馮天祥
(東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 東莞 523808)
《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源的開發(fā)與利用*
馮天祥
(東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 東莞 523808)
課程資源的開發(fā)與利用是課程建設(shè)的重要組成部分,直接影響課程建設(shè)水平。在探究高職院?!队嬎銠C應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源開發(fā)的基礎(chǔ)上,探討利用《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源進行課程建設(shè)。
計算機應(yīng)用數(shù)學(xué);課程資源;開發(fā);利用
課程資源的開發(fā)與利用是課程建設(shè)的重要組成部分,直接影響課程建設(shè)的成敗?!队嬎銠C應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源包括人力資源、教學(xué)資料、教材建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)資源和圖書資料等。目前,在高職院校《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源的開發(fā)與利用兩個方面都沒有受到人們的足夠重視,尤其在學(xué)生資源上更是如此。筆者在探究高職院?!队嬎銠C應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源開發(fā)的基礎(chǔ)上,討論如何利用《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源進行課程建設(shè)問題。
《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源包括人力資源、教學(xué)資料、教材建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)資源、圖書資料等。
人力資源開發(fā) 人力資源是課程資源的重要組成部分,對課程資源的開發(fā)和利用發(fā)揮著重要的作用。課程資源中的人力資源實質(zhì)上就是教師和學(xué)生資源?!队嬎銠C應(yīng)用數(shù)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容相對較多而且較散,一些青年教師對教學(xué)內(nèi)容不夠熟悉,較難把握教學(xué)重點,不能靈活選用教學(xué)方法,學(xué)生學(xué)習(xí)時因為沒有邏輯連貫性而難以記憶。我們采取集體備課與課前課后交流的方式,在不經(jīng)意間將教學(xué)內(nèi)容的處理經(jīng)驗傳授給青年教師,交流教學(xué)課件,讓青年教師體會教學(xué)重點。在每章之后總結(jié)本章的知識要點、基本方法和基本題型,幫助學(xué)生記憶。要求青年教師作教學(xué)總結(jié),每學(xué)期至少寫出一篇教學(xué)論文和一篇教學(xué)體會。經(jīng)過一段時間的實踐,青年教師在教學(xué)研究方面有了較大的進步,在以教研促教學(xué)方面尤為突出,出現(xiàn)了年輕教師爭著擔(dān)任計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的狀況。同時,學(xué)生學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)的積極性也有明顯提高,運用數(shù)學(xué)知識解決相關(guān)問題的能力明顯增強,師生之間的關(guān)系更加融洽。當(dāng)然,要充分尊重教師的人格,發(fā)揮每個教師的作用,維護教師的權(quán)益,做到人盡其才。
教學(xué)資料的收集與整理 《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)不同于一般院校計算機專業(yè)的數(shù)學(xué)課程教學(xué),在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上有較大的差異。在教學(xué)實踐中,我們主要從一些“小”問題入手,要求教學(xué)中首先處理好這些“小”問題。比如,在極限教學(xué)中,對自變量趨于某個常數(shù)時的極限問題,代值計算是最基本的,在不能代值計算的情況下,我們要創(chuàng)造條件代值,而創(chuàng)造條件的方法不外乎就是通分、分解因式或有理化。在三階行列式的計算中,對角線法則是比較實用的一種方法,但學(xué)生不適于這種轉(zhuǎn)彎算法。為此,我們將三階行列式的后兩列寫在行列式的前面,就可以將轉(zhuǎn)彎算法變成不轉(zhuǎn)彎的算法。經(jīng)過一段時間的教學(xué)實踐,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在處理一些問題時也能出現(xiàn)新的思路或方法。我們將處理一些“小”問題的手段與方法進行總結(jié)與整理,形成相應(yīng)的教學(xué)資料集。對于教師在教學(xué)中遇到的困難也要及時記錄,及時討論和處理。比如,某個教師在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)對某些問題的教學(xué)效果不理想,可以在課后及時與其他教師討論,集思廣益,找出解決這些問題的合理而有效的方法。
教材建設(shè) 教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要組成部分,也是教學(xué)資源的重要方面。對《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程的教材,我們首先是參考現(xiàn)有教材,然后通過調(diào)查收集企業(yè)所需,再征求專業(yè)科教師、實驗師、實訓(xùn)師的意見,最后由全體數(shù)學(xué)教師確定教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)方案編寫相應(yīng)教學(xué)講義,并在教學(xué)實踐中先行先試、邊試邊改,經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐,寫出了計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)教材。嚴格依據(jù)教育部提出的“以應(yīng)用為目的,以‘必需、夠用’為度”的原則,結(jié)合我們的教學(xué)改革實踐及高職學(xué)生的特點,精心組織教材內(nèi)容,從實際應(yīng)用的需要出發(fā),貫穿數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法與計算機工程實際相結(jié)合的理念,引入數(shù)學(xué)軟件MATLAB的應(yīng)用,訓(xùn)練學(xué)生利用計算機及數(shù)學(xué)軟件求解實際問題的方法并形成初步的能力。每章都有學(xué)習(xí)目標(biāo)、知識框圖、自測題等方便學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法,鞏固所學(xué)知識。每節(jié)的習(xí)題都分成A,B兩組,便于不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)。A組題包含判斷、填空和選擇三種客觀題,B組包含掌握本節(jié)知識的最基本的計算題或證明題。具體思路是:第一篇微積分初步:極限與連續(xù)、導(dǎo)數(shù)微分及其應(yīng)用、不定積分及其應(yīng)用、定積分及其應(yīng)用、微分方程及其應(yīng)用;第二篇線性代數(shù)基礎(chǔ):行列式及其計算、矩陣及其計算、線性方程組的求解;第三篇離散數(shù)學(xué)初步:關(guān)系及其性質(zhì)、邏輯初步、圖論基礎(chǔ);第四篇數(shù)學(xué)軟件MATLAB的使用。對微積分初步,我們減少了與中學(xué)數(shù)學(xué)中重復(fù)的部分內(nèi)容,如極值與最值問題,對一些難度較大或較復(fù)雜的計算問題,如極限的計算、導(dǎo)數(shù)的計算、不定積分、定積分、微分方程的求解等,則通過數(shù)學(xué)軟件MATLAB來實現(xiàn);引入與此有關(guān)的數(shù)學(xué)建模問題,將數(shù)學(xué)建模思想滲透到計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的教學(xué)之中。對線性代數(shù)基礎(chǔ)部分,我們降低計算難度和復(fù)雜度,對一些難度較大或較復(fù)雜的計算問題,如行列式的計算、矩陣的求逆、方程組的求解等,則通過數(shù)學(xué)軟件MATLAB來實現(xiàn);同時,引入一些與線性代數(shù)有關(guān)的概念,如一致矩陣、轉(zhuǎn)移矩陣等。對離散數(shù)學(xué)初步,我們只介紹關(guān)系與運算、命題邏輯與謂詞邏輯的基本知識、圖論基礎(chǔ)。要求學(xué)生能熟悉一些基本關(guān)系,熟悉真值表并能用真值表解決相關(guān)化簡問題,會進行簡單的推理,能用簡單的推理說明一些命題的真實性;而對圖論部分要求理解無向圖、有向圖、連通圖、通路與回路、歐拉圖、哈密頓圖、樹與生成樹、最優(yōu)樹等概念;掌握握手定理、根樹的各種類型、帶權(quán)圖的最小生成樹、荷夫曼算法等。對數(shù)學(xué)軟件MATLAB部分,主要介紹MATLAB入門操作、微積分學(xué)中的基本運算、線性代數(shù)中的基本運算、線性規(guī)劃問題的求解、插值與擬合問題的求解。
網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè) 《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源中學(xué)生最感興趣的是網(wǎng)絡(luò)資源,對學(xué)生最有益的也是網(wǎng)絡(luò)資源,網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)的主體力量是教師和信息技術(shù)人員。教師和信息技術(shù)人員長期活躍在教學(xué)第一線,他們的工作能為課程資源的開發(fā)起到良好的作用。在與信息技術(shù)人員溝通信息的前提下,在《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程網(wǎng)頁中開發(fā)有下列欄目。(1)課程簡介:包括計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求,學(xué)生需要注意的地方及學(xué)習(xí)方法;教師在教學(xué)實踐中的教學(xué)總結(jié)、教學(xué)經(jīng)驗交流與教學(xué)論文;學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗交流與學(xué)習(xí)體會。(2)教師隊伍:包括教師名單,教師的科研項目、教改項目,科研論文,獲獎情況,教學(xué)情況等。(3)課程大綱:《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程大綱主要內(nèi)容是計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求及各章節(jié)學(xué)時分配;教學(xué)進程表的主要內(nèi)容是各章節(jié)教學(xué)時數(shù)的具體分配;考試大綱主要介紹計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的考試要求,學(xué)生應(yīng)掌握的知識點。(4)數(shù)學(xué)實驗:介紹常見數(shù)學(xué)軟件MATLAB及其使用,要求會用此軟件解決一些比較復(fù)雜的計算問題;對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計并制作多媒體課件,要求學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作相關(guān)課件;針對一些實際問題,分析并尋找解決的思想方法,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用軟件求解。(5)教學(xué)資源:教學(xué)資源包括電子講義、課件設(shè)計、課程試卷、試題庫、參考文獻、學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法等。(6)作業(yè):包括課后作業(yè)、各章自測試題、參考答案等。(7)其他:主要包含教師、專家和學(xué)生對教學(xué)的評價和教學(xué)錄像等。對于這些網(wǎng)絡(luò)資源,教師和學(xué)生都可以瀏覽,但我們保護了部分資源,比如模擬試題、試題庫等的下載,目的是保護教師的權(quán)益。除此之外,我們還建立了校園數(shù)學(xué)網(wǎng)站和個人網(wǎng)站,初步建立了校園數(shù)學(xué)信息資源庫,與國內(nèi)著名數(shù)學(xué)教育網(wǎng),如數(shù)學(xué)論壇、中國數(shù)學(xué)會、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)世界、數(shù)學(xué)在線等網(wǎng)站進行相關(guān)鏈接,教師和學(xué)生一旦需要,可以到數(shù)學(xué)信息資源庫中去搜索,節(jié)省師生的寶貴時間。同時,在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)中要注意滲透數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的人文內(nèi)涵。在校園數(shù)學(xué)網(wǎng)站或個人網(wǎng)站中要凸顯數(shù)學(xué)的人文價值,將數(shù)學(xué)文化融入校園文化之中,用數(shù)學(xué)文化板塊的形式介紹數(shù)學(xué)文化。
圖書資料 收集《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程相關(guān)的圖書資料,建立數(shù)學(xué)建模檔案,將每年學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及校內(nèi)數(shù)學(xué)建模比賽的優(yōu)秀論文整理成冊,形成文字資料;將教師的教學(xué)科研論文整理并裝訂成冊,把教師的教學(xué)體會與經(jīng)驗交流打印出來裝訂成冊,對教師在處理某些問題時的獨到方法進行梳理,形成文字檔案。通過逐年積累,形成小型資料室。
開發(fā)《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源的目的就是要利用好這些資源,真正實現(xiàn)師生共享。
任課教師要充分利用 《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源 《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源庫中總結(jié)了許多教學(xué)經(jīng)驗,積累了處理某些問題的方法和手段,教師教學(xué)時可以借鑒與參考。資源庫還提供了大量的課件供教師篩選,新教師可以參考比照,檢查自己在教學(xué)中存在的問題與差距,便于迅速提高教學(xué)水平。(1)在教學(xué)過程中,經(jīng)常了解其他教師的教學(xué)經(jīng)驗與教學(xué)成果,可以促進自身的成長,激勵年輕教師在教學(xué)與科研等方面取得較大進步。也可以學(xué)習(xí)其他教師處理某些問題的經(jīng)驗,幫助自己改進教學(xué)方法,迅速把握教學(xué)的重點的難點。同時可以提醒自己積累教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)教學(xué)規(guī)律與教學(xué)方法,撰寫相應(yīng)的教學(xué)論文。(2)每個任課教師都要收集相應(yīng)的教學(xué)資料,對于一些典型案例要加以整理,對指導(dǎo)學(xué)生建模實踐中的經(jīng)典案例要進行總結(jié)與交流;對處理某些問題有特殊效果的方法要記錄下來;對某些知識點的教學(xué),可以采用歌訣的形式進行總結(jié),幫助學(xué)生記憶。(3)任課教師應(yīng)充分利用《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)資源。《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》網(wǎng)絡(luò)資源庫中包括了許多教學(xué)資源,教師要充分享用這些資源。首先,可以在現(xiàn)有課件的基礎(chǔ)上,采取添加或刪減的方法減少備課中文字錄入的時間,把主要精力放在思考如何處理問題上,要更多地從學(xué)生的角度思考問題,使教學(xué)效果更好。其次,要考慮重點問題的教學(xué),如何突破難點。再次,要精選例題與習(xí)題,學(xué)習(xí)別人的長處,形成自己的特色。最后,要正確評價現(xiàn)有教學(xué)資源,不能完全照搬,必須有變化。(4)要好好利用圖書資料。圖書資料中有很多經(jīng)驗與體會值得我們學(xué)習(xí)與參考,有些成功的教學(xué)方法可以借鑒。但是,要根據(jù)自己學(xué)校的實際情況,不能生搬硬套。(5)要思考學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性上下功夫。對于學(xué)生容易出錯的地方,應(yīng)特別提醒學(xué)生注意,要轉(zhuǎn)變角色,更多地從學(xué)生的角度去思考問題,對于不同的知識點,應(yīng)指出相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法。
學(xué)生也要充分利用 《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源 學(xué)生利用《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源庫,可以了解教學(xué)要求,了解教學(xué)的重點和難點,了解成績評定標(biāo)準等,以便有針對性地學(xué)習(xí)。學(xué)生可以清楚地知道對哪些問題應(yīng)該重點掌握,需要注意哪些事項等。學(xué)生可以通過在線幫助,隨時接受教師的輔導(dǎo);也可以提出相應(yīng)的問題,由教師予以回答;還可以征求同學(xué)的意見,相互幫助,督促學(xué)習(xí)。通過在線交流或相關(guān)鏈接,學(xué)生可以了解其他院校學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,進行橫向比較,擴大知識面,開闊視野。許多學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模網(wǎng)站學(xué)會了數(shù)學(xué)建模的基本流程,熟悉了數(shù)學(xué)建模論文寫作的步驟。與此同時,師生通過在線交流,相互可以得到更加真實的信息。學(xué)生可以把他們的真實想法說出來,甚至將生活中遇到的其他問題也告訴教師,希望得到教師的關(guān)心與幫助;學(xué)生通過努力解決了相應(yīng)問題后也愿意與教師分享喜悅,把教師當(dāng)成他們的知心朋友。
為了滿足教學(xué)改革和課程建設(shè)的需求,體現(xiàn)高職院校計算機數(shù)學(xué)教育的特色,為學(xué)生更好地形成職業(yè)技能及利用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識解決實際問題打下良好的基礎(chǔ),必須研究《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程資源的開發(fā)和利用,在師生資源共享方面做出更多的努力。唯有如此,《計算機應(yīng)用數(shù)學(xué)》課程建設(shè)才能上一個新臺階。
[1]楊紅萍,崔克忍.新課程實施中數(shù)學(xué)課程資源開發(fā)與利用調(diào)查研究[J].教學(xué)與管理(理論版),2009,(3):71-72.
[2]陳建寧,林金良.關(guān)于地方新建高校師資隊伍建設(shè)的思考[J].教育與職業(yè),2007,(35):39-41.
[3]謝建平,官開武.網(wǎng)絡(luò)課程資源開發(fā)的實踐與思考[J].實驗教學(xué)與儀器,2009,(12):62-63.
[4]馮天祥.數(shù)學(xué)教育專業(yè)數(shù)學(xué)課程群建設(shè)時間研究[J].教育探索,2008,(4):28-29.
[5]馮天祥.高職院校數(shù)學(xué)教育的問題與對策[J].教育與職業(yè),2009,(26):85-86.
馮天祥(1961—),男,重慶市人,東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授,主要從事數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究工作。
(本欄責(zé)任編輯:楊在良)
東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程《計算機數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》項目資助(項目編號:DGZY2010006)
G712
A
1672-5727(2012)06-0157-03