高瑞华 河南财政金融学院
经济数学中微积分教学思路探讨与分析
高瑞华 河南财政金融学院
微积分课程是经济数学教学中的重要内容之一,在教学资源建设及课程教学思路上,应该来自微积分课程自身特点,强调学生数学思维能力、数学创新精神和实践能力的培养,结合具体实例来探讨综合解决问题的方法,增强学生对微积分概念的深刻体会,提升微积分课程教学质量。
经济数学 微积分 教学疑难 优化思路
微积分是经济数学领域重要的基础课程,在财经类院校,微积分作为经典的理论与实践相结合的教学内容,长期以来,在课程教学思路与课程实践应用上一直未获得有效统一。随着大学数学课程改革的不断深入,各学科纷纷着手打造精品课程建设。微积分课程教学作为重点改革对象,其地位和作用表现在三方面。一是微积分理论是经济数学学生必须掌握的一种数学统计方法,也是财经类学生所需具备的“专业素质”,掌握这个数学工具对于拓宽学科研究领域,增强专业服务能力意义重大;二是微积分是培养学生数学理性思维的重要载体,也是统合“数”与“形”关系的重要内容,更是促进大学生强化分析能力、创新意识,实现全面发展的必然要求;三是微积分是提升学生数学美感的重要途径,尤其是微积分利用简洁统一的数学表达,将经验升华为规律,为陶冶学生精神情操提供了美育价值。为此,将微积分作为数学重要的经典基础课程,力争从教学思路上来突出微积分的特点,便于学生从中体会微积分的魅力。
微积分作为高等教育数学类学科的重要基础课,其在培养学生的数学思维、数学意识,激发学生的创新力等方面具有突出作用。同时,作为数学经典课程,微积分是现代数学发展的重要概念,也是现代数学发展的“根”,利用微积分思想来探讨相关学科的发展趋势,来推理和预测现代科学研究的方法,更具有现实稳定性和严谨的逻辑性。微积分课程本身包括较多基本概念和理论知识,同时在实践运算方法上,更具有抽象性、逻辑性、空间想象性等特点。作为经济管理领域的重要数学基础课,其在实践问题中的应用是广泛的,尤其是在提升学生的创新意识,解决现实经济问题方面更具优势。然而,在微积分课程教学实践中还面临一些突出问题。如在微积分学科发展新内容与传统的经典内容之间的取舍问题?如何将微积分课程融入思维训练、创新意识教育中?如何兼顾数学建模与数学实验的关系?如何从微积分探究学习中表现数学的美育功能?如何在学时减少的条件下融入更多的教学内容?……这些问题的出现,一直困扰着数学教师对微积分课程改革的心。
学者李大潜在探讨数学教学问题时提出“数学在教学中不仅要传递数学概念、方法和结论,更重要的是在数学知识体系中让学生构建数学思想方法,体会数学的精神实质”。从数学学科知识发展来看,原本枯燥无味的数学理论及公式,并非无源之水、无根之木,而是符合事实发展规律的。以微积分课程教学内容为例,对于经济数学领域经济学、规律学中的实际问题,很多情况下都需要借助于数学思维来解决和归纳现实难题,特别是在经济、规律类专业发展上,对数学的要求越来越高,在理论与实际联系上,需要学生能够从数学知识和方法中,优化研究问题的思路,选择适当的处理方法,来突出数学理论、方法在现实经济问题、管理问题中的应用性、科学性、准确性。基于此,在微积分数学教学思路上,可以从以下几个方面来尝试。一是强调微积分教学更加倾向于直观的数值计算,以及结合经济类应用实例来进行引出,赋予微积分的经济涵义,便于学生能够从微积分概念、微积分与经济学之间形成良好的数学思维与应用能力。二是结合经济管理领域学科发展,围绕微积分数学基本知识点,从经济与数学、管理与数学融合中,强调微积分在拓宽学生的数学思维、增强学生的创新意识,提升学生综合运用数学知识解决实际问题的能力。如在数学建模方法教学上,将数学建模与数学实验,融入到经济学、管理学问题中,提升微积分教学的趣味性、应用性,便于学生从数学知识分析中解决实际经济问题。如对于微积分中的极限、导数、函数、连续、积分、微分、差分方程等,可以通过经济函数模型,利用边际效应、弹性分析、经济模型优化、资金流现值与连续复利来计算将来值等内容,为经济学概念与微积分学知识建立对应关系,增强学生对微积分知识的理解和应用。三是强调微积分教学与其他数学学科知识的衔接与融合,经济数学涵盖的范围较广,不仅包括微积分知识,还有概率论、数理统计等知识,而对于这些知识之间,需要从经济学研究领域中来适当应用数学知识来解决相关问题。如在多元函数微积分教学上,可以从代数与几何的关系上来融合,结合现代经济发展趋势,渗透微积分方程的解的稳定性、不动点理论、优化及随机优化等数学思想与方法。四是注重微积分教材与相关辅导材料的融合,针对微积分教学,积极拓宽相关辅导资料,如微积分练习题,微积分练习手册等,帮助学生从微积分基础知识学习,到相关知识的延伸与应用,还可以渗透数学史知识,现代数学与经济、管理学相关的实例知识,强调微积分理论与实践的衔接,强调微积分概念有抽象到具象的转变,帮助学生循序渐进的从习题练习中掌握数学分析方法。
针对经济数学领域微积分课程教学的教育功能,主要以现代教育理论为导向,突出微积分在提升学生综合素质中的积极作用。因此,正确认识微积分知识,合理利用微积分来提升来优化数学课程内部及后续课程的关系,启发学生从自主性学习、探究性学习中强化数学知识与数学应用能力的训练。
(1)以启发教学来增进微积分课程与经济数学间的融合
对于数学课程,长期以来都是学生“头痛”的科目,在数学课程教学模式上,多是从数学概念、定义、定理入手,结合最后的例题来进行讲授。学生被动受知,唯一能做的就是听讲,对数学知识的思考与分析往往参与性不足。这一教学模式,本身就违背了学生的主体性地位,更不利于激发学生的热情和创造性,也使得教师的教学陷入僵化境地。为此,强调启发式教学,从知识启发来推进素质教育教学质量,要首先从转变教师理念上,强调数学知识与学生实际的融合。
(2)优化教学方法,增强数学体验教学
在微积分教学方法选择上,以学生喜闻乐见的方式来呈现知识,让学生能够结合自身需求来认识微积分概念;在课堂教学环节衔接上,要尊重学生的认知规律,要适当调整微积分知识结构,注重微积分知识在社会、经济、管理、科技等方面的应用,强调微积分课程教学与行业应用的关联。在微积分抽象知识具象化中,结合数学原理,导入生动的课件,倡导学生从数学知识应用中来探究微积分课题,避免过多的、繁琐的运算,鼓励学生从微积分知识的体会中来感知数学的魅力。如结合数学建模课程、引入数学软件,开展数学科技知识竞赛等活动,培养学生对数学哲理、数学美学、数学文化的体验,增强对数学学习的热情和信心。
(3)基于问题导入来强调数学思想渗透
数学思想是数学的灵魂,微积分课程作为高等数学的重要内容,在培养学生数学理性思维,提升学生科学素养上具有重要作用。立足微积分课程现状,从经济数学问题导入上,借助于行业问题来激活课堂氛围,增进学生的参与。如对于微积分概念、定理的陈述,可以融入数学知识背景,数学家的证明思维方式,从简单的应用实例来阐释抽象的概念,从数学原始形态来探究发展演化的过程,突出发现问题、分析问题、解决问题的思维训练,让学生从数学知识、数学教学模式中感悟数学品质,完善数学理性思维。
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