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      應用數(shù)學在建筑專業(yè)的地位

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      應用數(shù)學在建筑專業(yè)的地位

      在專業(yè)課程中有些概念由微積分的概念給出。一些原理、定理或概念間關(guān)系通過微積分表達。如,在工程中條件固定下求效益最高、成本最低、費用最小、利潤最大的極值問題。用導數(shù)和微分計算混凝土的彈性模量、切線模量、變形模量;計算鋼筋與混凝土的粘結(jié)應力;受拉力的鋼筋截面面積;主梁正截面抗彎承載力的計算等。用定積分計算混凝土壓應力的合力;估算鋼筋預應力的損失等。還有,在有些專業(yè)課程中應用了線性代數(shù)、網(wǎng)絡(luò)計劃、層次分析法、價值工程等方面的內(nèi)容。應用數(shù)學作為建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其功能有三:一是從量的方面增強學生的綜合素質(zhì),二是培養(yǎng)學生的抽象思維能力,三是為專業(yè)課程的學習提供必備的技術(shù)技能。從應用數(shù)學課與建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程、專業(yè)技術(shù)課程之間的聯(lián)系看,除“工程測量”外,其他所選的核心理論、核心支撐模塊中的課程,均在應用數(shù)學課程之后。這樣,從技術(shù)層面上講,應用數(shù)學課為后續(xù)專業(yè)課程提供了計算手段;從內(nèi)容上看,應用數(shù)學的教學內(nèi)容應該適應專業(yè)教學的需要,為后續(xù)的專業(yè)課程服務,而后續(xù)的專業(yè)課程也能加深對數(shù)學知識的理解。正因為應用數(shù)學課的作用,所以我們更應該選取適當?shù)慕虒W內(nèi)容,使學生在有限的時間內(nèi)學到更多的知識,從而更好地為專業(yè)課服務。

      應用數(shù)學課程在我校的建筑工程技術(shù)專業(yè)中設(shè)置為120學時,在大學第一學年的上下兩學期授課。第一學期為70學時,第二學期為50學時。教學內(nèi)容分為一元函數(shù)微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、常微分方程、多元函數(shù)微積分、級數(shù)幾大部分。由于我校建筑工程技術(shù)專業(yè)學生的數(shù)學基礎(chǔ)參差不齊,怎樣選取講授內(nèi)容,怎樣使選取的講授內(nèi)容重點突出、詳略得當成為關(guān)鍵。

      (1)從幾年教學積累的經(jīng)驗來看,在以往選用的教材中都沒有三角函數(shù)以及角的知識的內(nèi)容,只有在一元函數(shù)微積分中簡單溫習一下三角函數(shù)。而三角函數(shù)和角的換算這部分知識又是建筑工程專業(yè)工程測量課程中必須具備的基礎(chǔ)知識。因為我們的學生是??茖W生,有些學生的數(shù)學基礎(chǔ)并不好,所以我們應該把三角函數(shù)以及角的換算等內(nèi)容加入教材內(nèi)容當中。詳細地講解一下這些內(nèi)容,為學生工程測量專業(yè)課的學習打下一個良好的基礎(chǔ)。

      (2)微積分在建筑力學等專業(yè)課中有很多應用,所以微積分的基本概念、基本公式、微積分計算方法等基本內(nèi)容一定要作為重點進行講解。并且編寫合適的習題讓學生不斷練習,從而使學生由會做到熟練。因此這部分內(nèi)容應該作為整個應用數(shù)學課程的重點進行講解。

      (3)概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、微分方程幾部分我們在選取講授內(nèi)容的時候應該針對建筑專業(yè)學生的特點,除了講解基礎(chǔ)理論之外,還應該結(jié)合建筑專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的需要,適當?shù)厝ゴ秩【斅缘卯?,重點突出。

      (4)在教授應用數(shù)學的這幾年中,我們也不斷地尋找適合我校學生使用的應用數(shù)學教材,也曾編寫過教材。這些教材中都無一例外地把級數(shù)這部分選入教材之中。筆者認為級數(shù)這部分對于高職建筑專業(yè)的學生來說,對其后續(xù)課程的應用并沒有很多用處,并且這部分內(nèi)容對于高職建筑專業(yè)的學生來說也有一定的難度。因此可以把這一部分從建筑專業(yè)的應用數(shù)學教材中刪除,而讓學生能有更多的時間來學習其他的對他們更有用的數(shù)學知識,以達到事半功倍的教學效果。

      (5)除了在選取教材內(nèi)容、講解內(nèi)容上做到詳略得當、重點突出外,筆者認為我們應該結(jié)合教材編寫一本配套的練習冊。因為在幾年的教學中發(fā)現(xiàn),一本教材并不是針對某一個專業(yè)而編寫,其課后習題是對課堂講解內(nèi)容的運用和練習。那么我們可以在這些習題中挑選一些專業(yè)后續(xù)課程所需用到的內(nèi)容的練習題,再加入一些我們結(jié)合專業(yè)自己編寫的練習題,制作成一本結(jié)合建筑工程技術(shù)專業(yè)的應用數(shù)學練習冊。這樣學生在做練習冊的同時,既掌握了本專業(yè)后續(xù)課程所需要的知識、不用做大量的練習題浪費他們的時間,又使他們覺得應用數(shù)學并不像想象中那么難以理解和掌握,增強他們學習的信心和動力。

      以上是筆者對高職建筑工程技術(shù)專業(yè)應用數(shù)學課程設(shè)置與講授的一點想法。數(shù)學是人類最高超的智力成就,是人類心靈最獨特的創(chuàng)作。由于數(shù)學本身高度抽象、推理嚴謹、內(nèi)容豐富、歷史漫長的特點,也造成了學生學習數(shù)學的艱難。數(shù)學教育的重要和學習數(shù)學的困難這兩者之間的矛盾最直接地體現(xiàn)在數(shù)學教學實踐中。我們在對建筑專業(yè)的應用數(shù)學教學中要明確教學目標,應清楚應用數(shù)學所學的知識是一個工具,是為學生的后續(xù)專業(yè)課程服務的。而且數(shù)學思想方法也是對建筑專業(yè)學生教育的一個重要內(nèi)容。數(shù)學思想是對數(shù)學事實與理論經(jīng)過概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認識,數(shù)學教學內(nèi)容是數(shù)學基礎(chǔ)知識和數(shù)學思想方法的有機結(jié)合,而很多知識的有效性是短暫的,思想的有效性卻是長期的。

      作者:王迎春劉崇華鄭玉敏楊喜慶王勝男單位:黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院

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