论文部分内容阅读
摘 要:通过高职院校应用化工专业对数学知识和能力的需求调查、典型工作任务及岗位职业能力调查分析,对高职院校《化工数学》课程改革进行了探索,提出高职院校《化工数学》课程改革的指导思想、原则、思路和步骤,并在实际教学中进行了初步偿试,培养了高职院校应用化工专业学生的数学应用能力、创新能力及解决实际问题的能力。
关键词:高职院校 化工数学 课程 教学 改革
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)03(b)-0080-02
随着职业院校基础课程改革,为专业服务早已成为人们的共识。但是应用化工专业对数学知识的应用在数学这个庞大而完善的系统中,却是局部和零散的,如何才能既考虑到数学的完整性,又兼顾了数学在专业实践中的实用性,唯有把握好一个度和量的问题,并找准数学教学与专业应用的结合点。
1 应用化工专业对数学的需求调查
仅从山东丝绸纺织职业学院的应用化工技术专业的专业基础课与专业课来看,这个专业对数学的需求,通过翻阅我院应用化工技术专业所有学生用课本已经得出结论。
从表1看应用化工技术专业(仅从高职高专现用课本看)对数学知识的需求所涉及的数学知识点比较分散。
2 典型工作任务及岗位职业能力调查分析
学院每年被派送到企业实践锻炼的教师,通过专业实践提出许多化工工作岗位所需数学知识点,以此为契机又查阅了大量资料得出如下调查结果。
化工专业生产实际所用数学知识点详细可写为:误差对计算结果的影响、误差的表示和有效数字、算术运算中的误差积累与传播、误差分析中问题分析;实根的隔离与粗略近似值、迭代法、加速迭代收敛、韦格斯坦加速迭代法、牛顿法、弦位法、二分法、迭代法的收敛;高斯消去法、高斯主元素消去法、追赶法、ＬＵ分解法、向量与矩阵的范数、解线性方程组的普通迭代法、高斯—赛德尔迭代法、松弛迭代法;拉格朗日插值多项式、差分、差商与牛顿插值公式;正交多项式、最小二乘法;数值微分、数值积分、牛顿—柯特斯求积公式、复化求积公式;初值问题的尤拉法、初值问题的龙格—库塔法、高阶常微分方程的初值问题的数值解法、常微分方程边值问题的数值解法等等。
3 课程改革指导思想及原则
(1)注重贯彻“轻理论、重应用”的教学原则。轻理论是对概念、原理以基本了解为要求,不重论证;强化应用要体现在使学生能方便地应用所学数学方法求解数学模型,并根据专业知识点配有相关的实例进行补充。
(2)对难度较大的基础理论不追求严格的论证,只作简单的几何说明,以够用为度。
4 教学改革思路
教学模式基本应用案例式教学法;以案例内容寻找数学知识点的应用,不以数学知识的应用寻找具体内容案例;考核方法尽量用具体实际案例应用的论文、讨论法。
5 改革步骤
以前期的调查研究结果为依据,针对学院《化工数学》只讲授一学期,教学课时数少、理论内容不能讲授过多,应多侧重于应用的特点,抛开传统“灌输”和“逻辑”式教学方法,采用案例式教学法。主要做法如下。
5.1 建立和完善高职院校《化工数学》教学案例数据库
教学前,对应用化工专业课相应知识点和所需数学知识内容进行梳理,既要注意高职院校学生的基本素质(包括学生的分析能力、语言表达能力、自学能力、沟通能力等),又要考虑到教学案例与相关专业理论、数学知识的结合性,选取深浅适度、难易适中、最大程度吸引学生眼球的教学案例,建立和完善高职院校《化工数学》教学案例数据库。
5.2 研究吃透、准确讲解案例
教学时,从高职院校《化工数学》教学案例数据库中认真提取相关案例,对案例进行精研、吃透,课堂上准确分析讲述。案例式教学法的效果如何,与教师是否吃透案例、讲解是否准确透彻有关,这是案例式教学的主要环节,实施案例式课堂教学要做到以下几点。
首先是①加强与专业课的纵向沟通,了解案例的背景知识。②深入化工企业实践中调研,了解相关生产设备和工艺过程、不同岗位对学生的知识和技能要求。③了解学生化工专业知识结构、基本素质。真正发挥出案例式教学的价值。
二是讲解要生动、具体、形象,能引起学生的高度关注。对案例的讲解若只停留在表面,就引不起知识的升华,而只有逻辑清晰、深入浅出的讲解才能把学生听课注意力、热情充分调动起来,全身心投入到数学学习思考中。如讲到《化工仪表及自动化》基本规律与控制一章中问题时,可举例把问题变为求最大(小)值、积分、微分解决。
三是解决问题思路要条理清晰,达到融会贯通的目的。在运用案例式教学法时, 一个难点是,案例是未经数学化的问题,也是尚无结果而需要解决的问题,如何在案例和相关的数学知识之间引入解题思路,把二者联系起来,并在案例解决的同时将相应的化工专业知识和数学思想通过潜移默化的方式让学生“活”用数学。如讲到《化学反应过程与设备》中用矩形面积法求解最优中间转化率问题时,可以通过建立数学模型,用求最大值、最小值的方法求得。通过案例式教学法,探索在“活用”和“用”之间建立有效途径的方法,使化工数学“很有用”成为现实。
5.3 组织讨论、总结案例
在案例式教学中,教师尽量多给学生留些时间,充分发挥学生的主体作用,组织学生推荐代表发言或学生自由发言,对选取讲解的教学案例进行讨论,然后结合发言情况,及时鼓励引导学生围绕案例进行分析,并根据数学专业知识引导讨论向深层次思考。在课堂讨论结束后,教师一定要求学生结合自己的发言,完成解题分析,并对讨论发言进行总结点评,确定正确的解题思路。
6 结语
通过对高职院校《化工数学》课程改革探索,初步找到解决一些“化工数学”问题的方法,有利于引导学生把应用化工专业课中的知识点与相关数学内容有机地结合起来,让学生既能牢固掌握应用化工专业知识点,又培养了化工数学应用能力、创新思维能力和解决实际问题能力,提高了学生职业生涯的核心竞争力。
参考文献
[1] 赵绪福,李美琴.案例教学法在工科专业数学教学中的应用探讨[J].湖南师范大学教育学学报,2006(4):115～116.
[2] 胡佳媛.高职院校《经济数学》案例教学法的应用[J].安微职业技术学院学报,2011(2):78～80.
关键词:高职院校 化工数学 课程 教学 改革
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)03(b)-0080-02
随着职业院校基础课程改革,为专业服务早已成为人们的共识。但是应用化工专业对数学知识的应用在数学这个庞大而完善的系统中,却是局部和零散的,如何才能既考虑到数学的完整性,又兼顾了数学在专业实践中的实用性,唯有把握好一个度和量的问题,并找准数学教学与专业应用的结合点。
1 应用化工专业对数学的需求调查
仅从山东丝绸纺织职业学院的应用化工技术专业的专业基础课与专业课来看,这个专业对数学的需求,通过翻阅我院应用化工技术专业所有学生用课本已经得出结论。
从表1看应用化工技术专业(仅从高职高专现用课本看)对数学知识的需求所涉及的数学知识点比较分散。
2 典型工作任务及岗位职业能力调查分析
学院每年被派送到企业实践锻炼的教师,通过专业实践提出许多化工工作岗位所需数学知识点,以此为契机又查阅了大量资料得出如下调查结果。
化工专业生产实际所用数学知识点详细可写为:误差对计算结果的影响、误差的表示和有效数字、算术运算中的误差积累与传播、误差分析中问题分析;实根的隔离与粗略近似值、迭代法、加速迭代收敛、韦格斯坦加速迭代法、牛顿法、弦位法、二分法、迭代法的收敛;高斯消去法、高斯主元素消去法、追赶法、ＬＵ分解法、向量与矩阵的范数、解线性方程组的普通迭代法、高斯—赛德尔迭代法、松弛迭代法;拉格朗日插值多项式、差分、差商与牛顿插值公式;正交多项式、最小二乘法;数值微分、数值积分、牛顿—柯特斯求积公式、复化求积公式;初值问题的尤拉法、初值问题的龙格—库塔法、高阶常微分方程的初值问题的数值解法、常微分方程边值问题的数值解法等等。
3 课程改革指导思想及原则
(1)注重贯彻“轻理论、重应用”的教学原则。轻理论是对概念、原理以基本了解为要求,不重论证;强化应用要体现在使学生能方便地应用所学数学方法求解数学模型,并根据专业知识点配有相关的实例进行补充。
(2)对难度较大的基础理论不追求严格的论证,只作简单的几何说明,以够用为度。
4 教学改革思路
教学模式基本应用案例式教学法;以案例内容寻找数学知识点的应用,不以数学知识的应用寻找具体内容案例;考核方法尽量用具体实际案例应用的论文、讨论法。
5 改革步骤
以前期的调查研究结果为依据,针对学院《化工数学》只讲授一学期,教学课时数少、理论内容不能讲授过多,应多侧重于应用的特点,抛开传统“灌输”和“逻辑”式教学方法,采用案例式教学法。主要做法如下。
5.1 建立和完善高职院校《化工数学》教学案例数据库
教学前,对应用化工专业课相应知识点和所需数学知识内容进行梳理,既要注意高职院校学生的基本素质(包括学生的分析能力、语言表达能力、自学能力、沟通能力等),又要考虑到教学案例与相关专业理论、数学知识的结合性,选取深浅适度、难易适中、最大程度吸引学生眼球的教学案例,建立和完善高职院校《化工数学》教学案例数据库。
5.2 研究吃透、准确讲解案例
教学时,从高职院校《化工数学》教学案例数据库中认真提取相关案例,对案例进行精研、吃透,课堂上准确分析讲述。案例式教学法的效果如何,与教师是否吃透案例、讲解是否准确透彻有关,这是案例式教学的主要环节,实施案例式课堂教学要做到以下几点。
首先是①加强与专业课的纵向沟通,了解案例的背景知识。②深入化工企业实践中调研,了解相关生产设备和工艺过程、不同岗位对学生的知识和技能要求。③了解学生化工专业知识结构、基本素质。真正发挥出案例式教学的价值。
二是讲解要生动、具体、形象,能引起学生的高度关注。对案例的讲解若只停留在表面,就引不起知识的升华,而只有逻辑清晰、深入浅出的讲解才能把学生听课注意力、热情充分调动起来,全身心投入到数学学习思考中。如讲到《化工仪表及自动化》基本规律与控制一章中问题时,可举例把问题变为求最大(小)值、积分、微分解决。
三是解决问题思路要条理清晰,达到融会贯通的目的。在运用案例式教学法时, 一个难点是,案例是未经数学化的问题,也是尚无结果而需要解决的问题,如何在案例和相关的数学知识之间引入解题思路,把二者联系起来,并在案例解决的同时将相应的化工专业知识和数学思想通过潜移默化的方式让学生“活”用数学。如讲到《化学反应过程与设备》中用矩形面积法求解最优中间转化率问题时,可以通过建立数学模型,用求最大值、最小值的方法求得。通过案例式教学法,探索在“活用”和“用”之间建立有效途径的方法,使化工数学“很有用”成为现实。
5.3 组织讨论、总结案例
在案例式教学中,教师尽量多给学生留些时间,充分发挥学生的主体作用,组织学生推荐代表发言或学生自由发言,对选取讲解的教学案例进行讨论,然后结合发言情况,及时鼓励引导学生围绕案例进行分析,并根据数学专业知识引导讨论向深层次思考。在课堂讨论结束后,教师一定要求学生结合自己的发言,完成解题分析,并对讨论发言进行总结点评,确定正确的解题思路。
6 结语
通过对高职院校《化工数学》课程改革探索,初步找到解决一些“化工数学”问题的方法,有利于引导学生把应用化工专业课中的知识点与相关数学内容有机地结合起来,让学生既能牢固掌握应用化工专业知识点,又培养了化工数学应用能力、创新思维能力和解决实际问题能力,提高了学生职业生涯的核心竞争力。
参考文献
[1] 赵绪福,李美琴.案例教学法在工科专业数学教学中的应用探讨[J].湖南师范大学教育学学报,2006(4):115～116.
[2] 胡佳媛.高职院校《经济数学》案例教学法的应用[J].安微职业技术学院学报,2011(2):78～80.