项目教学法在《计算机数学基础》教学中应用.docVIP

项目教学法在《计算机数学基础》教学中应用 　　【摘要】本文从对传统教育模式、教育理念进行改革的角度,提出在高校计算机数学基础课教学中实施项目教学法。通过分析课程、设计项目、成立小组、项目实施以及评价等步骤,构建出计算机数学这门课程的教学流程。 　　【关键字】建构主义 计算机数学基础 项目教学法 教学设计 　　 　　一、计算机数学课程中存在的问题及建构主义学习理论 　　传统计算机数学基础课教学,本质上采取的是注入式教学方法,只注重“教”不关心“学”,学生没有主动参与和探索的机会。教师在教学过程中,忽视从直观、应用、美感以及问题背景方面的引导,造成学生不了解计算机数学知识的来龙去脉,不知道它到底有什么作用,因而难于生动活泼、主动地学习。现代建构主义学习理论认为,学习不是一个被动的接受过程,而是一个主动的建构过程,不能从教师通过“刺激反应”迁移到学生,而必须基于学生对知识的体察,从自身经验的反省,与环境,包括与他人的交流中主动地建构起来。与建构主义学习理论相适应的教学模式可概括为:以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。 　　二、项目教学法的涵义及实施步骤 　　(一)项目教学法涵义 　　项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。项目具有确定的目标,有明确的开始时间和结束时间,要完成的是以前从未做过的工作。而项目教学法就是组织学生真实地参加项目设计、履行管理的全过程,在项目实施过程完成教学任务。它应该满足下面的条件: 　　1、该项目过程可用于学习教学内容,项目所涉及的知识和技能在教学大纲所要求的范围以内,能将本次课教学内容的理论知识和实际技能结合在一起。 　　2、该项目所涉及的内容是学生所比较熟悉的,则更能激发学生学习的兴趣。 　　3、学生有独立完成的机会,在一定的时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为,遇到困难能在教师的指导下解决。 　　4、项目完成过程中,应有助于对学生进行情感、态度和价值观的教育。 　　5、学习结束时,有明确而具体的项目结果,有分层次的评价标准,由老师或师生共同评价。 　　综上所述,项目教学法就是以学生为主体,教师为主导,让学生在实践中发现知识、解决问题、提高技能。 　　(二)基于项目教学法的计算机数学总体过程设计 　　在计算机类基础课程中进行项目化教学的总体思路是:根据课程的内容和知识目标,打破课本原有的顺序,按照探索性学习的需要把课程综合,细化成若干可操作的设计项目,然后以具体项目为先导开展教学。在具体实施时,遵循先学会如何做,演示项目作品再学为什么这样做,让学生从做中学的原则。其基本方式如下: 　　1、教师提出项目,演示项目作品,将学生按照层次分成不同小组,学生收集有关资料和数据。 　　2、教师讲解项目作品所涉及到知识点,完成示范案例,学生确定项目中数学模型。 　　3、学生分析数学模型,运用所学知识完成任务项目。让学生在实践中体验设计的方法与步骤,完成对相关知识的认知,体验成功的乐趣。 　　4、作品展示,组织各小组进行成果交流,将各方面的见解集合起来,拓展认识与见解,开阔视野与思路,使不同层次的学生都能激发起对学习的兴趣。 　　(三)项目教学法应用举例 　　在计算机数学基础中实施项目教学法要确定好单元级项目。例如根据“导数的应用”这一单元的教学内容在本课程中所起的作用,把单元级项目确定为“最优化问题”。完成此项目所包含的能力有:构造目标函数能力、分析问题能力、基本运算能力、运用MATLAB编写代码命令能力。结合甲、乙两个项目开发小组介绍如下: 　　设计最优化(项目开发甲组,五名成员组成) 　　投资最优化(项目开发乙组,六名成员组成) 　　设计最优化具体案例:可口可乐公司设计圆柱形易拉罐,要求侧面和底面厚度相等,而顶部的厚度是底、侧面厚度的3倍,其容积V一定时,试问当易拉罐的高和底面直径分别为多少时,制造易拉罐的材料最省?调查市场上各种易拉罐的高和底面直径之比与你所得结论是否相符,为什么? 　　项目开发甲组同学把这个实际问题归结为一元函数极值数学模型,将解决方案做成了幻灯片,引导大家分析问题,建立数学模型,求解模型,模型解释,体验数学建模问题的解决过程,然后再MATLAB中讲解相应的命令来完成求解。 　　投资最优化具体案例:某公司下一个计划期内可用于投资的总成本为b万元,选择投资的项目共n个,分别记为1、2、3、4、5、6……n。已知对第j个项目投资总额为aj万元,而收益总额为cj万元,试问如何投资,才能获益最大? 　　项目开发乙组同学大胆尝试,突破教师介绍的导数部分内容限制,利用线性代数知识,设投资决策变量xj1,若