高等数学下教学建模论文

2022-04-30

下面是小编精心推荐的《高等数学下教学建模论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。【摘要】本文简要分析高等数学与数学建模的特点,提出了基于数学建模思想的高等数学课程教学体系,探讨了在高等数学教学过程中适当融入数学建模思想的必要性与实践性,并结合课堂教学给出具体教学案例。

高等数学下教学建模论文 篇1:

数学建模案例在高等数学教学中的应用探讨

【摘要】 简要分析高等数学与数学建模的联系, 研究了基于数学建模思想在高等数学课程教学中的应用,探讨了在高等数学教学过程中适当融入数学建模思想的必要性及原则,并通过具体数学建模案例来阐述如何在教学中恰当的引入数学建模案例.

【关键词】 高等数学;数学建模;必要性;教学案例

0引言

高等数学是高等学校理工、经管等专业最重要的一门基础课.因为它不仅是大学生进校后的首先面临的一门重要课程,而且大学乃至研究生阶段的很多后继课程在本质上都可以看作是它的延伸、深化和应用.但是,现在的高等数学的教学仍然是以单纯的传授学生数学知识为主的教学模式.大多数学生对抽象的数学概念理解不深刻、复杂的数学计算不熟练.这样必然会造成很多学生根本不会灵活运用数学知识去解决实际问题.而数学建模就是将现实生活中的实际问题转化为数学问题的一门课程.因此,我们应该在高等数学的教学中,用数学建模的具体案例使学生深刻认识到那些枯燥无味的概念、公式、定理,并非无本之木、无源之水.从而使得学生对学习高等数学产生浓厚的兴趣.在高等数学的教学中引入数学建模案例的目的就是让学生知道高等数学有用和怎样用.

高等数学的核心内容是微积分,而微积分是人类一两千年的智慧结晶,它的形成和发展直接得益于几何学、物理学、天文学等研究领域的进展和突破.从行星运动三大定律到万有引力定理,从发现行星运动中切向加速度为零的现象到极值的研究,再到微分中值定理的形成,宇宙速度和火箭运动方程的微积分导出等等,这其中无不充满着极其深刻奥妙的数学建模思想 .此外,作为高等数学的实际应用举例,还可以通过对物理学、生物学、社会学、经济学与自然现象中许多数量变化关系的分析,建立各类数学模型等等.这些内容的融入大大地增强了课程的生动性,丰富了教学内容,拓宽了学生的思路和视野,激发了学生的学习兴趣和积极性,从而有利于提高学生的基本数学素质,逐步将学生引入数学科学的神圣殿堂之中.在高等数学的教学中,虽不能占用过多的课堂时间去讲解数学建模案例,但是可以通过引入数学建模的思维和方法,来充分调动学生的积极性和自主性,以讲授数学知识为重点,以实际应用为标准,取舍教学内容,在不损害数学原有的理论知识体系的前提下,以“题”为中心组织基础知识讲授,以“练”为手段选择灵活多样的教学方法.

1在章节前言中引入数学建模案例,拓宽学生视野,激发学生学习兴趣

常言道“万事开头难”,好的开始乃是成功的一半,绪论课对激发学生学习兴趣、改变学习态度起到了至关重要的作用,因此上好绪论课既举足轻重,又颇具难度.绪论课是介绍一章或一节大致概况,概述本章节的作用和地位.中学数学教育的过分应试化造成了大部分学生对数学的“误解”,要从观念上改变他们的看法,需要有针对性的提出一些趣味性较强的问题,激发学生的求知欲望[3].如在讲解定积分前,提问学生椭圆的面积如何求,商人如何安全渡河问题,变速直线运动的路程问题等,这些都是现实生活中常见问题,能够引起学生强烈的好奇心,活跃课堂气氛,开阔视野.文献[2]的第七章微分方程为例,介绍如何在章节前言引入数学建模案例.

通过这一案例,不仅可以使学生对抽象的微分方程建立直观印象,而且又可以使学生认识到微分方程是与实际联系比较密切的教学内容.因此学生自然会重视它的实际背景及应用.

2在数学概念的引入和讲解中融入数学建模思想

[HT]任何一门学问,关键的内容,核心的概念,往往就不过那么几条;而发挥出来就形成了洋洋大观的巨著.理解了这些核心的概念,就掌握了这门课的精髓,就能得心应手地加以应用和发挥,也就达到了这门课的目的.我们可以通过引入数学建模案例,将复杂的概念,抓住实质讲的明白易懂,使学生觉得自然亲切,趣味盎然.使学生把关键的概念真正学透,一生受用不尽.下面通过引入文献[2]的数学建模案例,介绍如何在讲解概念前引入数学建模案例.

3在重要定理证明中融入数学建模案例

学生学习了一大堆的定理,可能还是没有搞清楚为什么要学习这些定理,不知道学了究竟有什么用.但如果能在讲述这些定理时与相应的数学模型有机结合,在看起来枯燥无味的定理与丰富多彩的外部世界之间架设起桥梁,会起到事半功倍的效果.例如,闭区间上的连续函数具有一些重要的性质,这些性质是开区间上的连续函数不一定具有的,它们在高等数学的学习中有重要的作用.但是大部分学生对这部分内容掌握的不熟练,理解的不深刻.甚至把开区间和闭区间的情况混为一谈.我们可以引入文献[4]中的下面生活中的数学建模案例使学生意识到一些重要定理得应有之义.

椅子能在不平的地面上放稳吗? 这个问题看似简单,看起来似乎与数学毫无关系的生活现象,如果能用数学语言给以表述,并用数学工具来证实.必然引起学生的兴趣.学生们也可随时用椅子做试验的问题.如何用所学数学知识来解释这个现象呢?同样经过合理的、必要的、简化假设归结为证明如下的数学命题.

数学模型案例在高等数学的教学中的运用一般应遵循以下几个原则:

( 1)设计和选用那些贴近日常生活实际的模型.使这些模型符合实际,同时赋予给它们更多的趣味性和应用性.数学模型不应当过分要求专业知识,大部分学生都比较熟悉引入的数学模型的背景知识,能够更好地激发他们的学习兴趣.如果能够和所上专业的知识背景紧密的联系起来,产生的教学效果就会更好,如给物理专业的学生上课时,选择那些与物理工程相关的数学模型.给经济学专业学生上课时,选择一些关于社会经济现象的数学模型.

( 2) 数学模型在教学过程引入主要是为了激发学生的学习兴趣,起到抛砖引玉的作用.其理论应该简明、易懂,能够在较短时间内讲解完,占用的课堂时间不宜过长.明确引入数学建模的案例是为了更好的学习高等数学,而不是用“数学模型”课的内容抢占高等数学的阵地.

( 3) 高等数学课程的知识体系,是经过一两千年历史积累和考验的产物,没有充分的理论依据不宜轻易变动.数学建模案例的引入应采用循序渐进的方式,力争和已有的数学内容有机地结合,充分体现数学建模案例的辅助作用.所以教师必须精心设计数学模型的讲解过程.数学模型案例不仅能够起到推广数学知识应用价值的作用,还应在一定程度上附带了人文艺术价值.安排得体、讲解通俗,同时上课语言充满幽默和风趣,内容充满生活性和文化性,会给学生带来耳目一新的感觉.老师讲课时充满亲切感和轻松感,能够缓解课堂原本相对沉闷的气氛,调动学生的情绪,提高学生学习兴趣.

高等数学是一门关键、运用普遍并能授予人们能力和技术的学科,对经济和社会发展十分重要.面对目前高等数学教学中存在的问题和困境,必须改革高等数学教学方式,而树立正确的数学观是改革高等数学教学的关键因素.高等数学的教学过程教师要融入数学模型的思想,给学生一种比较直观的感受,同时更要引导学生自主去思考问题,能够运用学过的数学模型方法解决现实生活中的实际问题,逐步培养学生的分析、计算、推理的能力,发展他们的创造力、观察力等,这样学习后的高等数学才能真正变成一个有力工具.此外,高校也应倡导数学建模的理念,组织数学建模竞赛,引导学生发挥出他们的聪明才智,享受学以致用的快乐.总之,在将数学建模案例完美的引入到高等数学的教学过程中,是我们任课教师的追求的目标,就像文献[6]中毛泽东主席在“咏梅”这一词章所写的那样:“俏也不争春,只把春来报.待到山花烂漫时,她在丛中笑.”

参考文献

[1]张玉吉.数学建模在高等数学教学中的渗透[J].长春理工大学学报:高教版,2009,4(2):147-148.

[2]同济大学应用数学系.高等数学[M].北京:高等教育出版社,2008.

[3]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2011.

[4]郭大伟.数学建模[M].合肥:安徽教育出版社,2009.

[5]翁嘉.高等数学运用数学模型案例教学路径探究[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2012,25(4):85-86.

[6]李大潜.将数学建模思想融入到数学类主干课程[J].工程数学学报,2005,22(8):3-7.

(责任编辑:季春阳)

作者:荆科 康宁 姚云飞

高等数学下教学建模论文 篇2:

基于数学建模思想的高等数学课程教学的探讨

【摘 要】 本文简要分析高等数学与数学建模的特点, 提出了基于数学建模思想的高等数学课程教学体系,探讨了在高等数学教学过程中适当融入数学建模思想的必要性与实践性,并结合课堂教学给出具体教学案例。

【关键词】 数学建模 数学建模思想 高等数学课程教学 教育教学改革

引言

随着科学技术的迅速发展和不断进步,数学正以其神奇的魅力进入到各种领域,甚至渗透到了交通、生态、社会科学等领域。数学不只是一门学科,更是一门技术,高技术本质上是数学技术的观点逐渐被人们认同。而高等数学既是非数学专业的一门重要基础课,又是学生步入大学校门的第一门数学课。这门课程对于学生加深理论基础的学习,增强基本技能的训练,提高数学修养和业务素质,培养数学能力,在非数学专业课程建设的系统中具有极为重要的作用。但是,当前我国的高等教育,大多注重以教师为中心的教学方式,注入式教学根深蒂固,使得大多数学生毕业后不懂得如何运用数学知识解决实际问题,引发学生质疑数学无用。因此,如何将高等数学的理论与实际应用相结合是一个很值得探讨的问题。

而数学建模可以说是数学理论与数学应用之间的桥梁,它对于数学素质的培养有十分重要的意义。以高等数学为例,若是在讲授知识时,适当地融入数学建模思想,把枯燥的数学知识和丰富的实际背景间架起桥梁,这既有利于展现知识发生的过程,又体现数学知识的应用价值。这也正是近十几年来国内外高等院校纷纷开展将数学建模思想融入高等数学课程等方面教育教学改革的原因。作为当代大学教师,针对我校实际情况,现进行基于数学建模思想的高等数学课程体系的初步探讨。

1. 基于数学建模思想的高等数学课程教学体系的必要性

当今社会,高等院校越来越注重对应用型人才的培养,尤其是我校作为省应用型本科院校试点单位,加强对应用型人才的培养是一项亟待解决的任务。而高等数学课程是培养应用型人才的重要基础课程,数学建模是数学“做”与“用”的纽带。因此,对于应用型本科院校,建立基于数学建模思想的高等数学课程教学体系是十分必要的。

首先,有助于提高高等数学教学质量。高等数学的主要部分是微积分,微积分的产生起源于几何学与物理学等实际应用问题,传统的高等学教学往往是过分强调系统性、严密性,而轻视了基本概念的实际背景,割裂了微积分理论与实际问题的密切联系,使学生在掌握大量的概念、定理和公式,却不知道数学知识对解决实际问题怎么应用?为什么应用?如何应用?正如李大潜所说:“过于追求体系的天衣无缝,过于追求理论的完美和逻辑的严谨,忘记了数学从何而来、又向何处去这个大问题,把数学构建成一个自我封闭、因而死气沉沉的王国”。显然,这不仅影响到高等数学课程的教学效果,更不适应当今应用型人才培养模式。而数学建模弥补了传统高等数学课程“重传授、轻知识”培养模式的不足,很好地培养了学生观察力、想象力、创造力、分析问题和解决问题的能力。因此,改变传统的高等数学教学模式,将数学建模思想融入高等数学教学中,能够有助于促进高等数学教学水平的提高。

其次,有助于调动学生学习积极性。数学建模思想是数学模型的灵魂, 是贯穿理论知识的主线。在高等数学的一些概念、性质、定理等的教学中渗透数学建模思想,就能够使学生理清知识脉络及相互间联系,此外,在讲授高等数学过程中,结合具体内容,选取学生感兴趣且易懂的实例,使学生在趣味盎然的学习氛围中体会到数学建模的思想方法和实际应用过程,充分激发学生学习数学的热情。

最后,有助于培养高校教师教学风格。基于数学建模思想的高等数学课程教学体系的建立,不仅打破传统照本宣科式的教学模式,而且使高校教师更富创造性地设计具有专业特色教学内容,更有助于培养高校教师个人的教学风格。

2. 基于数学建模思想的高等数学课程教学体系的实践性

建立基于数学建模思想的高等数学课程教学体系的有效实践方法就是设计教学案例。所谓教学案例,就是在课堂教学中,以具体实际应用案例作为教学内容,通过具体问题的建模,借此体会数学建模的思想和方法。但值得注意的是设计教学案例过程中应遵循的几个教学原则:

第一,在引入概念、定理时,适当选编一些有关日常生活、简单易懂的实际应用问题,引导学生分析,建立数学模型,在这一过程中,逐渐激发学生学习数学的热情。比如,在讲解极限时,可以介绍古希腊哲学家芝诺提出阿基里斯追乌龟的悖论。芝诺认为,如果让乌龟先爬行一段时间后再让阿基里斯(擅长跑步)去追乌龟,那么阿基里斯追上乌龟前必须先到达乌龟的出发点,此时乌龟已向前爬行了一段距离,于是,阿基里斯必须赶上这段距离,可乌龟又向前爬了一段路,如此进行下去,阿基里斯虽然离乌龟越来越近,但却永远追不上乌龟,此结论显然是错的。但如何从数学角度描述呢?不妨假设阿基里斯跑的时候乌龟爬行了l1米到达A1点,阿基里斯追到A1点时乌龟又爬行了l2米到达A2点,类似地进行下去,且假设阿基里斯的速度是乌龟的1000倍,那么,阿基里斯追到An点时,乌龟向前爬行距离

由此可知,当n越来越大时,阿基里斯与乌龟的距离也越来越小,即ln越来越小,且当n→0时,ln→0,换句话说,阿基里斯最终将追上乌龟。

第二,培养学生的开放性、创造性思维,并强调解决实际问题的方法非唯一的,可以从不同角度出发。例如,再看阿基里斯追乌龟的问题,前面我们从无限小的极限思想出发,解释了阿基里斯最终追上乌龟,现在我们也可以从无穷级数的角度出发,确定阿基里斯最终追上乌龟的具体位置。我们知道在阿基里斯追上乌龟的过程中,总路程L为

显然,从上式看出,阿基里斯跑的总路程是无穷多个式子的相加和,似乎永远都追不上乌龟,但通过计算得出,阿基里斯在跑到离起点■l1处就可以追上乌龟。

第三,在高等数学教学中融入建模思想,解决所给实际问题的方式可以多样化,如论文、讨论、报告和演讲等形式。同时注意,占主导地位的是高等数学,数学建模只处于辅助地位,占用课时不宜过长。

结束语

通过上述分析,我们认为建立基于数学建模思想的高等数学课程教学体系是有必要的且可行的。这样不仅使学生掌握了数学建模的方法,而且使学生深刻体会到数学是解决实际问题的有力武器,更使学生学会如何在社会生活、经济等领域应用这些工具,此外,对提升课堂教学效果有积极推进作用。

※课题来源:黑龙江工程学院教育教学改革工程项目,项目名称:数学建模思想在高等数学课程教学中的应用与研究。

参考文献:

[1] 李大潜.数学文化与数学教养[J].中国大学教学.2008,(10).

[2] 李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J]. 中國大学教学.2006(1).

[3] 沈继红等.数学建模[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2002.

作者简介: 赵爽(1984-),女,黑龙江省哈尔滨人,黑龙江工程学院数学系讲师,哈尔滨工程大学自动化学院博士生,主要从事系统分析与建模研究。

(作者单位:黑龙江工程学院)

作者:赵爽 田国华 杨晓磊 周洪玲 郭红薇

高等数学下教学建模论文 篇3:

基于OPBL和OLBL的汽车理论混合教学模式研究

摘 要: 为了适应“互联网+”背景下教学模式改革的发展,提高汽车理论教学效果,针对汽车理论教学特点,充分分析了新形势下该课程教学新要求及新特征,构建了课堂外教学资源充分和问题设计合理的OPBL教学、课堂内场景式和研究式的OLBL教学、线上线下个性精准教学的汽车理论混合教学模式。这种模式既跨越了时空距离,激发了学习兴趣,提高了学生自主性和参与度,又降低了课程学习难度,提高学习效率,有助于高质量的实现教学目标。这种教学模式的推广和应用对培养具有自主学习、创新意识和应用能力的综合高素质人才具有很大的推进意义。

关键词: 线上问题式教学法;线下讲授式教学法;汽车理论;混合教学模式

一、引言

2015年,“互聯网+”被纳入国家战略行动计划,促进了各个传统行业的改革、发展与融合,同样推动了教育领域的改革和创新。以“互联网+教育”为主题的教育改革探索活动正不断推进我国教育教学信息化的建设[1]。2017年的《地平线报告》指出:高等教育关键趋势之一是混合学习,通过“在线学习方式”与“面对面学习方式”相互结合,从而满足学生们更加多样化的学习需求 [2]。典型的线上问题式教学法(Online Problem-Based Learning,简称OPBL)采用微课、慕课等方式让学生以解决问题为目的的学习,能够激发学生学习兴趣,培养其创新精神、提高其知识更新能力,但是对教学资源、教师素质和学生自学能力要求较高,占用学生业余时间较多;传统的线下讲授式教学法(Offline Lecture-Based Learning,简称OLBL)在知识传授具有较好的系统性和连贯性,对教学条件要求不高,能有效减少学生负担,但学生积极性不够[3-4]。而汽车理论是车辆类和运输类学科学生必须要重点学习的一门课程,由于其理论性强,公式多、概念多、复杂、抽象、难理解[5-6],如果只采用线上教学,虽然能增加学生学习参与度与兴趣度,但学生学习负担重、难度大、达标率低,如果只采用线下教学,虽能克服了线上教学的缺点,但不够灵活,使得学生对其失去学习的兴趣,也很难取得良好教与学的效果,这就要求授课老师不断改进授课方法、不断更新教学手段、在教学中进行不断的改革和创新。因此,本文充分分析“互联网+”背景下汽车理论教学新要求及新特征,结合OPBL和OLBL的特点,构建了基于OPBL和OLBL的汽车理论混合教学模式,不仅提高教师教学效率及学生学习兴趣,又降低学生学习难度,最终提高了汽车理论课程的教学效果和学习效果。

二、“互联网+”背景下汽车理论教学新要求及新特征

1.教学新要求

汽车理论主要从评价指标、力学分析、数学建模及影响因素等方面讲述汽车的主要使用性能,为汽车设计、改装、研发提供理论依据,但为了圆满完成教学目的,取得良好的授课效果,对授课老师和学生提出以下三点要求:一是在授课时,既涉及高等数学、理论力学、流体力学等基础知识,又涉及汽车构造、内燃机原理等专业知识,涵盖面太广,这就要求学生具有扎实的理论知识基础,教师具有丰富的各学科知识;二是在授课时,无论是模型建立、因素分析,还是参数设计及性能评价都涉及到大量的抽象的力学推导、数学推导,这就要求学生具有较强的想象能力,教师能够拥有丰富的教学手段;三是在授课时,由于汽车理论与汽车构造、内燃机原理、汽车设计运用等专业核心主干课程在内容上联系十分紧密,需要这些课程一起授课,学生一起学习、一起考核,这样更利于学生对知识点本身的理解和掌握。然而现阶段大多数情况下采用单独授课、单独学习、单独考核的教学模式,这就要求学生有很高的自觉性,不断复习和巩固这些知识,更要求老师不断改进教学方法,完善教学模式。

2.教学新特征

在“互联网+”这种大环境,教师不仅仅是知识的传授者,更是课堂的组织和策划者,学生不再是被动的知识接受者,更是积极主动的教学参与者和交流者 [7],作为汽车理论的授课教师,必须要认识到大数据下教学新特征,才能更好的组织、策划,实现教学目标,取得很好的教学效果。

(1)教学环境的真实与虚拟相结合

通过教室、黑板、PPT等真实存在的教学资源向同学传授理论知识,在这种环境下学习难度降低,容易理解深奥的理论推导。通过互联网技术,为教学提供了一个看不见、摸不着、没有边界限制的虚拟世界,学生可以自由预习、复习,老师可以及时关注学生的学习情况,并与学生交流互动。真实与虚拟相结合的教学环境使得教学的内涵和外延都发生很大的变化,顺应时代发展和要求。

(2)教学时间的集中与碎片相结合

教学时间的集中和碎片相结合使得学习者可以在各种不同情景中学习,实现线上与线下深度混合交互融合。教师在教室集中时间教授课程内容,学生听课学习的模式利用系统连贯深入掌握知识。同时利用智能手机和网络,学生可以根据个人喜好、学习习惯等自由安排一些碎片化时间对重难点、易混点进行学习,集中与碎片相结合的时间分配要求学生学习要有较高主动性和兴趣,同时有利于提升教学效果。

(3)教学资源的集约与开放相结合

采用互联网、云计算等技术,形成教学资源配置的集约化发展,可有效降低教学成本。电子教学资源的不断开放,推动其由“数字化”向“数据化”转变,促进其高效传递和利用。教学资源的集约与开放相结合,充分整合现有资源,为学生提供了一个开放、平等、规模化的教学资源共享平台,使学生线上学习和线下学习相互连通,加强与教师的交流与互动。

(4)学生学习的被动与自主相结合

线下学生被动接受学习加强对课程进行系统化的掌握,线上学生自主学习加深对重难点的理解,二者的相互结合培养了学生对学习的坚持和创新性的思维方式,又能调动自身学习的兴趣,养成终身受益的良好的自主学习习惯。

三、基于OPBL和OLBL的汽车理论混合教学模式构建

针对互联网+背景下汽车理论教学新要求及新特征,为了提高汽车理论授课效果,课堂外以学生为教学中心,借助多媒体技术和信息技术,通过设计问题来引导学生利用线上资源学习解决问题,课堂以教师为主体,线下面对面解决学生问题,系统连贯讲解深奥的理论推导[8-10],这种OPBL和OLBL有效结合形成了汽车理论课程的混合教学模式,不仅重视深奥知识的理解,更重视学生能力的培养,还有利于教师综合素质的提高。

1.课堂外的OPBL教学

OPBL教学环节主要是指学生利用碎片化的课外时间,通过线上的教学资源首先明确了解汽车理论的学习研究方法、教学目标、教学任务、教学主要内容,其次,针对每一次课堂教学进行课前引入问题式预习和课后解决问题式复习,最后学生可以根据个人具体情况进行重难点、易混点的重点学习,提高学习质量和学习效率。碎片化、虚拟的课外OPBL教学跨越了时空距离,提高学生的自主性和参与度,但需要更加充分的教学准备和教学设计,具体如下:

(1)问题设计合理

在开始讲授这门课程之前,通过为什么要学习汽车理论、汽车理论是讲什么的、汽车理论怎么才能学等引入问题,利用线上资源来开启学生的好奇之心和好胜之心。汽车理论内容虽然抽象深奥,但逻辑清晰,每一个性能的学习方法基本是一样的,如学习汽车制动性时,首先要求学生掌握制动性的评价指标和制动时的受力分析,然后分析每一个评价指标,利用四种曲线分析车辆的制动过程并找出影响因素,从而优化汽车的结构参数和选择合理的使用参数,最终提高汽车的制动性,在课堂教学之前,设计“有的车紧急刹车时在地上留下长长的黑黑的刹车印,是怎么回事?”、 “头文字D中的漂移是怎么做到的?”、“如果我买车了,要装ABS吗?”等引入问题引导学生去理解汽车的制动性,在课堂教学之后,设计“制动距离公式是怎么推导出来的?”、“如何利用四种曲线进行制动过程分析?”等解决问题指导学生复习巩固。

(2)线上资源充分

为预习新内容和复习旧内容而准备的线上资源,主要以线上教学视频为主,在录制教学视频时把教师作为第一人称的方式进行授课,视频一定要有清晰,要有合适的时长,一般5-10分钟。对于检验学生预习和复习效果而准备的线上资源,主要以速课、雨课堂等形式展现不同的单选题、多选题、思考题供学生作答,并直接给出答案。对于对课程的重点内容或在课堂上很难理解的内容,主要以小视频、图像等形式提供线上资源,具有较高的趣味性和启发性。除此之外,通过二维码等方式向学生推送更多的知识,扩充其知识面,开阔其视野,提高教学效率。

2.课堂内的OLBL教学

课堂内的OLBL教学是汽车理论课程教学的中心环节,结合学生线上的课前预习内容,通过场景式的理论联系实际教学和研究式的软件演示教学方法,采取科学合理的教学手段,引导学生积极解决问题,以达到良好的教学效果。

(1)场景式的理论联系实际教学

如果在授课过程中按照教材按部就班地去讲,则学生兴趣不高和印象不深,若在讲授之前,构建完整明确的实际使用车辆时可能出现场景,顺势抛出与场景相关的教学内容,即可以激发学生的学习兴趣,又可以加深对理论知识的理解。如在讲解汽车制动效能的恒定性时,可以联系到一些山区道路上设置的紧急避险带,讨论紧急避险带的作用、汽车在下长坡时为何制动失灵、如何降低制动效能的下降程度,这样就可以使学生真正理解制动效能恒定性的知识。通过场景式的理论联系实际教学,可使课堂气氛变得更加活跃,提高学生参与到教学活动的主动性和学习效果。

(2)研究式的软件演示教学

在线下课堂授课过程中,与SIMULINK 软件相配合,结合本课程的数学建模公式进行相关的实例建模仿真,使课程容易理解,提高学生的兴趣,便于学生学习。例如在学习如何利用驱动力-行驶阻力平衡图时,可根据行驶方程式数学模型,建立SIMULINK仿真模型得到相应的输出图形,这有利于加深学生对驱动力-行驶阻力平衡图的认识和理解等。研究式的软件演示教学使枯燥的理论知识变得形象、生动,提高了学生研究问题的能力。

3.个性精准混合教学

在课前预习学习后,学习者可以进行自我评估和测试,教师根据学生测试结果可了解每一位学生的预习情况,对共性问题进行重点课堂讲授,对个性问题单独辅导,同时聆听并记录学生学习的难点;在课堂讲授和在课后复习巩固后,学生可把在课堂上的疑问或见解展示在线上,加强与学生和教师进行交流,教师引导大家对本课程共同关注的问题进行探讨;最后教师根据线上大数据和线下面授情况,观察学生的总体表现,分析判断每个学生的学习程度和效果,必要时要求学生进行补充的自我学习。这种线上与线下的混合教学,有助于实现个性化、精准化教学,有助于实现教学目标和提高学习效果。

四、总结

在“互联网+”的大背景下,在混合学习的大趋势下,针对汽车理论课程符号多、概念多、公式多,知识深奥、复杂、抽象、难理解等特点,吸取线上问题式教学法和线下讲授式教学法的优点,构建了基于OPBL和OLBL的汽车理论混合教学模式,该教学模式具有以下特点:①碎片化的虚拟的课堂外的教学,以问题为导向,以学生自主性为中心,跨越了时空距离,提高学生参与度;②集中的真实的课堂内的教学在结合学生线上学习基础上,通过设置场景进行理论联系实际,通过软件演示进行研究学习,降低学生学习难度,提高学习质量和效率;③利用线上大数据,结合线下面授情况,进行个性化精准混合教学,有效保证了学习效果,高质量实现教学目标。

参考文献:

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[5]康小鵬,李磊.应用型高校《汽车理论》课程教学改革探索——以成都大学为例[J].教育教学论坛, 2017(32):82-83.

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[10]吴雪艳,安振涛,高兴勇,等.讲授式教学在高校专业课教学中的应用研究[J].教育教学论坛, 2015(41):157-158.

(编辑:郭桂真)

作者:彭晗 张延博 刘佳慧

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