試析數(shù)學在電工專業(yè)教學中的應用

肖警超

摘要：數(shù)學學科作為自然學科的基礎，具有理論性強、應用性廣的特點。隨著應用數(shù)學的不斷發(fā)展，其應用范圍逐漸廣泛，尤其是在電子、電工專業(yè)中發(fā)揮著重要作用。例如掌握數(shù)學中的拉氏變換、復變函數(shù)、微積分、推理計算等等，才能在電工專業(yè)的學習中如魚得水，筆者針對數(shù)學對電工專業(yè)學習的重要意義、應用以及目前存在的幾點問題進行探討，并在文末提出幾點建議。

關鍵詞：數(shù)學;電工專業(yè);教學應用;教學質(zhì)量

1.數(shù)學知識對電工專業(yè)的重要意義

電工專業(yè)是高職院校一門比較有代表性的專業(yè)學科，掌握這一學科的基本知識和操作技能為學生們以后進入工作崗位打下了堅實的基礎。電工學中運用到了十分廣泛的數(shù)學知識，如微積分方程、線性代數(shù)、排列組合、復變函數(shù)等等，內(nèi)容及其豐富，這表明學好數(shù)學為學好電工學做好了知識儲備，電工學中復變函數(shù)在電工專業(yè)中應用最為廣泛，對點工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。數(shù)學知識與電工專業(yè)課程相適應的情況下，電工專業(yè)的教學內(nèi)容可以得到很大程度的優(yōu)化，而且使數(shù)學教學成為專業(yè)教學的良好補充，使數(shù)學課程變得更加簡潔、生動，增強了學生的學習熱情，提升學生的學習效率，大幅度提升學生的學習效果。

2.數(shù)學在電工專業(yè)中的應用

2.1復數(shù)在電工專業(yè)中的應用

正弦可以用復數(shù)表示，實際在電工專業(yè)中復數(shù)的表達形式十分多樣，最常見的形式為指數(shù)形式。在復平面上復數(shù)的向量用有向線段表示，成為向量圖，通過圖示的方法可以直觀的反映出向量所對應的正弦值的變化情況，在計算復雜交流電時十分簡潔。

2.2微積分在電工專業(yè)中的應用

微積分是研究函數(shù)的微分、積分和應用的數(shù)學分支。微分的運算包括導數(shù)等一套變化率理論。函數(shù)、速度、加速度以及曲線的斜率都可以使用微積分的數(shù)學思想進行分析。微積分還為不規(guī)則圖形的面積計算、體積計算提供了方法和依據(jù)。微積分在電工學中解決了各物理量之間的邏輯關系，為分析解決電工學中的實際問題提供了方法，如求電流的平均值、周期性非正弦交流電的有效值等。

2.3拉普拉斯變換在電工學中的應用

拉普拉斯變化采用傳遞函數(shù)代替常系數(shù)微分方程。為采用簡便直接的圖解來確定控制系統(tǒng)的特性，分析控制系統(tǒng)的運動過程及提供控制系統(tǒng)調(diào)整，在電子、電工專業(yè)中，其將信號從時域轉(zhuǎn)化為復頻域，在線性系統(tǒng)、控制自動化上都有廣泛應用。

2.4邏輯代數(shù)在電工專業(yè)中的應用

邏輯代數(shù)中的“與”或“非”是數(shù)值運算也是邏輯運算，條件采用電路的輸入與輸出表示，輸出結(jié)果實現(xiàn)邏輯關系，稱之為邏輯電路。進行數(shù)據(jù)處理與計算由運算器、控制器等完成。

3.目前電工專業(yè)教學在數(shù)學層面存在的問題

數(shù)學課與專業(yè)課程的配套是我國教育部制定的人才培養(yǎng)培訓指導方案的重要內(nèi)容，電工專業(yè)教學是中、高職院校的專業(yè)課程，雖然近年來教學目標中對于理論要求的深度有所降低，但是電工專業(yè)仍存在理論知識起點高、理解難、應用性強等幾個特點，中、高職院校的學生普遍存在基礎知識掌握水平不足，知識儲備量低，學習方法老舊等問題，因此教學開展的并不是十分順暢，教學效果不甚理想。目前數(shù)學教學在促進電工專業(yè)學生學習的過程中存在以下幾點問題：第一，數(shù)學知識與電工專業(yè)知識配套性差。數(shù)學教學要為電子專業(yè)知識的學習服務，現(xiàn)行的教學情況中，專業(yè)教學與數(shù)學教學之間存在嚴重的脫節(jié)現(xiàn)象，導致了電工專業(yè)的學生學習數(shù)學的依賴心理強烈，主觀能動性差，缺乏學習的興趣，更沒有形成良好的學習習慣;第二，針對性差。大多數(shù)教材中的數(shù)學知識都是自成體系，由于缺乏專業(yè)針對性，導致數(shù)學學習不能為專業(yè)知識的學習提供知識點支撐;第三，學生的積極性差。由于電工專業(yè)存在大量的理論知識、邏輯推理、數(shù)學計算，再加上部分學生的基礎較差，難免會產(chǎn)生畏難情緒，久而久之就會掉隊，降低教學效果。

4.更好的發(fā)揮數(shù)學在電工專業(yè)教學中的作用

4.1增強教學內(nèi)容的配套性

縱觀整個電工專業(yè)的課程中數(shù)學知識的分布情況來看，《電工技術基礎》與《電子技術基礎》兩門課程涉及道德新的數(shù)學知識較多，其他的專業(yè)課程主要涉及到一些比較簡單的初中數(shù)學知識，因此可以將對應數(shù)學知識的學習安排在開展這兩門課程期間，選擇合適的教學內(nèi)容，將數(shù)學與專業(yè)知識融合，圍繞教學大綱，根據(jù)不同專業(yè)作必要的順序調(diào)整或內(nèi)容增補，使之與專業(yè)課很好地銜接。如電工電子、機電一體化等理工科專業(yè)，三角函數(shù)、復數(shù)要將重點內(nèi)容講透徹，函數(shù)y=A sin（ωx+φ）的圖像（其他專業(yè)刪去的內(nèi)容）要進行重點講解。

4.2選擇合適的教學方法

傳統(tǒng)的教學方法主要是以教師為課堂的中心，教師在課堂上講，學生在臺下聽，氣氛沉悶學生被動學習，產(chǎn)生厭學情緒，基于此教師可以選擇在課堂上利用專業(yè)知識為引導，以電子專業(yè)知識應用做例題，讓數(shù)學知識與專業(yè)知識的關聯(lián)更加清晰明了，通過理論聯(lián)系實際的方法進一步激發(fā)學生的學習興趣，讓學生了解電工知識的應用價值，表明學習目的，提升學習效率。

4.3課堂上運用分層教學，提高教學效果

由于學生之間的基礎不同，即便是講授同樣的知識，學生們的理解程度也是不同的，因此學生可以考慮分層教學，針對不同數(shù)學基礎的學生制定差異性的、挑戰(zhàn)性的教學目標，對于優(yōu)秀的學生可以適當?shù)闹v解的深刻一些，對于基礎稍差的學生可以適當降低難度，幫助他們將知識一點點弄懂弄會，關注學生的成長情況，值得注意的是分層時要注意“保密性”。

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