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應(yīng)用數(shù)學(xué)在建筑專業(yè)的地位

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應(yīng)用數(shù)學(xué)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(dá)。如,在工程中條件固定下求效益最高、成本最低、費(fèi)用最小、利潤最大的極值問題。用導(dǎo)數(shù)和微分計(jì)算混凝土的彈性模量、切線模量、變形模量;計(jì)算鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力;受拉力的鋼筋截面面積;主梁正截面抗彎承載力的計(jì)算等。用定積分計(jì)算混凝土壓應(yīng)力的合力;估算鋼筋預(yù)應(yīng)力的損失等。還有,在有些專業(yè)課程中應(yīng)用了線性代數(shù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、層次分析法、價(jià)值工程等方面的內(nèi)容。應(yīng)用數(shù)學(xué)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(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì),二是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,三是為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供必備的技術(shù)技能。從應(yīng)用數(shù)學(xué)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(cè)量”外,其他所選的核心理論、核心支撐模塊中的課程,均在應(yīng)用數(shù)學(xué)課程之后。這樣,從技術(shù)層面上講,應(yīng)用數(shù)學(xué)課為后續(xù)專業(yè)課程提供了計(jì)算手段;從內(nèi)容上看,應(yīng)用數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該適應(yīng)專業(yè)教學(xué)的需要,為后續(xù)的專業(yè)課程服務(wù),而后續(xù)的專業(yè)課程也能加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。正因?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)課的作用,所以我們更應(yīng)該選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí),從而更好地為專業(yè)課服務(wù)。

應(yīng)用數(shù)學(xué)課程在我校的建筑工程技術(shù)專業(yè)中設(shè)置為120學(xué)時(shí),在大學(xué)第一學(xué)年的上下兩學(xué)期授課。第一學(xué)期為70學(xué)時(shí),第二學(xué)期為50學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容分為一元函數(shù)微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、常微分方程、多元函數(shù)微積分、級(jí)數(shù)幾大部分。由于我校建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)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(diǎn)突出、詳略得當(dāng)成為關(guān)鍵。

(1)從幾年教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)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(shí)的內(nèi)容,只有在一元函數(shù)微積分中簡單溫習(xí)一下三角函數(shù)。而三角函數(shù)和角的換算這部分知識(shí)又是建筑工程專業(yè)工程測(cè)量課程中必須具備的基礎(chǔ)知識(shí)。因?yàn)槲覀兊膶W(xué)生是??茖W(xué)生,有些學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并不好,所以我們應(yīng)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(dāng)中。詳細(xì)地講解一下這些內(nèi)容,為學(xué)生工程測(cè)量專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

(2)微積分在建筑力學(xué)等專業(yè)課中有很多應(yīng)用,所以微積分的基本概念、基本公式、微積分計(jì)算方法等基本內(nèi)容一定要作為重點(diǎn)進(jìn)行講解。并且編寫合適的習(xí)題讓學(xué)生不斷練習(xí),從而使學(xué)生由會(huì)做到熟練。因此這部分內(nèi)容應(yīng)該作為整個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的重點(diǎn)進(jìn)行講解。

(3)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、微分方程幾部分我們?cè)谶x取講授內(nèi)容的時(shí)候應(yīng)該針對(duì)建筑專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),除了講解基礎(chǔ)理論之外,還應(yīng)該結(jié)合建筑專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的需要,適當(dāng)?shù)厝ゴ秩【斅缘卯?dāng),重點(diǎn)突出。

(4)在教授應(yīng)用數(shù)學(xué)的這幾年中,我們也不斷地尋找適合我校學(xué)生使用的應(yīng)用數(shù)學(xué)教材,也曾編寫過教材。這些教材中都無一例外地把級(jí)數(shù)這部分選入教材之中。筆者認(rèn)為級(jí)數(shù)這部分對(duì)于高職建筑專業(yè)的學(xué)生來說,對(duì)其后續(xù)課程的應(yīng)用并沒有很多用處,并且這部分內(nèi)容對(duì)于高職建筑專業(yè)的學(xué)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(yīng)用數(shù)學(xué)教材中刪除,而讓學(xué)生能有更多的時(shí)間來學(xué)習(xí)其他的對(duì)他們更有用的數(shù)學(xué)知識(shí),以達(dá)到事半功倍的教學(xué)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(dāng)、重點(diǎn)突出外,筆者認(rèn)為我們應(yīng)該結(jié)合教材編寫一本配套的練習(xí)冊(cè)。因?yàn)樵趲啄甑慕虒W(xué)中發(fā)現(xiàn),一本教材并不是針對(duì)某一個(gè)專業(yè)而編寫,其課后習(xí)題是對(duì)課堂講解內(nèi)容的運(yùn)用和練習(xí)。那么我們可以在這些習(xí)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(xí)題,再加入一些我們結(jié)合專業(yè)自己編寫的練習(xí)題,制作成一本結(jié)合建筑工程技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)練習(xí)冊(cè)。這樣學(xué)生在做練習(xí)冊(cè)的同時(shí),既掌握了本專業(yè)后續(xù)課程所需要的知識(shí)、不用做大量的練習(xí)題浪費(fèi)他們的時(shí)間,又使他們覺得應(yīng)用數(shù)學(xué)并不像想象中那么難以理解和掌握,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力。

以上是筆者對(duì)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程設(shè)置與講授的一點(diǎn)想法。數(shù)學(xué)是人類最高超的智力成就,是人類心靈最獨(dú)特的創(chuàng)作。由于數(shù)學(xué)本身高度抽象、推理嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容豐富、歷史漫長的特點(diǎn),也造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的艱難。數(shù)學(xué)教育的重要和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的困難這兩者之間的矛盾最直接地體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中。我們?cè)趯?duì)建筑專業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)中要明確教學(xué)目標(biāo),應(yīng)清楚應(yīng)用數(shù)學(xué)所學(xué)的知識(shí)是一個(gè)工具,是為學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程服務(wù)的。而且數(shù)學(xué)思想方法也是對(duì)建筑專業(yè)學(xué)生教育的一個(gè)重要內(nèi)容。數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論經(jīng)過概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識(shí),數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法的有機(jī)結(jié)合,而很多知識(shí)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(xué)院

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