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《高等数学》课程介绍
2021年12月25日 15:49      浏览:

一、课程定位

       《高等数学》课程是高职高专一门重要的通用素养课程。本课程是在各相关专业人才培养目标确定的基础上,根据“必须、够用”原则,各专业对各种数理理论、知识、方法以及量化思维需求的基础上设置的。本课程的开设旨在培养和提升各专业学生进行专业学习和终身学习所必须的数理基础和数理思维。通过本课程的学习,使学生初步掌握必须、够用的数学知识理论、知识、方法以及培养学生的逻辑思维能力、科学理论理解能力、量化解决相关专业问题能力和继续深造的学习与自主学习能力等。本课程在各专业的课程体系中居于基础服务性的地位,主要为后续的各专业课程教学提供必要的数理准备。


二、教材简介

        《高等数学》是高职教育课程体系的重要组成部分,它是计算机技术、模拟电子等理工类专业和小学教育专业的基础课,也是教师资格考试和国编考试的重要内容。本书针对高职高专培养一线岗位实用性人才的目标,按照“理论必须够用、淡化证明、强化应用、突出创新”的原则,对传统的高等数学内容进行精选,并结合专业数学软件MATLAB,进行数学建模和数学实验,使学生易于理解和学习,提高分析问题、解决问题的能力。

       本书共11章,分别为:函数、极限与连续,导数与微分,导数的应用,不定积分,定积分及其应用;空间解析几何与向量代数,多元函数微积分及其应用,二重积分,常微分方程,级数,拉普拉斯变换。考虑到专科生学情,本书淡化了一些复杂定理证明,弱化了积分复杂计算的技巧,强化了以数形结合方法对中值定理的理解技巧、导数、微分和定积分、条件极值、二重积分、常微分方程在生产实际的应用,还增加了工科所必需的内容——拉普拉斯变换。本书每章后面介绍了数学模型的概念和建立模型的方法,用MATLAB求解实际问题,为学习者提供了新技术手段。

       自2019年国务院正式发布了“职教20条”,多措并举体现了对“三教”改革的重视。提质培优行动计划(2020—2023年) 对三教改革的项目化建设,《高等数学》教材进行了一些创新:

1.创建在线开放课程,有力地补充纸质版教材。2019年《高等数学》被评为江西省精品在线开放课程;

2.课程在积极推广应用,课程于2019年也在国家级教学资源库上线,2020年5月由高等教育出版社发表为电子出版物。

三、教材编写理念

       在“三教”改革背景下,高数教师的理念必须有所创新和转变,本着“基于教学标准、关注核心素养、关注高阶思维、拓展教学时空、课程思政教学”这些原则来研究高职《高等数学》课程的教材、教法。

       首先,内容必须够用,融入思政元素。作为公共课程,本书内容共11章,分别为:函数、极限与连续,导数与微分,导数的应用,不定积分,定积分及其应用;空间解析几何与向量代数,多元函数微积分及其应用,二重积分,常微分方程,级数,拉普拉斯变换。为体现适应专业性,加入了工科和经济类的一些事例及拉普拉斯变换;在课程的思政元素融入上,每章后面的阅读材料中加入了刘徽的“割圆术”和中国古代数学对微积分形成的贡献,体现数学文化和民族自豪感;加入了第二次数学危机的介绍,引导学生具备科学探究精神;加入了莱布尼兹创设的积分符号,鼓励学生具有创新精神;由微分的近似计算到拉格朗日中值定理的精确计算,体现精益求精的工匠精神;以笛卡儿心形线的爱情故事来启迪学生学好数学创造美好生活的向往,等等思政元素融入教材。

       其次,教材以实际问题来引入概念。举一例来说明,如学完导数内容后,学生们觉得能解决很多问题了,为什么还要学后面的不定积分?这时以一个例子来说明,实际问题是告诉了导函数,要求原函数,学生们就会发现前面学的知识就解决不了,以认识冲突激发学习动力。

       再者,教材突出数学思想性。学习高等数学的知识,这只是基本要求,而对数学知识和方法形成的规律性理性认识,解决数学问题的根本策略,这才是数学思想的魅力。本书包含了许多非常实用的数学思想,如极限、连续、微分、数形结合、逻辑推理、数学模型等思想。为了让学生能更好地领悟数学思想,本书通过理论阐述、基础计算及实际应用来逐步领悟数学思想的魅力。

       最后,注重知识的实际应用,并以MATLAB和几何画板作为辅助教学软件,强化学生对数学思想的领悟能力。探讨“高等数学”在计算机和经济管理专业中的应用,指导学生使用具体数学软件和工具来进行数据处理,并将学生应用能力的表现纳入最终考核。


四、教材实践应用及效果

       (1)课程建设方面

       经过三年多的在线课程教学实践,现建设成为《高等数学》(上)MOOC教学,完成省级教改课题《基于<高等数学>慕课环境下教学模式的研究》,完成一份问卷调查的报告,发表了一篇相关研究论文,在实际教学中,学生的学习的积极性提高,对结合生活的数学问题的思考会有新思路、新方法,考试成绩方面合格率提升。



   江西省精品在线开放课程网址:https://www.xueyinonline.com/detail/204852962


       (2)学科竞赛方面

       以赛促教,以赛促学,以赛促研,通过参加全国大学生数学建模竞赛,调动师生对数学问题探讨、研究的积极性。《高等数学》教材中每章加入了数学建模的知识、MATLAB的使用教程,便于学生学以致用,以软件来解决数学问题。通过数学建模竞赛能够提升学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,多年来,数学建模竞赛取得优异成绩,2018-2021年连续四年取得国家级奖项。


       (3)教学竞赛方面

       为推进“三全育人”、“课程思政”、“三教改革”,提高教师的师德践行能力、专业教学能力、综合育人能力和自主发展能力,推动示范性教学,促进教师成长,课程组以《高等数学》课程为基础,参加教学能力大赛和青年教师教学竞赛,团队成员许素贞、曾小彩老师获得江西省教学能力大赛二等奖和青年教师教学竞赛二等奖。

       (4)资源库建设方面

       由我校和武汉城市职业学院、桂林师专联合共建的国家级小学教育专业教学资源库于2019年成功立项,《高等数学》(上)、(下)于2019年6月6日成为线上课程,至今有3323名学习者参加了学习。课程于2020年5月由高等教育出版社数字出版,ISBN:9787895107502。课程通过资源库上线,促进职业教育的专业建设、课程建设、师资队伍建设、信息化建设以及教学模式和学习模式改革,为职业教育推进校企合作、构建学习型社会、提高人才培养质量。

     《高等数学》(上)资源库课程网址:https://www.icve.com.cn/portal/courseinfo?courseid=pikcavwqojdite7yk1k8hw

     《高等数学》(下)资源库课程网址:https://www.icve.com.cn/portal/courseinfo?courseid=3xalajyq0kdabxyctgbja


       (5)教学成果方面

       课程持续深化教育教学改革,大力倡导“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”的理念,推动教师深入研究信息化教育教学方法,打造优秀课程和课堂,惠及更多学生,逐步推进精准化课堂实施,2017年成果获得江西省级教学成果奖。

       课程在长期的教学实施、研究中,形成《高等数学“三维一体”教学创新模式研究与实践》成果,2021年获评第十七批江西省级教学成果奖二等奖。








 

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