基于专业融合的高等数学教学改革探索

王海英　符祖峰　杨筱珊

【摘要】本文以专业融合为目标，探索服务于物理学专业的高等数学课程的教学改革方向.这种研究在一定程度上对于提高高等数学课程的教学质量与教学效果都是有一定实际意义的.

【关键词】高等数学；物理学；专业融合

【基金项目】贵州省教育厅专项支持安顺学院省级教学质量工程项目[2014ZXJG010]

高等数学改革的最终目标是要让学生感到高等数学是有趣的，有用的，易用的，从而使学生从“学数学”到“用数学”转变，充分发挥数学的实用价值.要想彻底改革高等数学教学首先要从授课内容的改革做起，那么，最简单的方式也就是在课堂上做到高等数学理论知识与专业课相融合.

高等数学的教学其目的是通过学习，奠定必要的数学基础，为学习后续课程做铺垫.然而不同专业的知识有不同的特点，如何建立高等数学与专业课程的密切联系，这就要求教师在讲授高等数学的具体内容之前，补充相关的专业知识（侧重于高等数学在解决专业问题中的相关数学知识）.本文根据自己近几年在物理学专业高等数学教学中的实践，针对高等数学与物理学专业相融合的教学进行了一些探索.

一、高等数学与物理学专业融合的必要性

由于物理学专业的教学计划，使得学生在学习物理学专业先行课程中，很多必要的高等数学知识在高等数学教学中还没来得及讲授，这样学生就在物理学专业先行课程的学习中遇到了障碍，有的物理教师只好弱化或不讲解课程所涉及的高等数学知识，而是寄希望于高等数学课来讲，跳过中间过程的推导直接运用最后的结论.而高等数学老师可能在教学准备中没有补充相关的物理学专业知识，常常会按照高等数学本身的知识体系和侧重点进行讲授，讲课时要么直接省略物理学方面的案例，要么讲解的并不那么清晰透彻，因为按照他们的想法讲授物理学课程的教师讲这些似乎更合适.这就生硬地中断了物理学与高等数学的内在联系，教学效果也大打折扣.其后果便是由于一堂课一个知识点的不能理解，学生学习高等数学和物理学课程的兴趣受到严重影响，导致本来就基础薄弱的学生只能循规蹈矩、被动地学习，而不能应用他们的现有知识主动发现并解决物理问题，极大地影响了他们的学习热情.也不利于他们后续高年级专业课程的学习，更不利于培养他们的学习兴趣.最终影响了教学效果，造成教师、学生双输的局面.所以采取高等数学与物理学专业融合是提高教学质量与教学效果的重要方式之一.

二、高等数学与物理学专业融合的途径

首先，教师在讲授高等数学的具体内容之前，要补充相关物理知识（侧重于数学中解决物理问题的相关物理知识），将其中涉及的广泛而大量的高等数学知识寻找出来，并结合具体的专业内容将其编制于高等数学教学计划中.譬如，在高等数学“定积分的应用”这一章节，传统教学中通常是利用定积分求解平面图形的面积和旋转体的体积.将高等数学与物理学专业知识相结合，则主要讲解定积分在物理学中的应用，如变力在曲线路程的功、合力的功、常见力的功等等，特别体现在例题的选择上.

其次，应用物理学专业的学生本身物理基础好，因此，教师在高等数学教学中要充分利用这个优势提高教学质量，教会学生如何利用物理模型掌握高等数学的内容.在教学中，教师讲解高等数学基本概念、定理、研究方法时，要体现物理学的研究为数学知识的应用提供现实生活中的模型.譬如学习导数时介绍了“速度模型”，学习积分时介绍了“变速直线运动的路程模型”，学习重积分时介绍了“质量模型”，学习线面积分时又引入了“变力沿曲线做功”“流量”，学习向量加法的三角形法则用“平面汇交力系的合成”，学习向量在轴上的投影用“力在轴上的投影和力在坐标轴上的投影”，在“质量”与“质心”意义下处理重积分、线面积分的计算问题等.

再次，应使学生在学习过程中加深对高等数学与物理之间关系的认识.例如在讲授高等数学基础知识时，可将专业知识编成课堂例题进行讲授.除了教师课上的引导以外，为实现这样的目的，课后将涉及专业知识数学的思考题布置给学生，或小论文的形式，让学生查阅资料，探讨数学与物理的关系，以此类推，涉及专业知识的高数题目可以多种形式出现，让学生学会利用高等数学知识解决专业问题.从而使学生真正体会到学习数学的重要性，使学生体会学习数学的过程，就是在解决物理问题的过程.这样使学生自己建立高数与专业学习相联系的意识.

三、小结

物理学专业课程的学习离不开高等数学，但仅仅意识到高等数学和物理学专业课程之间有联系是不够的，我们必须坚持“以实用为目的，以必须够用为度”的原则，联系专业实际，更好地了解高等数学知识点在物理学专业课中的具体应用，更深刻地理解高等数学对该专业发展的重要性，加强针对性教学，运用好“高数工具”，真正做到学以致用.

【参考文献】

[1]苟立云，袁威威.高等数学与大学物理课程融合研究[J].黑河学院学报，2012，3（4）：53-55.

[2]蒋涛，郑定山.独立学院《大学物理》与《高等数学》融合探讨[J].长江大学学报（自然科学版），2013（31）.

[3]杨芳.独立学院高等数学教学中例题的选择[J].数学学习与研究，2016（6）.