【摘要】針對一些專業課老師對積分變換課程的態度從兩方面給予了回應,一方面,對積分變換課程存在的問題,采取了一定的改革措施;另一方面,對一些看法進行了辯駁.進而得出,積分變換課程需要改革,但由數學教師來上更好.
【關鍵詞】積分變換;課程改革;背景;思想;結合專業
一些專業課老師認為,積分變換課程由他們來上更好.理由如下:1.傅立葉級數與傅立葉變換來源于物理問題,來源于專業課;2.數學老師講那么多推導證明,專業課也不用,學生學不明白,及格率低;3.數學老師講那么多計算沒用,在計算機上一按回車鍵結果就出來了.
專業課老師的這種反應,有一定道理,說明在積分變換教學過程中確實存在一些問題,需要進行課程教學改革.但是積分變換課程由數學老師來上更好.
一、教學中存在的問題
1.在數學基礎課教學上,由于強調為專業服務,向實踐環節傾斜,專業課程建設負責人本著“必需夠用為度”安排教學內容及教學課時.于是,在高職院校普遍存在的是:數學課時一減再減,教學內容再三壓縮.
2.積分變換本身抽象難懂,尤其是推導證明.
3.學生對學習積分變換有什么用,不了解,學習沒有動力.而高等職業教育培養的是技術應用型人才,應用型人才的顯著特點是注重知識的有效應用,而不是進行知識的發現和挖掘.具體到數學課程來說,也就是既要注重學數學,也要注重用數學.
4.積分變換在課本與專業書上用的符號不一致,導致無法學以致用,與專業課銜接得不好.
5.學生來自全國各地,基礎有差異,導致學生學習成績差別很大.
二、教學改革
(一)針對前兩個問題
到專業系進行調研,為實現專業人才培養目標——懂原理、會操作、有側重,根據開發組提出的對基礎課的要求,對積分變換的內容進行取舍,明確重點.
那么如果學生因死記下來的公式、定理不知道如何靈活用于分析和解決實際問題,從而逐漸對學習數學產生厭倦情緒,進而放棄數學,怎么辦?將證明推導改成介紹其背景及思想.此外,還可以用實例幫助理解定理,例如用余弦信號合成方波信號.
(二)針對問題3與4,采取了三種辦法解決
1.通過參考專業課書籍,與專業課老師溝通,采用與專業書上一致的符號,并結合專業中的例子講解積分變換,學以致用,為專業課更好地服務.
2.通過對學習積分變換的學生與不學積分變換的學生進行對比,讓學生感受到付出必有所得.
3.讓學生成為學習的主人.為了讓學生感受到自己是學習的主體,激發學生的學習積極性、主動性,采取任務驅動法.
(1)給學生布置任務:解微分方程.①求通解:y″+2y′-3y=e-t.②求變系數二階線性微分方程ty″(t)-2y′(t)+ty(t)=0滿足y(0)=0的解.
(2)結組討論,針對問題①,學生可以用高等數學中所學的求解微分方程的方法求解,但對于問題②,高等數學中沒有給出相應的方法.學生在解完問題①后,想辦法解問題②.在學生思考、討論一段時間以后,給予提示,高中時,在解代數方程時遇到困難所采用的方法——先方程兩邊取對數,將方程轉化為會求的方程,最后兩邊取指數,得到原方程的解,指數函數與對數函數是互為逆函數的.引導學生方程兩邊取拉氏變換,將方程轉化為代數方程,求出解后,再取拉氏逆變換,即可得到原方程的解.
(3)對于求解微分方程的流程這樣敘述性強的內容,以PPT講授為主,對于具體的求解過程這樣的教學重點,注重板書的數學求解過程,并配以清晰的PPT展示.
(4)出練習題讓學生自己實踐.
(5)列舉專業例子.
(6)針對學生練習情況,進行講評、總結.
(三)針對問題5
因為電信專業也需要線性代數,所以將積分變換與線性代數整合為通信數學.其中線性代數所占的比重大,積分變換所占比重較小,考試時只會線性代數題就能夠過關.
在講線性代數時也要注意與專業的結合,例如在講矩陣的乘法時,結合專業課的例子.
三、積分變換課程由數學教師來上更好
1.專業人才培養目標——懂原理、會操作、有側重,相信原理里面也應該包括數學.積分變換是一種數學工具,不能因為來源于物理問題、專業問題,就由專業課老師來上.微積分也來源于物理問題,發明者之一是牛頓,而微積分是由數學老師來上的.基礎課老師的職責是讓學生掌握數學工具,專業課老師的職責是用數學工具解決專業問題,各司其職.
2.通過積分變換課程的學習,學生的很多能力能夠得到鍛煉.數學是鍛煉學生抽象思維的重要載體,學生通過數學課學到的不僅是知識,更是后繼專業課所需要的抽象思維能力和創新能力.
3.掌握積分變換這個工具,對學生的可持續發展是有用的,無論對學生的繼續深造,還是將來評高級技工都是有用的,因為“電信這座大廈建立在穩固的數學基礎之上”.
4.由于在高職院校教學評估中對于實踐教學的重視,使得各院校對實踐環節更加重視.尤其是在計算機進入課堂之后,許多院校重視計算機在教學中的應用,偏重于把大量的計算用計算機來實現,減少甚至刪除了算法的教學內容.而我們都知道,只有懂得算法理論,熟知運算技巧,才能有效地使用計算機進行運算.
5.數學老師介紹得更全面,積分變換這個工具除了用于專業課以外,還可以用來求解高等數學這個數學工具求不出來的積分以及微分方程.
6.數學課時一再壓縮,導致數學老師第二學期幾乎無課可上,為了促進校園的和諧,積分變換由數學老師來上更好.