作是高職院校生存發(fā)展之道。與企業(yè)簽訂人才培養(yǎng)合同,采取企業(yè)選人、學生自愿的方法,組建“訂單班”“冠名班”,校企雙方共同進行課程開發(fā)、共同制訂課程標準,共同完成實踐環(huán)節(jié),既為企業(yè)培養(yǎng)了需要的高技能人才,縮短了企業(yè)員工上崗培訓(xùn)時間,減少了企業(yè)成本,又為高職院校找準了辦學方向,為學生找到理想的就業(yè)渠道。
(三)“對口支援”社會服務(wù)模式。
為促進高等職業(yè)教育整體水平的提高,實現(xiàn)職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展,開展“對口支援”社會服務(wù)模式,相關(guān)院校共享專業(yè)建設(shè)成果,共享優(yōu)質(zhì)辦學資源,共享優(yōu)質(zhì)師資,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,強強聯(lián)合,相互促進,為共同發(fā)展高職教育打下堅實基礎(chǔ)。
(四)人力資源支撐社會服務(wù)模式
培養(yǎng)高技能、應(yīng)用型人才是是高等職業(yè)技術(shù)學院為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)的主要任務(wù)。高職院校要緊盯區(qū)域經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè),為這些產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)專業(yè)對口、質(zhì)量優(yōu)秀的人才,為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展提供有力的人力支撐。
(五)實訓(xùn)基地共建社會服務(wù)模式
高職院校通過與企業(yè)共同建設(shè)實訓(xùn)基地,將基地建設(shè)成為學生實習的基地和企業(yè)員工培訓(xùn)的中心,學生在與企業(yè)高度相似的環(huán)境中接受培訓(xùn),為將來到企業(yè)的工作鋪平了道路。企業(yè)在學校培訓(xùn)員工,提高了培訓(xùn)質(zhì)量,節(jié)約了培訓(xùn)成本。通過實訓(xùn)基地共建,雙方得到雙贏。
(六)社區(qū)文化服務(wù)功能
高職院校是文化精英單位,具有很強的文化傳播、輻射和示范作用。高職院校為社區(qū)文化服務(wù)的方式是多種多樣的,如對市民進行公益性的講座、培訓(xùn),對困難群體進行一對一的幫扶等服務(wù),還可以將學校的大量資源,如完備的活動場所、豐富的活動設(shè)施向社會開放,使大學成為社區(qū)的科技、文化、體育活動中心。
三、我院建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)社會服務(wù)模式探索
目前,國內(nèi)智能建筑市場發(fā)展迅猛。由于涉及專業(yè)多、配套產(chǎn)品和技術(shù)繁雜,且產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速,對智能樓宇新職業(yè)人才的需求非常旺盛。國內(nèi)智能樓宇從業(yè)人員數(shù)量巨大,已達到約100萬人,且主要集中在上海、北京、廣州、深圳等大中城市。資料顯示,今后10年,樓宇智能化在我國還將保持迅速發(fā)展的勢頭,從業(yè)人員將增至200萬,其中專業(yè)技術(shù)與管理人員的需求比例在40%左右,即50萬人,高等職業(yè)教育畢業(yè)生的需求比例約為60%,即30萬人。因此每年對高職院校畢業(yè)生的的需求在3萬人以上。目前,全國范圍內(nèi)的智能樓宇人才短缺,供不應(yīng)求。資料顯示,我國建筑智能化技能型專業(yè)人才極其匱乏,尤其缺乏智能建筑施工建設(shè)、運行管理的專業(yè)化高技能人才,全國此專業(yè)方向的人才缺口達40萬,而且這個缺口有可能會進一步擴大。因此,智能樓宇化專業(yè)是目前高職十大綠牌專業(yè)之一。
另一個面,智能樓宇化專業(yè)需要的人才是從事現(xiàn)代智能化樓宇設(shè)備設(shè)施的運行維護、能源和室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)管理及大型物業(yè)管理的應(yīng)用型高級技術(shù)人才和管理人才,培養(yǎng)的是從事樓宇智能化工程系統(tǒng)施工安裝、調(diào)試、運行維護及管理等工作的高端技術(shù)人才?。除了要求掌握本專業(yè)必需的建筑、機械、熱工、電工電子和計算機應(yīng)用等技術(shù)基礎(chǔ)知識之外,還要掌握現(xiàn)代智能化樓宇設(shè)備設(shè)施(如暖通空調(diào)、給水排水、建筑電氣、建筑智能化系統(tǒng))的構(gòu)造與性能、測試技術(shù)、調(diào)試方法、運行和維護等專業(yè)知識,同時具備現(xiàn)代智能化樓宇設(shè)備設(shè)施的維護、管理能力。由于人才培養(yǎng)跟不上經(jīng)濟發(fā)展的需求,智能樓宇化方向的絕大多數(shù)從業(yè)人員都是跟著師傅簡單學習一下就上崗了,甚至有很多都是街頭“游擊隊”,沒有接受過專業(yè)學習或培訓(xùn),對現(xiàn)代智能化樓宇知識幾乎一無所知。生產(chǎn)一線的操作人員技能水平很低,職業(yè)素養(yǎng)幾乎為零,這也為安全生產(chǎn)和日后的生產(chǎn)管理埋下了巨大隱患。
作為中部地區(qū)的龍頭,湖北地區(qū)建筑電氣專業(yè)的建筑電氣專業(yè)人才十分緊缺,為了更好地為區(qū)域經(jīng)濟服務(wù),培養(yǎng)經(jīng)濟發(fā)展所需要的人才,某院開辦了建筑電氣工程專業(yè)(樓宇自動化方向),并從以下幾個方面進行了探索:
1、以服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展為指針,構(gòu)建高技能人才培養(yǎng)體系
高等職業(yè)教育構(gòu)建高端技能型人才培養(yǎng)體系以綜合素質(zhì)為目標,以技術(shù)為核心,以能力為本位,以理論和實踐結(jié)合為途徑,以生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的崗位要求為質(zhì)量考核標準,來主導(dǎo)和組織教學,從而形成具有高職教育特色的人才培養(yǎng)體系。
某院建筑電氣專業(yè)人才培養(yǎng)目標是智能化系統(tǒng)設(shè)備安裝、調(diào)試、檢測、運行、銷售與維護、管理等方面的技術(shù)員,具備一定工作經(jīng)驗后,可以發(fā)展成為會施工、會管理、會工程預(yù)決算的工程技術(shù)人員和企業(yè)管理人員。對準這些工作崗位,我院對課程進行了調(diào)整,根據(jù)技術(shù)型教學體系的要求,通過精簡、融合、重組、增設(shè)等途徑,調(diào)整和更新了教學內(nèi)容。目前開設(shè)的課程有CAD、建筑供配電與照明技術(shù)、消防電氣技術(shù)、建筑安防技術(shù)、樓宇智能化技術(shù)、綜合布線與網(wǎng)絡(luò)工程、樓宇智能化施工技術(shù)、可編程控制器及應(yīng)用、組態(tài)軟件技術(shù)、樓宇智能化工程預(yù)決算技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)等。根據(jù)崗位需要,重組教學模塊,采取現(xiàn)場教學,頂崗實踐,產(chǎn)教結(jié)合,邊學習、邊生產(chǎn)、邊提高的方式,來實現(xiàn)培養(yǎng)目標,突出學生綜合運用知識和解決實際問題能力的培養(yǎng)。目前專業(yè)配套的實訓(xùn)環(huán)節(jié)有:電子裝配實訓(xùn)、PLC與組態(tài)綜合實訓(xùn)、水電安裝實訓(xùn)、消防綜合實訓(xùn)(企業(yè)工程師參與)、安防綜合實訓(xùn)(企業(yè)工程師參與)、電氣控制綜合實訓(xùn)、樓宇智能化實訓(xùn)(企業(yè)工程師參與)、樓宇智能化工程預(yù)算實訓(xùn)、企業(yè)參觀、生產(chǎn)實習、頂崗實習等。
2、以服務(wù)行業(yè)為目標,構(gòu)建開放式的人才培訓(xùn)體系
高職院校在大力發(fā)展學歷教育和學生職業(yè)技能培訓(xùn)的同時,還應(yīng)面向行業(yè),構(gòu)建開放式的人才培訓(xùn)體系。從某種意義上說,構(gòu)建技術(shù)培訓(xùn)、技能培訓(xùn)、生產(chǎn)培訓(xùn)三位一體的教學平臺,既可以擴大高職院校社會影響力,也為高職院校事業(yè)的發(fā)展提供再生社會資源。
某院建筑電氣專業(yè),根據(jù)市場需求,充分利用學?,F(xiàn)的教學資源,包括培訓(xùn)場所、儀器設(shè)備及教學環(huán)境,大力開展專業(yè)化的技能型人才培訓(xùn)工作,推出定制式企業(yè)內(nèi)訓(xùn)服務(wù)、技能培訓(xùn)、員工崗前培訓(xùn)、職工綜合素質(zhì)培訓(xùn)等項目,提高企業(yè)員工的崗位能力及轉(zhuǎn)崗就業(yè)能力,滿足緊缺型人力資源的教育培訓(xùn)需求。
3、構(gòu)建校企合作、實訓(xùn)基地共建社會服務(wù)模式
近年來,某院建筑電氣專業(yè)大力開展實訓(xùn)基地建設(shè),創(chuàng)建了樓宇智能化系統(tǒng)模擬實訓(xùn)中心。同時,某院與香港路九號、嘉禾等多家企業(yè)合作,共同完成學生的實訓(xùn)與實習,初步構(gòu)建校企合作社會服務(wù)模式。
四、存在的問題分析研究
近幾年來,某院建筑電氣專業(yè)在社會服務(wù)方面進行了一些嘗試,取得了一些成果,但是在實踐過程中,還存在一些問題,主要有以下兩個方面:
1、服務(wù)目標與服務(wù)群體單一[4]
由于各種原因,服務(wù)目標以在校生為主,社會人員服務(wù)顯得比較少,服務(wù)的群體也比較單一,合作的企業(yè)比較有限,需要進一步擴大服務(wù)范圍。
2、服務(wù)深度與能力不夠
由于服務(wù)深度和能力的不足,導(dǎo)致服務(wù)限制。因此,調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu),豐富辦學模式,拓展服務(wù)內(nèi)涵,積極參與高新技術(shù)攻關(guān),是解決這一問題的有效途徑。
參考文獻:
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雖然傳統(tǒng)的高中數(shù)學在應(yīng)用題的解題形式上與數(shù)學建模比較相似,但是在實際解題的過程中還是存在著差距.傳統(tǒng)的數(shù)學試題的解題目的很明確,沒有輔的條件,其結(jié)論也是唯一的,把實際的問題經(jīng)過簡單和理想的數(shù)學化模式處理,使數(shù)學問題與實際問題相分離,學生只是按照數(shù)學的解題模式進行分析和解答,很少考慮影響解題的其他因素.數(shù)學建模在解題中必須考慮到各種與解題相關(guān)的其他因素,這也是數(shù)學建模的難點和重點.在實際生活中,人們對問題提出解決問題的方案之前必須要收集大量的數(shù)據(jù)資料,再對資料進行分析、整理和對比,然后明確問題的解決方案,提出解決問題的方式.傳統(tǒng)數(shù)學的解題形式就是對原始數(shù)據(jù)進行加工,以文字或者圖形的形式表達出來,使問題表現(xiàn)得更加直觀性,但是其脫離了實際問題.數(shù)學建模的問題來自于生活,貼近實際,對問題的客觀要求和所得的結(jié)論表現(xiàn)的比較模糊,給教師和學生留有很大的挖掘空間,教師和學生根據(jù)自己所掌握的信息和知識增加數(shù)學建模的內(nèi)容.因此,傳統(tǒng)的數(shù)學解題方式雖然相對數(shù)學建模來說簡單易懂,但是不能完全說明數(shù)學問題反映的問題,具有其局限性.
2.數(shù)學建模在高中數(shù)學教學中的應(yīng)用
2.1用數(shù)學建模思想概括數(shù)學知識
許多不同版本的高中數(shù)學教材都用數(shù)學建模的思想構(gòu)建了數(shù)學知識體系,如人教版A中將函數(shù)介紹為“許多運動變化現(xiàn)象都表現(xiàn)變量之間的依賴關(guān)系.在數(shù)學上,用函數(shù)模型描述了這種相互關(guān)系,并通過函數(shù)的性質(zhì)分析了各因素之間的變化規(guī)律”.人教版B版關(guān)于函數(shù)的定義是,“函數(shù)是描述變量之間依賴關(guān)系和集合之間關(guān)系的一個基本的數(shù)學模型,是研究事物變化的規(guī)律和之間的關(guān)系的一個基本的數(shù)學工具”.北師大版關(guān)于函數(shù)的描述是,“函數(shù)是分析事物變化規(guī)律的數(shù)學模型,是數(shù)學的基本概念,函數(shù)思想是研究數(shù)學問題的基本思想”,以上幾個版本都在課本中設(shè)置了函數(shù)的章節(jié).在高中數(shù)學教學中,只要教師能夠領(lǐng)會函數(shù)的真正內(nèi)涵,就很容易設(shè)置出相應(yīng)的數(shù)學教學模式.有些教材,如蘇教版沒有設(shè)置數(shù)學建模章節(jié),教師可以根據(jù)自行的教學內(nèi)容,從數(shù)學模型的角度設(shè)置函數(shù)的概念,用具體問題的數(shù)學建模來引入新課.
2.2解決問題的過程分解
在高中數(shù)學的學習中,由于學生長期以來解決數(shù)學問題的方式和學習數(shù)學知識的方法與數(shù)學建模的思維存在著較大的差異,所以數(shù)學模型的構(gòu)建難度比較大.因此,為了解決學生在數(shù)學建模方面的困境,必須要鼓勵學生多參與數(shù)學模型的構(gòu)建活動,教師要培養(yǎng)學生構(gòu)建數(shù)學模型的思維,通過分析數(shù)學模型設(shè)計、構(gòu)建的過程、以及模型的應(yīng)用等提示,提高學生構(gòu)建模型的思維,概括出建模中蘊含的數(shù)學思想和思維方法,設(shè)置一些適合于高中學生思維相符合的數(shù)學建模,讓學生在建模中體驗建模成功的感覺,樹立建模的信心,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力、創(chuàng)新能力和實踐能力.教師在高中數(shù)學教學中,可以將完整的數(shù)學建模分割為問題提出、模型推斷、模型求解、模型檢驗等幾大環(huán)節(jié)進行分解,在不同的環(huán)節(jié)設(shè)置不同數(shù)學問題,學生根據(jù)實際選擇不同的問題對數(shù)學建模進行分析.本文中認為,利用數(shù)學建模解決數(shù)學問題時,可以在日常的教學中融入以下幾種方式:
第一,在高中數(shù)學的課堂教學中,教師可以留出一些時間來介紹一個數(shù)學模型問題,讓學生通過討論的方式對問題進行分析,并提出新的模型推斷,將推斷的模型求解與檢驗放到課后去完成.例如,在數(shù)學函數(shù)模塊的教學中可以選擇以下問題,即“把半徑為r的圓木料鋸成橫截面為矩形的木料,怎樣才能使橫截面的面積最大”.數(shù)學模型分析,如果要使橫截面的面積最大,那么矩形的面積要做到最大.把矩形木料抽象為矩形,舍棄原型中的非本質(zhì)屬性“木料”.假設(shè)矩形的長為x,則寬為4r2-x2由此構(gòu)成矩形面積公式模型S=xy=x4r2-x2.
第二,在數(shù)學的課堂教學中,要將所學的知識點與數(shù)學建模相結(jié)合起來,將所學的知識點應(yīng)用到模型的定性推斷問題上,讓學生在課余時間完成數(shù)學建模的定量推斷與求解、檢驗.許多傳統(tǒng)的數(shù)學應(yīng)用題也可納入數(shù)學建模中進行研究.
第三,在若干具體問題的完成的數(shù)學模型上,歸納出建立數(shù)學模型的策略和方法.如從增長率問題、福利問題歸納出這些問題的數(shù)學建模等.
第四,在數(shù)學模型的構(gòu)建上,要根據(jù)階段性所學的知識點綜合設(shè)置完整的數(shù)學模型.數(shù)學模型問題的選擇與設(shè)置要與生活實際相結(jié)合,能夠引起學生的興趣,讓學生能夠體會到數(shù)學模型能夠與人類的生活緊密聯(lián)系,解決實際問題,體現(xiàn)出數(shù)學模型的價值.這樣,學生看到能用數(shù)學知識解決實際問題,有利于增強學生學習數(shù)學的自信心和興趣.
3.高中數(shù)學模型構(gòu)建教學中所遵守的原則
3.1突出學生在數(shù)學模型構(gòu)建中的主體地位
高中數(shù)學模型構(gòu)建的過程就是將抽象和復(fù)雜的問題簡化成數(shù)學模型,通過數(shù)學模型建立一個合理的解決問題的方法,并對這種方法進行檢驗.高中數(shù)學建模課程中將學生作為教學的主體,教師引導(dǎo)學生和鼓勵學生嘗試著將實際問題納入數(shù)學模型的構(gòu)建中,在數(shù)學模型的構(gòu)建中,要多閱讀、多思考、多練習和多請教,
讓學生始終處于主動參與、主動探索的積極狀態(tài).
3.2重點思考和分析建模的數(shù)學思維過程
學生在參與數(shù)學建模活動的過程中,要應(yīng)用數(shù)學思維分析建模的過程.通過數(shù)學建模的活動,挖掘一些有價值的數(shù)學思維模式,提煉出有助于數(shù)學建模的數(shù)學思想和方法,培養(yǎng)學生多方面的數(shù)學思維能力和創(chuàng)新能力,使每個學生能夠各盡其智,各有所得,獲得成功.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學; 建模思維; 應(yīng)用
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)04-048-002
初中數(shù)學教育對于學生各種思維能力培養(yǎng)有著重要的意義,學生建模思維方式的培養(yǎng)成效并不突出,所以需找出相應(yīng)的原因以便于對癥下藥,從而加強對學生建模思想的培養(yǎng)。
一、數(shù)學建模思想的概述
為了描述一個實際現(xiàn)象更具科學性、邏輯性、客觀性和可重復(fù)性,人們采用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現(xiàn)象,這種語言就是數(shù)學。使用數(shù)學語言描述的事物就稱為數(shù)學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數(shù)學模型作為實際物體的代替而進行相應(yīng)的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。
數(shù)學建模屬于一門應(yīng)用數(shù)學,學習這門課要求學會如何將實際問題經(jīng)過分析、簡化轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學問題,然后用適當?shù)臄?shù)學方法去解決。同時,數(shù)學建模是一種數(shù)學的思考方法,是運用數(shù)學的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數(shù)學手段。為了使描述更具科學性、邏輯性、客觀性和可重復(fù)性,人們采用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現(xiàn)象,這種語言就是數(shù)學。使用數(shù)學語言描述的事物就稱為數(shù)學模型。
二、數(shù)學建模思想的實施
數(shù)學建模思想的形成主要有以下三個步驟:第一步是從實際問題出發(fā)初步建立數(shù)學模型,第二步是從數(shù)學模型尋求數(shù)學的解,最后是從數(shù)學的解到解答實際問題的解。
在實際性的數(shù)學建模思想培訓(xùn)中,學生對數(shù)據(jù)處理缺乏適當?shù)姆椒āR驗樵S多實際問題中涉及到的數(shù)據(jù)多且雜亂,學生面對諸多數(shù)據(jù)就會無所適從,不知應(yīng)把哪個數(shù)據(jù)作為思維起點,從而找不到解決問題的突破口。例如:某食品廠定期購買面粉,已知該廠每天需用面粉6噸,每噸面粉的價格為1800元,面粉的保管等其他費用為平均每噸每天3元,購買面粉每次需支付運費900元。問題一:求該廠多少天購買一次面粉,才能使平均每天支付的總費用最少?問題二:若提供面粉的公司規(guī)定:當一次購買面粉不少于210噸時,其價格可享受9折優(yōu)惠,問該廠是否考慮利用此優(yōu)惠條件?請說明理由。
讓我們來進行具體分析:本問題涉及到的量有:每天需用面粉6噸,每噸面粉價格1800,購買面粉運費每次900元,保管每噸面粉每天3元,所求的問題第一個是多少天購買一次面粉,才能使平均每天所支付的總費用最少;第二個是在每次購進面粉不少于210噸的前提下,是否考慮9折優(yōu)惠。在題目給出的諸多量中,從哪個量入手?建立怎樣的數(shù)學模型?怎樣解決問題最便捷的?很多中學生對這些問題都是比較陌生的。
另外,現(xiàn)在的學生還缺乏將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學化的思維。數(shù)學模式的呈現(xiàn)形式是多種多樣的,有的以函數(shù)顯示,有的以方程顯示,有的以圖形顯示,有的以不等式顯示,有的以概率顯示,當然,還有其他各種形式的模型,具體到一個實際問題來講,判斷這個實際問題與哪類數(shù)學知識相關(guān),用什么樣的數(shù)學方法解決問題,是學生深感困難的一個環(huán)節(jié)。例如:某鄉(xiāng)為提高當?shù)厝罕姷纳钏?,由政府投資興建了甲、乙兩個企業(yè),2007年該鄉(xiāng)從甲企業(yè)獲得利潤320萬元,從乙企業(yè)獲得利潤720萬元,以后每年上交的利潤是:甲企業(yè)以1.5倍的速度遞增,而乙企業(yè)則為上一年利潤的2/3,根據(jù)測算,該鄉(xiāng)從兩個企業(yè)獲得的利潤達到2000萬元可以解決溫飽問題,達到8000萬元可以達到小康水平。問題一:若以2007年為第一年,則該鄉(xiāng)從上述兩個企業(yè)獲得利潤最少的一年是哪一年,該年還需要籌集多少萬元才能解決溫飽問題?問題二:試估算2015年底該鄉(xiāng)能否達到小康水平?為什么?
事實上,學生閱讀了以上題目,問其想到了什么數(shù)學知識,許多學生答不出來。這其中的主要原因就是學生存在把主要語言換成數(shù)學語言的轉(zhuǎn)換障礙。數(shù)學語言主要指數(shù)學文字語言,圖形語言和符號語言,是數(shù)學區(qū)別于其他學科的顯著特征,數(shù)學語言簡練、抽象、嚴謹,甚至有些晦澀。如“函數(shù),形式簡練但十分抽象,許多學生由于過不了數(shù)學語言關(guān),符號化意識弱,無法把普通語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學語言,從而無法將實際問題建立起數(shù)學模型。
三、數(shù)學建模思想的培養(yǎng)
1.培養(yǎng)辨異對比的思維方式
對于某些空間思維不夠發(fā)達的學生來講,難對數(shù)學概念和理論進行快速的消化,即使教師已經(jīng)將知識點進行條分縷析,也達不到較高的學習效率。這時候就需要教師引導(dǎo)學生進行辨異對比的思維方式的鍛煉,讓學生將一些知識點——尤其是比較相似的知識點或者是容易使用錯誤的知識點進行比較、分辨和運用,讓學生在親自比較解析中明白知識點的差異或者錯誤知識中比較容易被迷惑的重點,這樣,通過錯誤指示的探討推理,學生就會進一步明白自己的思維方式的漏洞,及時進行糾正,使自己的思維朝著正確的方向發(fā)展。
2.培養(yǎng)聯(lián)系整體的思維方式
數(shù)學學科的特點是需要思維的擴散和聯(lián)系,而建模思想的培養(yǎng)同樣需要聯(lián)系整體,所以培養(yǎng)學生建立整體思維也是教師的教學重點。教師在進行一個知識點的教學時,經(jīng)常聯(lián)系已經(jīng)學習過或者即將學習的知識點進行聯(lián)系教學,這也是整體思維的一種體現(xiàn)。
3.培養(yǎng)學生的求異思維
數(shù)學思維講究靈活多變性,一個數(shù)學問題可以有多種思維方式來解剖,相應(yīng)的就會出現(xiàn)多種解題方式。教師在數(shù)學問題的解析上不要急于將自己的方法告訴學生,而是要引導(dǎo)學生從不同角度對其進行分析和探索,提高思維的靈活性,拓寬思維空間。
4.培養(yǎng)學生的發(fā)散思維
上文提到,數(shù)學學科的特點是需要思維的擴散和聯(lián)系,教師要根據(jù)學生的具體情況,根據(jù)學生已掌握的知識,有意識地將知識點進行串聯(lián)和深化結(jié)合,鍛煉學生發(fā)散思維,拓寬學生思考界限,進而提升數(shù)學思維能力。(下轉(zhuǎn)第150頁)
(上接第48頁)
初中數(shù)學教學中的建模思維培養(yǎng)和訓(xùn)練對于學生理解和把握數(shù)學概念、解決和掌握書本知識具有非常重要的意義,對于學生提高學習素養(yǎng)具有極大的意義。在建模思想的培養(yǎng)過程中,教師要把握好訓(xùn)練方式,根據(jù)自己的教授習慣和學生的實際情況進行課程的安排和教學方法的調(diào)整。
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關(guān)鍵詞:多媒體;數(shù)學建模;應(yīng)用
根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)年》的要求,國家要對教育行業(yè)進行改革,使教育整體水平得到大幅度提高,推動其走向現(xiàn)代化發(fā)展方向。隨著信息時代的到來,多媒體被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代教學課程中,用其特有的優(yōu)勢豐富課堂的內(nèi)容及形式。大學生數(shù)學建模教學目標是把實際問題通過轉(zhuǎn)換,變成數(shù)學問題并利用數(shù)學手段及工具進行推理解決。因此,教師要重視數(shù)學建模課程在大學數(shù)學教學中的比重,學生通過學習數(shù)學建模,親自去完成建模過程,達到培養(yǎng)自身創(chuàng)新意識的作用,可以很好地提高他們的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力,推動高校素質(zhì)教學的不斷深化。本文對大學數(shù)學建模課程使用多媒體教學的優(yōu)勢進行分析總結(jié),對數(shù)學建模課程結(jié)構(gòu),將多媒體教學與傳統(tǒng)教學進行有機結(jié)合,提高數(shù)學建模課程的教學效果提出了一些建議。
1數(shù)學建模的概念
21世紀,教學課程迎來了一項重要改革,改變了傳統(tǒng)的學習方式并開設(shè)研究性學習方式。研究性學習模式是指引導(dǎo)學生對實際問題進行探討,幫助他們在進行某個領(lǐng)域的學習過程中,確立一個需要解決的問題并提出解決方案。也就是說,學生在進行數(shù)學教學的過程中,通過明確現(xiàn)實生活中的一個問題,并采用數(shù)學建模的方式將其解決。這就是現(xiàn)代教學中備受關(guān)注的數(shù)學建?;顒?。數(shù)學建模是指具有針對性的將現(xiàn)實生活問題進行抽象、簡化處理,組成一個由數(shù)學符號、數(shù)學公式及數(shù)量關(guān)系的數(shù)學結(jié)構(gòu)[1]。將現(xiàn)實具體事物進行構(gòu)造、組合的建模過程被稱為數(shù)學建模(mathematicalmodeling)。數(shù)學建模可以歸類為解決問題的方法,一般都采用它解決一些實際性的問題,其將數(shù)學學科和社會生活進行有效結(jié)合。實際上,數(shù)學建模就是將日常生活存在的問題進行模擬,除去不必要的因素,確立問題中的數(shù)學關(guān)系,構(gòu)成相應(yīng)的數(shù)學結(jié)構(gòu)。數(shù)學建模是一個將問題系統(tǒng)化的過程,在進行操作的時候要注意各種技巧、技能及分析方式、綜合認知能力的應(yīng)用。數(shù)學建模并沒有一個固定的模式,它的應(yīng)用往往是因人而異、因題而異。
2多媒體技術(shù)在數(shù)學建模教學的優(yōu)勢
2.1多媒體的應(yīng)用加大了課程的信息量
在大學數(shù)學教學課程安排中,數(shù)學建模課程占據(jù)的比例很小,但是其本身的內(nèi)容又涵蓋了高等數(shù)學的絕大多數(shù)的分支,內(nèi)容繁多。面多這種情況,傳統(tǒng)教學模式中板書加教案的方式已經(jīng)無法完成數(shù)學建模的教學任務(wù),多媒體技術(shù)的應(yīng)用可以很好的改善這個局面,它可以提高課堂中的信息量[2],使數(shù)學建模教學效率得到大幅度的提升。
2.2多媒體技術(shù)使抽象的數(shù)學建模知識形象具體化
數(shù)學建模課程會涉及大量抽象性的內(nèi)容,學生在很難在短時間內(nèi)進行消化掌握,因此,數(shù)學建模課程的設(shè)計顯得尤為重要。教師在進行建模課程的講解時,可以根據(jù)具體情況采用多媒體技術(shù)進行補充說明,將抽象、枯燥無味、靜態(tài)的知識點轉(zhuǎn)化成動態(tài)化、具體形象化,很大程度地提高了學生的學習積極性和主動性。例如,教師可以通過多媒體技術(shù)對一些模型的計算結(jié)果進行圖形演示,讓學生更好地了解其數(shù)據(jù)和式子,提高課堂教學的效果。多媒體教學可以幫助學生更好的理解數(shù)學建模的結(jié)論,同時,也激發(fā)了他們的求知的積極性及探索的興趣。興趣是最好的老師,學生在對學習數(shù)學建模產(chǎn)生學習興趣后,他們的積極性和主動性得到提高,主動參與到課堂中,課堂教學質(zhì)量將大幅度提升,大學生數(shù)學技能及綜合素質(zhì)也得到培養(yǎng)。
2.3多媒體教學很好地提高了課程的效率
利用多媒體進行數(shù)學建模教學,可以縮短傳統(tǒng)教學模式中教師板書、繪圖的時間,使教學課堂更具有針對性,實現(xiàn)因材施教。例如,教師在講解采用Leslie矩陣方式來表達人口變化規(guī)[3]律的時候,可以通過課前制作好的多媒體課件對龐大的矩陣進行演示,減少課程中板書的時間,改變了傳統(tǒng)教學中教師要使用大量的時間進行板書,否則在進行知識點的講解時無法給學生留下深刻的印象,課堂的重點難以突出。教師可以將節(jié)省出的時間向?qū)W生講解數(shù)學建模的關(guān)鍵內(nèi)容及知識點,很好的突出教學的重點和難點,提高教學的質(zhì)量。
2.4多媒體技術(shù)可以實行遠程教學
同步式講授及異步式講授等模式組成了遠程教育。同步式模式是指教師和學生可以通過同時登入到教學平臺,完成不同場景的教學活動;而異步式可以讓學生可以自主地選擇學習時間和內(nèi)容,他們的學習空間不受到限制。開放性和跨時空性是遠程教學獨有的特點,這決定了數(shù)學建模的教學活動要以異步式模式為主。在實際操作中,同步式和異步式遠程教學模式都存在師生之間互動交流過少,缺乏親切感的問題。根據(jù)這類情況,教師可以通過PPT的方式進行教學內(nèi)容的講解,通過將多媒體話外音介紹與傳統(tǒng)模式的板書進行有機結(jié)合,給學生提供更好的教學資源,提高數(shù)學建模課程的質(zhì)量和效率。學生還可以通過在網(wǎng)絡(luò)上下載數(shù)學建模課件及相關(guān)資料對知識進行有效的復(fù)習鞏固。
3在運用多媒體教學過程中應(yīng)注意的問題
多媒體技術(shù)的運用在數(shù)學建模課程中占據(jù)著重要的作用,為了使多媒體教學效果達到最大化,教師再使用的過程中應(yīng)注意以下幾個方面的問題:
3.1應(yīng)用多媒體進行教學要避免過于形式化
隨著信息時代的到來,多媒體技術(shù)逐漸被應(yīng)用于教學中,圖文并茂、龐大的信息量、靈活多變是其最大的特征。多媒體教學模式給學生帶來全新的學習感覺,他們對教學課件抱著很大的興趣和注意力。因此,教師在應(yīng)用多媒體制作課件[4]時,不能過多的追求課件的外在美感和動感,而忽視了對教學內(nèi)容的有效分析和篩選,很容易分散學生的注意力,從而忽視了數(shù)學建模課程的重點和難點。
3.2快速的課程節(jié)奏無法鍛煉學生的邏輯思維
抽象和邏輯是數(shù)學思維的兩大特征,一部分教師在運用多媒體進行數(shù)學建模教學時,快節(jié)奏的講解模式導(dǎo)致學生進行思考的時間過少,課件翻頁的速度太快,學生對課程的知識點應(yīng)接不暇,結(jié)果就是他們對于教師傳授的內(nèi)容印象不深。這種快節(jié)奏的教學方式,很容易破壞學生的思維連貫性,很大程度的阻礙了他們學習后面數(shù)學建模內(nèi)容,學生對學習的積極性下降,嚴重影響教學質(zhì)量。針對這類情況,教師在運用多媒體進行教學的時候,要適當調(diào)整教學進度,增加對建模問題分析、思路講解、論證推理過程的時間,結(jié)合傳統(tǒng)教學的板書方式,讓學生能真正地了解數(shù)學思想,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。教師要根據(jù)當代大學生的特點開展針對性的教學方案,培養(yǎng)學生自身的數(shù)學理念,鍛煉他們數(shù)學思維能力。
3.3數(shù)學建模教學課件要做到因材施教
多媒體課件的制作對教師計算機操作水平提出了較高的要求,且要花費大量的時間及精力。因此,一部分的教師直接使用課本教材或網(wǎng)絡(luò)上通用的內(nèi)容來制作課件,這將導(dǎo)致課件內(nèi)容與學生專業(yè)脫節(jié),并限制了教師的教學風格,多媒體在數(shù)學建模課程中的作用沒有得到很好的發(fā)揮。這就要求教師在進行數(shù)學建模課件制作時,要選擇根據(jù)教學內(nèi)容、學生特征及實際情況來進行原創(chuàng),對于借鑒的內(nèi)容要做出適當?shù)男薷腫5],并進行及時更新改進,使多媒體教學做到因人而異、因材施教。
3.4多媒體教學容易導(dǎo)致師生互動不足
數(shù)學建模課程要求教師與學生之間建立良好的互動環(huán)境。學生通過老師溝通交流來進行數(shù)學建模課程學習,可以很大程度提高學習效率[6]。一部分教師在通過多媒體開展數(shù)學建模教學時,都是對事先制作好的視頻進行講解,與學生之間的交流互動減少了。教師甚至一整個課時都會坐在電腦前進行操作講解,很難發(fā)揮其在教學中的主導(dǎo)作用,學生只能被動地去接受課件展示的教學內(nèi)容。針對這種情況,教師在采用多媒體進行數(shù)學建模教學時,要注意多跟學生進行溝通互動。教師的眼神、手勢、表達方式在課堂中非常重要,能起到活躍課堂氛圍的作用,提高學生的主動性及積極性。
4結(jié)論
多媒體教學與傳統(tǒng)教學相比較,各有其的特色,同時都存在一些缺陷。采用多媒體技術(shù)進行教學可以達到節(jié)省時間、加大課堂信息量的作用,并且能使抽象、枯燥、復(fù)雜的數(shù)學建模知識轉(zhuǎn)變成動態(tài)化、具體形象化,提高學生對于學習數(shù)學建模的興趣愛好。但是教師過多依賴多媒體進行教學,會不利于教師學生之間的互動交流。與多媒體教學相比,傳統(tǒng)教學模式可以提供給教師與學生一個良好的交流互動空間,學生可以通過提出問題等方式獲取新的知識,但是一味地采用傳統(tǒng)教學很難實現(xiàn)數(shù)學建模課程的教學標準。在進行數(shù)學建模教學的過程中,教師可以通過多媒體技術(shù)向?qū)W生展現(xiàn)數(shù)學建模背景、數(shù)學概念定論、繁瑣的數(shù)學式子、空間圖形及復(fù)習回顧等內(nèi)容。教師要講解數(shù)學建模定理的證明、公式的推導(dǎo)運算等時,可以采用傳統(tǒng)教學的板書形式向?qū)W生傳授知識,達到更好的教學效果。綜上,教師在進行數(shù)學建模教學時,要靈活的運用教學方式向?qū)W生傳授相關(guān)的數(shù)學建模知識,將多媒體教學和傳統(tǒng)教學進行有機結(jié)合,最大程度的提高數(shù)學建模的教學質(zhì)量。
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【關(guān)鍵詞】認知工具;小學數(shù)學;信息技術(shù)與課程整合
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2010)02―0028―05
引言
信息技術(shù)的飛速發(fā)展對教育提出了巨大的機遇和挑戰(zhàn),我國于2001年頒布的《全日制義務(wù)教育數(shù)學課程標準(實驗稿)》[1]中明確提出“數(shù)學課程的設(shè)計與實施應(yīng)重視運用現(xiàn)代信息技術(shù),把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學生學習數(shù)學和解決問題的強有力工具……”經(jīng)過若干年的研究探索,信息技術(shù)與中學數(shù)學課程整合取得了較大的成果,而相對來說其與小學數(shù)學課程整合的進程卻發(fā)展緩慢。原因之一在于中學數(shù)學教學可以利用幾何畫板、圖形計算器、Z+Z智能教學平臺等認知工具有效改變學生學習數(shù)學的學習方式,而對于小學數(shù)學知識內(nèi)容特點,則較缺乏合適的認知工具提供支持?;诖爽F(xiàn)狀,該文試圖通過在對小學數(shù)學知識內(nèi)容進行解析的基礎(chǔ)上分析認知工具的功能需求,以此為小學數(shù)學認知工具的開發(fā)者提供借鑒,從而推動信息技術(shù)與小學數(shù)學課程整合的有效開展。
一 小學數(shù)學知識內(nèi)容解析
不同類型的知識需要采用不同的學習方式以及學習支持條件,也決定了對認知工具的功能需求以及應(yīng)用方式會有所不同?,F(xiàn)代心理學家安德森等從知識心理性質(zhì)的角度出發(fā),將知識劃分為兩類:陳述性知識和程序性知識。我國學者莫雷從知識形式的心理特征提出了“陳述――程序”與“聯(lián)結(jié)――運算”兩維分類模式,并相應(yīng)的將知識劃分為四種類型[2]。北京師范大學楊開城按照知識內(nèi)容將知識劃分為符號和名稱、概念、原理規(guī)則和公式、格式、過程步驟、認知策略以及事實和范例[3]。為了能夠更加明確地體現(xiàn)小學數(shù)學的知識特點,本文借鑒劉亞萍對中學數(shù)學知識的分類[4],結(jié)合新課標對小學數(shù)學知識內(nèi)容的安排,將其劃分成如下六類,分別為:(1)符號和式子SM(Symbol):用來表示數(shù)學中的各種抽象的符號和式子。例如用字母“S”表示圖形的面積,“a+b=b+a”用來表示“加法交換律”等。(2)概念CN(Concept):代表著具有同類事物的本質(zhì)特征,例如“整數(shù)、分數(shù)、平面圖形”等。(3)公式和規(guī)律FP(Formula and Principle):主要集中表現(xiàn)為各種公式和規(guī)律,比如“三角形的面積公式”、“乘法運算定律”等。(4)過程步驟PS(Process and Steps):它包括兩層含義,一是指各類運算,比如整數(shù)的加減法運算;二是指具體的操作過程,比如角的度量等。(5)數(shù)學思維策略MTS(Mathematical Thinking Strategy):比如“數(shù)形結(jié)合”、“化整為零”的策略等。(6)典型個案問題CMP(Representative Case and Math Problems)。值得一提的是,上述小學數(shù)學的知識類型并不是孤立、零散地存在,而是依據(jù)知識點之間的聯(lián)系存在于客觀世界,各知識點之間相關(guān)聯(lián)系、相互依存。
二 小學數(shù)學知識建模
知識建模是一種對知識進行歸類,用網(wǎng)絡(luò)圖的形式清晰表達出知識點之間的各種聯(lián)系的知識分析和表征的技術(shù)。根據(jù)對數(shù)學知識點的分類以及關(guān)系判斷,對小學數(shù)學知識進行知識建模,最終形成了相關(guān)的知識網(wǎng)絡(luò)圖。其中,對數(shù)學知識進行知識建模的關(guān)鍵流程如下:
以小學數(shù)學人教新課標版本第11冊《多邊形的面積》為例,通過對教材的分析,以及對教學內(nèi)容的把握,按照上述建模流程,我們最終獲得了其圖2所示的知識網(wǎng)絡(luò)圖。
三 認知工具功能需求分析方法與步驟
知識建模為認知工具的功能需求分析提供了客觀的、可視化的依據(jù)。依據(jù)知識建模所形成的知識網(wǎng)絡(luò)圖,通過對各類知識點的特點、相互關(guān)系以及學習者的學習特征進行分析,對支持小學生學習數(shù)學的認知工具的功能進行需求分析的主要步驟如下所示:
1 鑒別關(guān)鍵知識點
首先需要從中鑒別出當前學生需要學習的新授知識點。如通過對《多邊形的面積》這節(jié)內(nèi)容進行分析,可以鑒別出“平行四邊形的面積公式”和“三角形的面積公式”是此部分內(nèi)容中需要學習者掌握的關(guān)鍵知識點。
2 預(yù)測學習難點
對學生在獲得關(guān)鍵性知識點過程中可能遇到的難點、障礙進行預(yù)測,從而采取有效的干預(yù)促進學生的有效學習。對上例進行分析,我們發(fā)現(xiàn)如何幫助學生將未知圖形面積求解轉(zhuǎn)化為已知圖形的面積求解是處理的關(guān)鍵和難點。
3 對認知工具的功能進行需求分析
針對學習者學習過程中所遇到的難點來分析認知工具所應(yīng)該具備的功能。應(yīng)用認知工具的目的不是為了用工具而使用工具,而是為了突破教學重難點,提高課堂效果和效率,有效落實新課標的要求和理念。對于《多邊形的面積》一例,如何通過發(fā)現(xiàn)長方形、平行四邊形和三角形圖形特征之間的關(guān)系來進行面積的計算和推導(dǎo)是教學處理的關(guān)鍵,結(jié)合小學生的認知特點,我們可以考慮為學習者提供一定便于圖形剪貼和拼組的動手操作環(huán)境,從而有效幫助學習者發(fā)現(xiàn)彼此之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和變量關(guān)系。另外,我們還可以通過提供一定的交流共享平臺促進學習者碰撞思維的火花。
4 系統(tǒng)梳理與歸納
根據(jù)上述步驟對小學數(shù)學一至六年級的十二冊小學數(shù)學教材進行系統(tǒng)梳理,從而歸納出可以有效支持小學數(shù)學學習的認知工具的需求功能。
四 小學數(shù)學3C模型構(gòu)建
依據(jù)知識建模以及對認知工具功能需求進行分析的方法步驟,筆者與一線數(shù)學教師對小學數(shù)學一至六年級共十二冊教學內(nèi)容進行分析和歸納,得到了小學數(shù)學知識特點、所需認知工具的功能需求以及典型認知工具之間的關(guān)系,即如下中所呈現(xiàn)的知識圈、功能圈和工具圈三者之間的關(guān)系示意圖(簡稱數(shù)學3C模型)。
1 知識圈(Knowledge Circle)
知識圈由小學數(shù)學中的六類知識點(SM、CN、FP、PS、MTS、CMP)組成。該六類知識處于3C模型的核心位置,是學生進行學習的主體內(nèi)容,直接決定著外層的功能圈和工具圈。
2 功能圈(Functions Circle)
功能圈由核心的知識圈所決定,以促進知識圈的意義建構(gòu)和獲得為目標。通過對小學數(shù)學一至十二冊的六類知識點進行需求分析后,可以將其大致整理歸納為上功能圈中的八類:可視化表征、動態(tài)操作、真實模擬、資源呈現(xiàn)、圖表生成、績效支持、交流共享、練習反饋。
3 工具圈(Tools Cycle)
認知工具的選擇不僅要符合學習者的認知水平,還要符合其信息操作水平。依據(jù)所整理歸納的功能圈的結(jié)果,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,列舉出符合小學數(shù)學學習特點以及小學生操作水平的典型認知工具,比如概念圖工具、MP_Lab、虛擬世界(包括秤量、烙餅……)、電子表格、計算器、論壇、測評工具以及各種網(wǎng)絡(luò)平臺等。事實上,很多認知工具都呈現(xiàn)出同時具備多種功能的情況,如上述所列舉的認知工具多數(shù)可以呈現(xiàn)資源,還能夠?qū)崿F(xiàn)許多其他的功能。此外,目前出現(xiàn)的許多具有綜合的平臺,往往具備一定的可擴展性,因此為學習者提供了更為有效、更為綜合的支持環(huán)境。因此,在實際教學過程中對認知工具的選擇并不是唯一絕對的,而是根據(jù)實際需要進行靈活多樣的選擇,但其最終是由核心的知識圈所決定。
五 小結(jié)
本文中所構(gòu)建的小學數(shù)學3C模型,直觀上揭示了小學數(shù)學知識特點、對認知工具的功能需求以及典型認知工具三者之間的關(guān)系。3C模型的結(jié)果可以為相關(guān)的認知工具開發(fā)人員借鑒應(yīng)用,模型構(gòu)建過程中知識建模以及對認知工具功能需求的方法也可以為一線教師合理應(yīng)用信息技術(shù)、發(fā)揮其作為認知工具的功能提供保障,從而在某種程度上有效避免技術(shù)工具應(yīng)用過程中的盲目性和隨意性,真正為小學生創(chuàng)設(shè)一個生動活潑、自主探索、樂于交流的數(shù)學學習過程。
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Study on the 3C Model Designing of Environment for Supporting on Primary Mathematics Learning
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WANG Li-na1ZHANG Sheng2LIANG Wen-xin1
(1. Institute of Modern Educational Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2. Faculty of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875,China)
【關(guān)鍵詞】工科特色 高等數(shù)學 教學改革
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)12-0129-01
一、高等數(shù)學教育現(xiàn)狀及教學改革的必要性
高等數(shù)學教育的任務(wù)就是要通過教學活動讓學生掌握數(shù)學的思想、方法和技巧,初步具備解決實際問題的數(shù)學能力。高等數(shù)學課程是工科院校的重要基礎(chǔ)課程,但目前許多高校專業(yè)課教師普遍認為學生的數(shù)學基礎(chǔ)較差,不能滿足專業(yè)課的需要,甚至有些教師上專業(yè)課之前先要補充高等數(shù)學課程的內(nèi)容,造成這種狀況的主要原因在于:(1)傳統(tǒng)高等數(shù)學教學注重學生對知識點的掌握和對知識體系的構(gòu)建,為完成教學進度,教師在內(nèi)容處理上偏重理論與習題的講解,忽略了數(shù)學的背景及應(yīng)用,缺乏技能性訓(xùn)練,多數(shù)學生只會解題,而不會分析實際問題,導(dǎo)致學生學習數(shù)學的積極性不高甚至有抵觸情緒。(2)教學手段與信息技術(shù)發(fā)展嚴重脫節(jié),教師使用多媒體教學不夠靈活,多媒體課件內(nèi)容機械照搬教材,教學效果遠不及傳統(tǒng)的黑板教學方式。數(shù)學課程與專業(yè)課嚴重脫節(jié),教師在教學過程中對教學內(nèi)容沒有根據(jù)專業(yè)特點有所側(cè)重,考試統(tǒng)一命題,不能根據(jù)專業(yè)特色起到積極的引導(dǎo)作用,學生在學習過程中完全處于被動地位,不了解大學數(shù)學與本專業(yè)之間的聯(lián)系。如果這種現(xiàn)象長此下去,勢必會影響高等學校的教育質(zhì)量,更不利于人才的培養(yǎng)。所以,以應(yīng)用為導(dǎo)向促進工科院校高等數(shù)學教學改革是非常必要的,如何發(fā)揮高等數(shù)學課程在培養(yǎng)學生應(yīng)用能力方面的作用,是工科院校數(shù)學教師迫切需要解決的問題。
二、具有工科特色的高等數(shù)學教學改革與創(chuàng)新研究
(一)教學內(nèi)容上經(jīng)典內(nèi)容與現(xiàn)代數(shù)學相融合
根據(jù)工科院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級應(yīng)用型人才的辦學指導(dǎo)思想和人才培養(yǎng)定位,高等數(shù)學課程教學內(nèi)容應(yīng)在精講經(jīng)典內(nèi)容的同時,滲透現(xiàn)代數(shù)學觀念,遵循“淡化形式,注重實質(zhì)”的指導(dǎo)思想,充分體現(xiàn)“以應(yīng)用為目的,以夠用為限度”的原則來選擇內(nèi)容組織教學。即在備課和授課時,不過分追求數(shù)學理論知識的邏輯嚴謹性,能直觀的盡量直觀,能降低難度的盡量省略繁瑣的推演和論證過程,著重突出數(shù)學思想方法和數(shù)學應(yīng)用的教學,為現(xiàn)代數(shù)學提供內(nèi)容展示和延伸發(fā)展的接口,培養(yǎng)學生獲取現(xiàn)代數(shù)學知識的能力,淡化運算技巧訓(xùn)練,增加專業(yè)中常用的數(shù)學思維和方法,注重高等數(shù)學課程與專業(yè)知識的銜接,滲透數(shù)學建模思想,加強學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)。
(二)教學手段上傳統(tǒng)模式與現(xiàn)代模式相結(jié)合
高等數(shù)學教學中,將多媒體教學模式與傳統(tǒng)教學模式有機結(jié)合起來,精心設(shè)計多媒體的同時,也要精心設(shè)計黑板的板書,使多媒體教學與傳統(tǒng)教學相輔相成,提高學生學習的熱情,課堂教學中加強師生互動,采取雙向式教學,精講和提問相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高教學效果。例如,在講解定積分概念時,可用線段圖形進行疊加,以直覆蓋曲,規(guī)則圖形覆蓋不規(guī)則圖形,然后再用動態(tài)模擬技術(shù)顯示出當λ0(其中λ表示小區(qū)間長度、小弧段長度、小區(qū)域直徑的最大值)時由近似值逐漸連續(xù)過渡到精確值的過程,化抽象為形象,便于學生理解概念,體會積分概念蘊涵的思想方法,這樣教學內(nèi)容更加形象直觀同時又可進行抽象和概括,更大限度地調(diào)動了學生學習數(shù)學的積極性,開闊了視野,豐富了知識。
(三)加強與后續(xù)專業(yè)知識的銜接,開展數(shù)學建模實踐
1.加強大學數(shù)學課程與后續(xù)專業(yè)的銜接,培養(yǎng)學生的學習能力和工程素質(zhì)
教師在教學過程中加強與后續(xù)專業(yè)知識的銜接,注重挖掘和展現(xiàn)數(shù)學知識中的思維方法及其工程應(yīng)用價值,以實現(xiàn)培養(yǎng)學生思維能力和工程應(yīng)用能力的教學目標。將數(shù)學實驗引入課堂,通過數(shù)學實驗培養(yǎng)學生觀察、動手、動腦能力,學生借助軟件平臺,自己親手解決一些簡單的實際問題,真正體會到學以致用的樂趣,這對提高學生的創(chuàng)造性思維和綜合素質(zhì)具有重要意義。在教學時教師可通過有關(guān)數(shù)學應(yīng)用的教學內(nèi)容來改變學生的學習習慣,更新學習方法,加強學生應(yīng)用素質(zhì)和工程素質(zhì)的培養(yǎng)。還可以通過講座或?qū)W術(shù)報告等形式讓學生了解一些現(xiàn)代工程中的數(shù)學思想和方法,增強學生的應(yīng)用意識及創(chuàng)新精神。例如,在高等數(shù)學中很多概念是從實際問題中抽象出來的,我們可以利用計算機形象直觀地表現(xiàn)概念的形成過程,引導(dǎo)學生從實際問題中尋找數(shù)學成分,把這些成分用數(shù)學語言和符號表達出來,即把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,并對問題進行抽象化處理,進而發(fā)展成合理的數(shù)學概念,這對培養(yǎng)學生良好的思維習慣具有重要意義。
2.開展數(shù)學建模實踐
①舉辦數(shù)學建模專題講座。通過講座,向?qū)W生介紹數(shù)學建模的原理、方法和程序,以及數(shù)學軟件(如Matlab)的使用,目的是幫助學生對數(shù)學建模有一個大概的了解。
②按專業(yè)分類開展數(shù)學建模實踐。通過學生自愿報名的方式,按專業(yè)成立數(shù)學建模小組,分別安排教師指導(dǎo),實行“導(dǎo)師制”。數(shù)學建模教學的內(nèi)容,主要立足于應(yīng)用所學的高等數(shù)學知識和方法,解決與專業(yè)匹配的實際問題。如針對“利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)極值”的知識點,“市場營銷”專業(yè)的小組就進行“確定商品售價使利潤最大”問題的建模實踐;“工程造價”專業(yè)小組則進行“如何使水池儲水量最大”問題的建模實踐。
③組織全校性的數(shù)學建模競賽。競賽既可以檢驗數(shù)學建模教學的效果,也可以調(diào)動學生參加數(shù)學建?;顒拥姆e極性,更重要的是,通過競賽可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學建模的優(yōu)秀學生,對這些優(yōu)秀學生集中培訓(xùn),使他們參加全國大學生數(shù)學建模比賽。數(shù)學建模實踐活動既鍛煉了學生的數(shù)學應(yīng)用能力,又反過來促進了高等數(shù)學課程的教學,它在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用。
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關(guān)鍵詞:數(shù)學建模;解模;釋模;數(shù)學模型
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2016)06-0054-04
2015年,上海市教委教研室頒布的新版《上海市中等職業(yè)學校數(shù)學課程標準》中,把數(shù)學建模、解模、釋模的能力提到了一個新的高度。如在第6頁的“能力架構(gòu)”一節(jié)中提到:中職數(shù)學課程應(yīng)更多體現(xiàn)數(shù)學的工具性,培養(yǎng)學生解決各類問題的能力,在問題解決的各種形態(tài)轉(zhuǎn)化過程中,需要數(shù)學知識和認知情感方面的保障,需要“建模、解模、釋?!比齻€環(huán)節(jié)中相應(yīng)的數(shù)學能力。
同時,上海中職校從2015年起就要開始實施學業(yè)水平考試,這些新要求、新情況給廣大的中職校數(shù)學教師及學生帶來了新的挑戰(zhàn)。
作為一名一線的數(shù)學教師,本人已在平時的教學過程中不斷加入了對于數(shù)學建模的思考,下文就是本人在一年級新生中開設(shè)的一堂關(guān)于如何進行數(shù)學建模的理念課的教學過程。
筆者所在學校使用的是上海教育出版社2015年8月出版的《中等職業(yè)學校教材試用本――數(shù)學》,該教材第一冊中,在第2.1小節(jié)《不等式的基本性質(zhì)》后面,有一節(jié)拓展閱讀內(nèi)容,名為“烹飪中的數(shù)學模型”。本堂課就是依據(jù)這一教材內(nèi)容來設(shè)計的。
一、導(dǎo)入過程
本過程選取了兩個已經(jīng)學過的知識點,配置相關(guān)場景,讓學生了解:數(shù)學建模不是一個新鮮的東西,而是我們之前已經(jīng)碰到過的東西。
老師:同學們,我們每個班級里面的同學,都有著不同的體育愛好,參加過不同的比賽,比如有的同學參加過籃球比賽,有的參加過足球比賽,還有的參加過乒乓球比賽,等等。如果這個班級總共有40人,其中參加過籃球比賽的同學有25人,參加過足球比賽的同學有22人,請問,同時參加過籃球和足球比賽的學生有多少?
學生:同時參加過籃球和足球比賽的學生有7人。
老師:回答正確。但是,這個問題可以和我們前面學習的什么知識聯(lián)系起來呢?