高职数学中微积分的教法讨论

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenshicai2009
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  摘 要: 在高职数学教学中教师应联系实际,注重理论,深入浅出,在有限的课时内搞好微积分的教与学.
  关键词: 高职数学课 现状 微积分教学
  微积分是高等数学的重要内容,是研究函数的微分、积分,以及有关概念和应用的数学分支.极限和微积分的概念可以追溯到十七世纪后半叶,牛顿和莱布尼茨在许多先辈数学家的理论基础上,分别独立地建立了微积分学,但他们建立微积分的出发点是直观的无穷小量,理论基础并不是很牢固.直到十九世纪中期,柯西和维尔斯特拉斯建立了极限理论,康托尔等建立了严格的实数理论,这门学科才得以严密化.微积分的基本概念和内容主要包括微分学和积分学.微分学的主要内容包括:极限、导数、微分等;积分学的主要内容包括:不定积分、定积分等.促使微积分产生的因素,归结起来,大约有四种主要类型的问题:第一类是求变速运动的即时速度问题;第二类是求曲线的切线问题;第三类是求函数的最大值和最小值问题;第四类是求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心等问题.
  根据“以应用为目的,以必需够用为度”的大纲要求,对高职学生,只需要把微积分的基本概念、基本定理交代清楚,无需过多关注理论的推导和证明,重点在于如何利用这些理论和公式法则解决问题,切实教会学生如何求极限,如何求导数微分,如何求积分.对于目前高职院校中学生的特殊情况和师资及课程的特点,如何更好地开展数学教学,充分学好微积分呢?笔者有如下几方面的设想.
  一、介绍理论,归纳解法
  1.极限理论应当理清的问题和方法
  介绍有关极限的理论之后,可以总结求极限的方法大致有几种:观察法,利用极限的四则运算法则,利用两个重要极限,利用无穷小的性质和等价无穷小的替换,利用罗比塔法则,换元法,等等.笔者仅举两例.
  二、介绍微积分的初步应用,提高学生学习数学的兴趣
  理论来源于实践,又服务于实践,详细介绍下微积分在数学上的一些应用,略谈谈其在物理、化学、生物学、天文学等应用,让学生感受到数学的实用性,提高对数学学习的兴趣.
  1.导数的应用
  (1)研究函数的性质,作函数的图像.函数的性质包括单调性、极值、最值、凹凸性、拐点、渐近线、最终作出函数比较精确的图形.这是一个重点内容;
  (2)利用导数求函数的极限,即利用洛比达法则求极限,这也是学生必须掌握的;
  (3)导数在经济问题中的简单应用,这一点在经济类专业中要重点介绍.
  2.微分的应用
  (1)利用Δy≈dy计算函数改变量的近似值;
  (2)利用f(x Δx)≈f(x) f′(x)Δx或f(x)≈f(0) f′(0)·x[x→0]计算函数的近似值.
  3.积分的应用
  (1)利用定积分计算平面图形的面积;
  (2)利用定积分计算几何体的体积;
  (3)利用定积分计算平面曲线的长;
  (4)利用定积分计算某些物理量,比如液体的压力、变力做的功、物体的引力、几何体重心的测定和质量的计算等.
  总之,高职学生是个特殊群体,数学基础比较差,接受能力相对较弱,这就要求教师因材施教,有针对性地制订授课计划,既要保证学生能够接受,又要保证在以后的工作和进一步学习中够用,这是高职教育中的新课题,有待进一步认真研究.
  参考文献:
  [1]华中师范大学.高等数学[M].高等教育出版社,1988.
  [2]同济大学等.高等数学[M].高等教育出版社,2001.
  [3]邓俊谦.应用数学基础[M].华东师范大学出版社,2014.
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