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1、《數(shù)學物理方程》課程教學方法探討2500字
《數(shù)學物理方程》課程教學方法探討
數(shù)學物理方程是數(shù)學專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,也是工科專業(yè)研究生的一門公共學位課,由于在不同學科、不同專業(yè)領域中所具有的通用性和基礎性,使數(shù)學物理方程在研究生課程體系中占有十分特殊的地位。由于涉及較多的基礎知識,數(shù)學推導較復雜,因而是公認的較難學習和講授的課程之一。但由于本課程與現(xiàn)代科學工程技術的聯(lián)系十分密切,有著極其廣泛的應用,是學生學習后續(xù)其他課程和從事科研工作的基礎課程之一。通過數(shù)學物理方程課程的學習可以培養(yǎng)學生的抽象思維能力、邏輯推理能力、數(shù)學建模和科學計算能力。該課程不僅是使學生獲取一定的數(shù)
2、學基礎理論、基本知識和運算能力,而更重要的是培養(yǎng)學生今后的科學素質(zhì),發(fā)展學生的創(chuàng)新能力,培育學生的創(chuàng)新精神。數(shù)學物理方程課程的教學質(zhì)量直接關系到研究生教育的基礎。 由于近年來研究生招生規(guī)模的不斷的擴招,各高校學生數(shù)量有巨大的變化,學生的層次有很大的變化,學校的教學環(huán)境發(fā)生了較大的變化。這就需要改變"精英教育";階段的教學方法,適應"大眾化教育";階段的教學需求。所以數(shù)學物理方程課程的教學改革就顯得尤為必要和重要,以課程的教學改革作為"大眾化教育";階段保證教學質(zhì)量的措施之一。進行數(shù)學物理方程課程的教學改革時,我們必須從以下幾個方面入手。 1 合理優(yōu)化教學內(nèi)容,改變傳統(tǒng)教學方法,讓學生主
3、動參與課堂教學互動 傳統(tǒng)的數(shù)學物理方程教學是單向灌輸式的教學,學生處于被動接受地位。獨立思考和行動的機會很少.教學過程的活力和效果較低。事實上,數(shù)學教學過程是一種特殊的認知過程,學生不能單靠記憶現(xiàn)成的數(shù)學結論來完成,教師必須利用各種現(xiàn)代技術引導學生沿著前人研究、探索的路子去思維。學生通過動口、動手、動腦,親自體驗了認知過程,這樣不僅掌握了知識,而且學會了怎樣學習。這樣的學習遠比被動地從教師那里獲取規(guī)成的結論,要深刻得多,對學生認知的發(fā)展也將起到深遠的影響。同時在教學過程中,教師需要對精選內(nèi)容作詳細地論述和推導,對部分結論,僅作敘述,刪除繁雜證明,這樣可以節(jié)省教學時間,與學生一起討論算法的構
4、造過程,算法的評價和改進,以及算法的具體執(zhí)行等。讓學生快速掌握算法的構造思想,而不是迷盲于算數(shù)學公式的推導與證明,有助于提高學習興趣與效率。要讓學生勇于創(chuàng)新、大膽質(zhì)疑、培養(yǎng)學生分析、綜合、比較、抽象、捌括、判斷、推理、歸納等能力。 2 "以Matlab為平臺進行《數(shù)學物理方程》課程的輔助教學 隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,尤其是計算機技術的日新月異和電腦的逐步普及,目前傳統(tǒng)的線性代數(shù)教材仍畢業(yè)收集整理然是以理論為主導,偏重理論體系的完整性,過多強調(diào)證明和推導,再加上該課程本身所固有的抽象性和邏輯性,人工計算的繁瑣使得學生學起來有一定困難,學習興趣不高,而且弱化了該門課程的計算功能以及在后續(xù)課
5、程的作用。Matlab具有強大的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖形可視化功能,因此在此類課程中適當?shù)匾隡atlab實驗教學可為學生今后應用該軟件在工程、信息等領域進行計算、模擬等打下良好的基礎。讓學生在感覺到學有所用的同時,強化學生的應用意識,培養(yǎng)學生的實踐動手能力,進而加深學生對知識的掌握和理解,增強學生的學習興趣。 以Matlab為平臺將教學內(nèi)容直觀化,對課程教學中的許多問題求解過程直接進行演示,能很好地將抽象的數(shù)學知識,繁雜的計算過程直觀地呈現(xiàn)在學生們面前,使學生對相應的算法有直接的認識,從而激起對數(shù)學物理方程學習的興趣,對初步培養(yǎng)科學計算能力有重要作用。由于該軟件是進行計算、圖形處理的數(shù)值實驗理
6、想工具,通過課堂配合教材選擇容易實現(xiàn)的實驗題目,使學生快速掌握教學內(nèi)容,促成課程教學的良性循環(huán)。 3 實現(xiàn)課程的學術性與應用的統(tǒng)一 數(shù)學物理方程的教學目的不僅是讓學生通過學習,能較全而地掌握數(shù)學物理方程的基本理論和方法,而且是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新人格的重要途徑,各兄弟院校在數(shù)學物理方程課的教學實踐中,在改革數(shù)學物理方程課的教學內(nèi)容,教學方法和教學于段,開展課外興趣小組,第二課堂及各類競賽等活動中,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造素質(zhì)和創(chuàng)新能力等方面,都已創(chuàng)造了不少行之有效的寶貴經(jīng)驗,如通過實施課前布置學生自學指定書目,課上教師指導答疑,師生共同探究.課后要求學生撰寫小論文,組織課外興趣
7、小組,開展課外科研項目研究,以及學期論文等探究性的學習方式,不僅有利于學生培養(yǎng)自學能力,發(fā)展創(chuàng)造性思維.而且培養(yǎng)了科研和創(chuàng)新能力。一個成功的作法是在課程教學中引入數(shù)學實驗,通過數(shù)學實驗,能讓學生直觀掌握數(shù)學物理方程的數(shù)學原理,同時通過數(shù)學軟件的應用,能夠提高解決實際問題效率,對于今后科研工作有有益的幫助。 4 改變考核方式,加強過程考核 考試不僅檢測學生的知識掌握程度,同時,也是一個很好的促進學生學習的方法。平時的學習是一個積累的過程,在期末考試前學生通過集中復習,能夠更好地對課程有一個全面的把握和理解。但是總有不少學生不注重平時的學習,僅僅依靠考試前一個月的突擊,這樣非常不利于對課程
8、的真正掌握。尤其是像數(shù)學物理方程這一類的課,考試前靠突擊記幾個公式也可能蒙混過關,但考試過后一眨眼就忘了。因此,本課程的考核中增加平時學習的權重,期末考試成績占60%,平時表現(xiàn)和作業(yè)情況占20%,課程論文或讀書報告占20%。這樣,學生重視了平時的學習,同時,通過寫課程論文的方式,讓學生自己思考和總結課程中的基本內(nèi)容重難點和方法技巧,有效地提高了學生學習的積極性和學習效果。 綜上所述,隨著數(shù)學教育的蓬勃發(fā)展,對數(shù)學物理方程課程的教學體系、教學內(nèi)容和教學方式進行深刻改革的呼聲也越來越熱烈,我們更應該轉變傳統(tǒng)的教學觀念,樹立新的教學理念,提高學生的科學計算能力、創(chuàng)新能力及理論與實踐相結合的能力,然而,數(shù)學教學的改革事關經(jīng)濟、社會長遠發(fā)展.改動一點會波及其余。以上僅是我們積累的一點經(jīng)驗,要完成這個宏偉的改革工程,需要廣大數(shù)學教師和教育工作者的緊密配臺。