机电专业数学教学窘境与对策

本文作者：高伟成 单位：广州市中山技师学院

一、机电类专业数学教学中的困惑

（一）教学质量不高

随着我国教育改革的不断深化，机电类各专业课程设置和教学内容也随之作出了相应的调整，在提高数学教学要求的同时，极大地缩减了数学教学课时，从而激化了教学内容偏多与教学课时有限之间的矛盾。教师为了完成教学进度和教学任务，难以深入对重点内容进行讲解，教学质量和教学效率偏低，致使学生对数学概念的理解过于肤浅，难以应用数学方法去解决本专业的实际问题。

（二）教学内容缺乏针对性

机电类专业数学教学内容没有充分考虑到职业院校学生的特点和教育目标，教材内容因循守旧、知识更新速度较慢，缺乏针对机电类专业教学需求的教材。此外，教学内容以书本为主，枯燥地遵循“概念——定理证明——例题习题”这一固定模式进行讲解，没有将数学理论与专业知识相结合，导致教学内容应用性不足。

（三）教学方法单一

当前，部分机电类数学教师的教学观念陈旧、教学方法单一、教学手段落后。教师仍然采取“满堂灌”的传统教学方式，使学生处于被动的学习地位。教师在课堂教学中过于强调数学基本理论知识教学，忽视了学生专业应用能力培养，讲授的知识偏多，缺乏系统性和严密性的整合、归纳。加之，教师在教学中未考虑学生差异性因素和专业应用对数学教学的需求，从而降低了学生的学习兴趣，使得大部分学生感到数学学习枯燥乏味。

二、改善机电类专业数学教学的对策

（一）优化教学内容，提高教学实效性

机电类专业数学教学内容应当充分体现以应用于专业为目的的原则，使教学内容联系于实际，深化对数学概念的讲解和剖析，重视学生创新能力和实际应用能力的培养。首先，改革课程教学体系，将理论教学与教学活动和数学实践相结合，打破传统的教学模式，以丰富多彩的教学内容激发学生的学习兴趣；其次，及时更新教学内容，使其与机电类专业发展方向相适应，处理好知识传授与能力培养之间的关系，同时可以在课程教学过程中穿插数学史内容，以加深学生对数学的认知；再次，在教学内容的设计上突出数学思想和数学方法的应用，让学生深入理解基本概念的实质，形成良好的思维品质和应用意识，杜绝出现教师随意删减和压缩教学内容的现象。

（二）运用有效的教学方法，提高教学质量

教师应当根据机电类不同专业要求，灵活运用多种教学方法，使学生在学习数学理论知识的基础上，能够通过独立思考解决机电专业问题，将数学教学紧密联系于本专业实践。

其一，在理论教学中要以启发式教学方法为主，将教学思想和教学方法融入到教学过程中，通过引入问题、启发思维来引导学生进行探究。例如，在向量的应用教学时，可以做如下教学设计：

1.确定教学目标：结合机电类专业特点，将本节课的教学重点确定为向量在正弦量的表示和加、减运算中的应用。

2.明确教学重点与难点：教学重点为平面向量知识的综合应用；教学难点为应用平面向量来表示《电工技术基础》课中的正弦交流电。

3.做好课前准备：了解《电工技术基础》课中对正弦交流电中正弦量的向量表示和同频率正弦量的加减运算要求具备的数学知识。

4.教学过程设计：①课堂导入：教师简单地向学生介绍向量学习的重要性，及其在数学、力学和机电专业中的广泛应用。使学生了解到在电工电子专业中，向量知识可以应用于正弦量的表示、同频率的正弦量加减运算、三相交流电的三相电压求和以及RL、RC、RLC串联电路中。②提出问题：已知两个正弦交流电流的瞬时值表达式为，。求：。学生的常规解题思路为+=?，显然这种解题思想不可行。浅析机电类专业数学教学中的困惑及对策广州市中山技师学院高伟成③引导思考：教师通过引发学生的认知冲突来激起学生的学习兴趣，从复习向量相关知识入手，引导学生运用数形结合的方法解决此问题。④解题方法讲解：利用向量图画出每一个正弦电流的向量图，引入平行四边形法则或三角形法则进行求解，将和向量转化为电流瞬时值表达式。

其二，在数学实践教学中，可以引入案例教学法，从解决专业实际问题的角度出发，提高学生数学应用能力。例如，在教学正弦型函数时，可将其与单相交流电的知识相结合。首先，教师可以在课堂导入环节创设专业教学情境，对交流电进行概述。在交流电路中，电压和电流的方向、大小会随着时间发生周期性变化。正弦交流电是随着时间按照正弦规律变化的交流电，教师要让学生明确学习正弦交流电是学好机电类专业课程的基础；其次，教师结合单项交流电引入正弦型函数知识。教师以正弦型函数的实际意义，及其在电学中扮演的角度这一问题为切入点，引出正弦交流电的瞬时值表达式，如、。同时，结合瞬时值表达式对周期T、振幅、频率f、角频率ω、相位与初相0等相关知识进行讲解；再次，将学生分成若干小组，通过实验来进一步研究和探讨正弦函数的性质。一方面让组内同学通过观察示波器、单频发生器等实验仪器的显示变化，来探寻参数A、ω、、k对函数变化的影响，另一方面引导学生结合正弦交流电的相位、初相、相位差的相关知识，通过函数图像平移来探讨正弦交流电超前与滞后的关系。最后由教师对本节课的教学作出归纳总结。

（三）充分利用计算机数学软件和多媒体教学手段，提升数学教学效率目前，在软件研发人员的不断努力下，数学软件开发取得了长足进步，如SAS、MATHEMATIC、SPSS等软件的开发应用，为高等数学问题的解决提供全新的工具。如MATHEMATIC软件的应用，能够使机电类专业数学教学内容变得更加直观，从而使学生对课堂上所学到的数学知识理解更为深刻。数学软件的应用能够极大程度地缩短教学学时，这样不仅有利于提高教学进度，而且还能进一步缓解数学课时较少的矛盾。同时运用软件还能够进行一些数学实验，从而使机电专业中一些难以解决的问题变得简单，使数学教学能够更好地为专业教学服务。通过多媒体技术和教学软件的应用，不仅可以解决一些常规教学用具无法实现的教学任务，而且还能使数学课程结构体系得以优化，有利于数学课堂教学质量的提高。

四、结论

总而言之，在机电类专业数学教学中，教师应当通过改革传统的教学模式，彻底改善数学教学与专业教学相脱节的现状。数学教师要在全面了解机电类专业课程的基础上，构建满足人才培养需求的新型教学模式，重视学生数学能力的培养，使数学教学真正服务于专业教学，从而为学生学好本专业课程奠定良好基础。