劉思東

【摘要】數(shù)學(xué)軟件是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，其知識(shí)點(diǎn)多、邏輯結(jié)構(gòu)不強(qiáng).針對數(shù)學(xué)軟件課程的特點(diǎn)，本文探討了項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)學(xué)軟件教學(xué)中的應(yīng)用，并給出了具體過程.項(xiàng)目教學(xué)法給學(xué)生較大的自主空間，可以讓學(xué)生自由發(fā)揮，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)溝通合作能力.

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)法；數(shù)學(xué)軟件；教學(xué)探討

【中圖分類號】G642.4 【文獻(xiàn)標(biāo)示碼】A

項(xiàng)目教學(xué)法以實(shí)際的項(xiàng)目為對象，項(xiàng)目來自教師課題或現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題，教師對項(xiàng)目所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分，對主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行示范，然后將學(xué)生分組對項(xiàng)目進(jìn)行討論、團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)，最后以小組答辯和回答問題的形式對學(xué)生進(jìn)行評價(jià).項(xiàng)目教學(xué)法適用于實(shí)踐性較強(qiáng)和知識(shí)點(diǎn)多的課程教學(xué).數(shù)學(xué)軟件是數(shù)學(xué)理論和方法與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的課程，課程力求在內(nèi)容上反映MATLAB的程序設(shè)計(jì)及在圖形顯示和科學(xué)可視化方面的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際.通過講授、習(xí)題和上機(jī)實(shí)習(xí)后，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)，能夠在專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中掌握MATLAB的程序設(shè)計(jì)及在圖形顯示和科學(xué)可視化方面應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)；并通過對優(yōu)化軟件LINGO的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)軟件解決現(xiàn)實(shí)中的一些最優(yōu)化問題.

一、數(shù)學(xué)軟件教學(xué)中存在的問題

數(shù)學(xué)軟件是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，其知識(shí)點(diǎn)多、邏輯結(jié)構(gòu)不強(qiáng)，學(xué)生反映比較難學(xué)，課程內(nèi)容比較枯燥，知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系不緊密，這就增加了教師在教授該課程的難度.首先，課堂講授時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性不夠，不能集中精力聽課；其次，教學(xué)容易陷入各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的解釋，而各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間并沒有前后邏輯聯(lián)系；最后，導(dǎo)致學(xué)生不能夠真正地解決實(shí)際問題.

二、項(xiàng)目教學(xué)法的基本特征

項(xiàng)目教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法的區(qū)別主要體現(xiàn)在：傳統(tǒng)教學(xué)以教師為主體，教師課堂傳授知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受；而項(xiàng)目教學(xué)以學(xué)生為主體，學(xué)生主動(dòng)課外學(xué)習(xí)，解決問題，教師給予適當(dāng)輔導(dǎo).傳統(tǒng)教學(xué)教師講授課本知識(shí)點(diǎn)，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系不夠緊密；而項(xiàng)目教學(xué)不僅需要課本的知識(shí)點(diǎn)還需要大量學(xué)習(xí)課本以外的知識(shí)點(diǎn)，并將知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系起來，使得能夠完成整個(gè)項(xiàng)目.傳統(tǒng)教學(xué)以課堂為中心，項(xiàng)目教學(xué)轉(zhuǎn)變以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心，學(xué)習(xí)地點(diǎn)可以在校外的某個(gè)企業(yè)或研究中心.具體來說，項(xiàng)目教學(xué)法具有下述主要特征：

（1）實(shí)踐性.項(xiàng)目來自教師課題或現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題，使得學(xué)生能夠真正地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，而不會(huì)認(rèn)為所學(xué)知識(shí)一點(diǎn)用也沒有.

（2）自主性.學(xué)生要完成項(xiàng)目，必須自主學(xué)習(xí)所涉及的知識(shí)點(diǎn)，并和其他同學(xué)進(jìn)行討論.

（3）發(fā)展性.項(xiàng)目的完成過程，體現(xiàn)了科學(xué)研究和完成工作任務(wù)的基本步驟，使得學(xué)生在接受項(xiàng)目的訓(xùn)練后，對今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作有更好的理解.

三、項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)學(xué)軟件中的教學(xué)案例

1.給出項(xiàng)目名稱

結(jié)合學(xué)生實(shí)際給出幾個(gè)不同的項(xiàng)目題目：

例如：（題目前面部分略）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，回答以下問題：

（1）分析各風(fēng)場的風(fēng)速分布特征、風(fēng)場間相關(guān)性以及相關(guān)系數(shù)和風(fēng)場間距離的關(guān)系；

（2）建立合適的模型分散風(fēng)電投資的風(fēng)險(xiǎn)，假設(shè)投資6000 MW裝機(jī)容量，每個(gè)風(fēng)場各分配多少？

2.教師要給出項(xiàng)目需要用到的知識(shí)點(diǎn)

完成項(xiàng)目要用到的主要知識(shí)點(diǎn)：（1）文本文件數(shù)據(jù)讀入MATLAB；（2）均值、方差、偏度、峰度、直方圖和相關(guān)關(guān)系等基本統(tǒng)計(jì)量的MATLAB命令；（3）回歸模型的MATLAB編程；（4）二次規(guī)劃模型的MATLAB編程；（5）LINGO軟件二次規(guī)劃模型編程.

3.教師演示

教師對主要知識(shí)點(diǎn)里的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行示范，以3.2中的第4個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例來說明.二次規(guī)劃在MATLAB中的模型和求解函數(shù)如下：

結(jié)合項(xiàng)目的問題，對于第二問，借鑒現(xiàn)代投資理論可以建立二次規(guī)劃模型，然后利用MATLAB軟件求解，得到每個(gè)風(fēng)場的裝機(jī)容量.

4.項(xiàng)目分組

為了培養(yǎng)學(xué)生的溝通和合作能力，將班級學(xué)生分成三人一組完成項(xiàng)目.每個(gè)小組推薦一位組長，由組長分配任務(wù)，組織討論.

5.完成項(xiàng)目

對于項(xiàng)目布置的內(nèi)容，小組成員在一起相互交流和討論，并完成項(xiàng)目所設(shè)置的問題.在討論的過程中碰到不能解決的問題，需要教師給予一定的指導(dǎo).另外，教師需要參加每個(gè)小組的討論，了解每個(gè)小組討論的進(jìn)展.

6.項(xiàng)目驗(yàn)收

項(xiàng)目驗(yàn)收以小組答辯的形式向全班同學(xué)展示，具體過程如下：

（1）每個(gè)小組派一名同學(xué)用PPT演示并講解項(xiàng)目完成的情況，具體誰來講由小組內(nèi)部決定；

（2）老師和其他小組同學(xué)提問，講解人答不出來，可以由該小組其他人回答；

（3）老師根據(jù)演示講解過程和回答問題過程給每個(gè)小組評分，項(xiàng)目評分成績在期末考試成績中占一定的比例.

四、結(jié)束語

本文探討了項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)學(xué)軟件課程中的應(yīng)用，以風(fēng)電裝機(jī)容量分配的項(xiàng)目為例，給出了項(xiàng)目教學(xué)法的具體過程.項(xiàng)目教學(xué)法給學(xué)生較大的自主空間，可以讓學(xué)生自由發(fā)揮，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)溝通合作能力.本文的工作為今后數(shù)學(xué)軟件課程的教學(xué)提供了有效參考.