淺談高職院校機電一體化專業(yè)數(shù)學教學改革

汪亞東

【摘要】本文就高職院校機電一體化專業(yè)數(shù)學教學改革進行了分析探討，在深入調(diào)研機電專業(yè)主干課程的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)學教學內(nèi)容體系、更新教學模式和教學方法.

【關(guān)鍵詞】高職數(shù)學；機電一體化專業(yè)；教學改革

一、機電專業(yè)數(shù)學教學改革的意義

機電一體化技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)掌握計算機在機電產(chǎn)品中的應用技術(shù)、機械設(shè)計的基本理論和技能、可編程控制器和變頻器的應用技術(shù)、機電一體化技術(shù)及設(shè)備的運用，能利用計算機輔助設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，能進行簡單機電產(chǎn)品的設(shè)計和數(shù)控技術(shù)改造的高級應用型技術(shù)人才.高等數(shù)學是機電專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，科學合理的機電數(shù)學教學內(nèi)容，對學生專業(yè)課程學習、可持續(xù)發(fā)展以及職業(yè)素養(yǎng)培育具有基礎(chǔ)和支撐作用：

1.只有面向?qū)I(yè)，適應專業(yè)課程改革的需要，才能使學生掌握專業(yè)所必需的數(shù)學基礎(chǔ)知識和方法，提高專業(yè)學習效率和質(zhì)量，更好地解決和處理專業(yè)疑難問題，為職業(yè)能力發(fā)展奠定基礎(chǔ)；

2.只有重視應用能力培養(yǎng)，突出數(shù)學對專業(yè)的主動滲透，才能培養(yǎng)學生分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識，達到職業(yè)能力的培養(yǎng)目標.

二、機電專業(yè)主干課程調(diào)查分析

筆者對所在學校機電學院大一第二學期至大三第一學期的專業(yè)主干課程進行了調(diào)查，歸納總結(jié)了專業(yè)課程教學內(nèi)容中對數(shù)學知識的要求：

（一）函數(shù)及數(shù)值計算能力

與函數(shù)有關(guān)的專業(yè)課程教學內(nèi)容中主要涉及冪函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等基本初等函數(shù)以及復合函數(shù)的計算與圖像：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中擺動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線、從動件位移與凸輪轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線、平面四桿機構(gòu)的基本屬性計算、螺紋聯(lián)接的強度計算、圓柱螺紋升角計算、V帶傳動的設(shè)計、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算與設(shè)計、錐齒輪傳動設(shè)計、低碳鋼拉伸曲線、機械磨損曲線；《機械加工設(shè)備與工裝》中刀具耐用度與切削速度、進給量、背吃刀量關(guān)系曲線、圓偏心輪的升角計算；《液壓傳動》中液壓泵輸出轉(zhuǎn)矩、總效率、實際流量與壓力之間的關(guān)系曲線、液壓缸工作速度與外負荷之間的關(guān)系曲線；《電工技術(shù)》中電壓電流的相量關(guān)系計算；《電子技術(shù)》中PN結(jié)二極管電流與端電壓的關(guān)系；《數(shù)控機床車削加工直接編程技術(shù)》中刀尖R半徑補償偏置矢量的計算、基本編程指令中的插補功能算法.

（二）極 限

涉及極限的專業(yè)課學習內(nèi)容有：《電工技術(shù)》中計算一階電路的全響應方程；《電子技術(shù)》中共漏極放大電路的動態(tài)參數(shù)分析、理想集成放大電路的傳輸特性分析；深度負反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的估算、RC串并聯(lián)選頻電路的計算.

（三）微積分與微分方程

專業(yè)課中有部分內(nèi)容涉及一元函數(shù)導數(shù)與微分、高階導數(shù)、多元函數(shù)偏導數(shù)、定積分、廣義積分、線性微分方程：《液壓傳動》中液層間的速度梯度、液體內(nèi)部靜壓力、管道液體流量、縫隙液流的連續(xù)方程、液體運動伯努利方程、閥心徑向不平衡力、調(diào)速回路的速度剛性；《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中盤形凸輪機構(gòu)壓力角和許用壓力角設(shè)計計算、擺動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線方程、油膜壓力的一維雷諾方程；《機械加工設(shè)備與工裝》中計量器具的靈敏度、被加工表面粗糙度評定參數(shù)計算；《機床計算機數(shù)控及其應用》中零件輪廓是非圓曲線的節(jié)點計算、用數(shù)字積分法進行脈沖增量插補、圓弧插補；《電子技術(shù)》中單相半波整流電壓的平均值計算、負反饋對放大倍數(shù)的影響、積分運算電路、微分運算電路、雙積分型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；《電工技術(shù)》中電壓的定義、電阻及電感元件的平均功率、描述RL電路、電容的零輸入及零狀態(tài)響應電壓計算、電容充電過程中電阻消耗的電能、變壓器中的電壓變換原理；《數(shù)控機床車削加工直接編程技術(shù)》中進給功能系統(tǒng)自動加減速算法、非圓曲線輪廓的編程.

三、機電一體化技術(shù)專業(yè)數(shù)學課程內(nèi)容體系的構(gòu)建

通過以上調(diào)查和分析，制定機電類數(shù)學課程內(nèi)容體系應以培養(yǎng)人才為目標、以專業(yè)需要為依據(jù)、以應用能力為主線、以創(chuàng)新思維為導向，加強專業(yè)針對性教學，探討數(shù)學教學內(nèi)容與專業(yè)教學內(nèi)容的深度銜接，實行教學內(nèi)容模塊化、層次化，做到因材施教，將數(shù)學建模與數(shù)學實驗的思想與方法融入數(shù)學課程教學，培養(yǎng)學生分析解決問題的能力以及創(chuàng)新能力.構(gòu)建 “公共基礎(chǔ)模塊+專業(yè)基礎(chǔ)模塊”的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)：公共基礎(chǔ)模塊包括一元微積分，專業(yè)基礎(chǔ)模塊包括常微分方程、二元函數(shù)微積分、數(shù)學建?；A(chǔ).

四、更新教學模式及教學方法

根據(jù)數(shù)學課程內(nèi)容體系及對專業(yè)課程調(diào)查分析的結(jié)果設(shè)計相互對應的專業(yè)應用案例，通過案例驅(qū)動學習相關(guān)的數(shù)學知識，再回到專業(yè)案例中去，使所學的數(shù)學知識得以應用.突破了以往單純以概念教學入手的教學程式，形成了“案例驅(qū)動”教學方法，即“案例引入→數(shù)學知識點（群）→案例運用”的教學模式.這種模式和方法調(diào)動了學生學習高等數(shù)學的積極性，強化了學生應用數(shù)學解決專業(yè)問題的能力.

【參考文獻】

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