在高职高专数学教学中引入“实例教学”的思考

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  【摘要】在高等数学教学中,一些数学概念、定义或公式从形式上说,比较抽象,但其内容都与实际应用有关.为了讲清一些抽象的数学概念或公式,引入应用实例,深化教学改革,提高学生学习兴趣和学习积极性,进一步提高教学质量和教学效果,本文列出了几个重要数学概念和它的相应的实例,用于丰富教学内容.
  【关键词】高等数学;教学改革;教学方法;应用实例
  一、引言
  高等数学是其他学科的基础,在社会科技日益发展的今天,数学更是展现出了其独有的魅力所在.数学对培养学生的良好思维品质和创新精神具有重要作用,而传统的教学模式却限制了学生积极性和创造性的发挥,甚至影响到高质量人才的培养.因此,对高等数学教学改革已达成共识,如何进行教学改革,却没有一定的模式,但是,为了讲清高数中的一些重要概念引入实例教学法,将抽象的概念变为具体的形象的概念,愈来愈受到学生的欢迎,对提高学生的学习兴趣和教学效果大有裨益.
  二、二个数学概念的相关实例及其应用
  (一)函数y=f(x)在x0处连续与间断的实例
  函数y=f(x)在x0处连续与间断是一对相互否定的概念,因此,可以放在一起来讲,这对概念也是比较抽象的,在教材安排上也没有举实例.作者在很长一段时间也苦于找不到一个很好的实例.正好,我国于2007年10月20日18:05发射“嫦娥一号”探月卫星,当火箭发射时,燃料燃烧释放大量的热量,为了吸收这些热量,发射架下建了一个400 m3的水池.当火箭发射瞬间,水池里的水全部变为水蒸气.基于这个实例,将其概括成函数模型.设水池容积为V,向水池中注水的水管流速为V0,注满水的时间为t0,火箭发射的时刻为t1,则V关于时间t的函数为:V(t)=v0t,0≤t≤t0,400,t0≤t≤t1. 如图所示:
  由此实例可知,向水池中连续注入水时,水池中水的变化是连续变化的,当水池注满水到火箭发射时,水池中的水是一个不变的体积(常量),也是连续的,当火箭发射时,水池中的水由400 m3变为0.由此可知,v(t)在t=t0处是连续的,在t=t1处是不连续的.
  再分析:t=t0,v(t)→v(t1)=400,即 limt→t0v(t)=v(t0),
  t→t-1,v(t)→v(t0)=400,但t→t 1,v(t)→0,
  limt→t1v(t)不存在.
  即得出 limx→x0f(x)=f(x0),f(x)在x0点连续,否则f(x)在x0点处不连续.
  (二)基础解析的实例
  在城市中,交通堵塞成为阻碍城市发展的“瓶颈”和市民关注的焦点.下面的例子一方面,给出了交通堵塞的部分数学解释,另一方面,也给出线性方程组基础解析一个生动的刻画.图中是某一地区的公交网络图,所有的道路都是单行道,且道上不能停车,通过的方向用箭头表示,标示的数字为高峰期每小时进出网络的车辆数,试从交通流量平衡条件建立线性方程组,并对解做出符合实际意义的解释.
  如图所示:
  根据每个“十字”路口节点处“入=出”的准则,得出下旬四个“十字”路口节点的方程;
  (1)x4 550=650 x1;
  (2)x1 550=400 x2;
  (3)x2 500=350 x3;
  (4)x3 450=600 x4.
  上述方程组的通解為:x1x2x3x4=50200350200 k1111,k为正数.
  本来上述方程组有四个未知数,有四个方程,但是R(A)=R(A)=3
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