数学知识论文范文1
1.新时代对高素质人才的需求
我们的数学课堂教学，更多的强调定义的解释，定理的证明和命题的推导，却忽略了从生活经验去理解数学的需要，因而学生对数学的作用产生疑惑也就不难理解。事实上，我们培养学生的数学能力和修养，恐怕不能单单地强调“数学是思维的体操”，而应该从更广阔的范围上去培养学生“用”数学的意识
时代的发展需要更多的高素质人才,他们除了要学好丰富的理论知识之外,还必须学以致用,这样才能推动时代的发展.我们学数学的目的是为了应用它去解决实际问题。因此,增强数学应用意识,培养学生数学应用能力,是素质教育的重要内容,也是数学教学的任务之一。《新课标》中就有如下论述：“应用意识主要表现在：认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息、数学在现实世界中有着广泛的应用；面对实际问题时，能主动尝试着从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略；面对新的数学知识时，能主动地寻找其实际背景，并探索其应用价值”，“能从日常生活中发现并提出简单的数学问题”，“了解同一问题可以有不同的解决办法”，“有与同伴合作解决问题的体验”。这就要求我们广大教师在教学时，应着眼于学生的生活经验和实践经验，开启学生的视野，拓宽学生学习的空间，最大限度地挖掘学生的潜能，从而使学生体验数学与日常生活的密切联系，培养学生从周围情境中发现数学问题，运用所学知识解决实际问题的能力，发展学生的应用意识。
2.数学知识的实用性
20世纪中叶以来，现代信息技术的飞速发展，极大地推进了应用数学与数学应用的发展，使得数学几乎渗透到了每一个科学领域及人们生活的方方面面。比如计算机的发明和不断更新换代,一方面有赖于数学发展的需要,另一方面更体现了数学知识的广泛应用.这一伟大的发明不仅推动了各个科学领域的发展,而且对人们的生活产生了巨大的影响.自然科学的深入发展越来越依赖于数学，而社会科学、人文科学也越来越多地借助于数学知识及其思想方法。比如方程的在物理学中的混合运动问题，地理学中的降水量、温度问题，化学中化学方程式的计算等的应用，一次函数知识与经济学中的利息、外汇换算，化学中的定量计算，信息学中的图表等的联系，立体几何在化学晶体结构、美术****，地理中地球的运动、太阳直射点的移动等的应用，排列组合在化学中讨论由原子、离子等微粒组成的物质种类，在生物中遗传基因自由组合可能性的讨论等应用，三角函数在物理交流电、简谐振动中的应用，向量在力学中力、运动的合成和分解、速度、加速度等的应用。数学知识不仅解决了这些学科中的一些问题,而且有力的推动了这些学科的发展.
数学作为科学的语言，作为推动科学向前发展的重要工具，在人类发展史上具有不可替代的作用，并将在未来的社会发展中发挥更大的作用。学习数学，不能仅仅停留在掌握知识的层面上，而必须学会应用。只有如此，才能使所学的数学富有生命力，才能真正实现数学的价值。这就要求我们必须重视从小培养学生的应用意识。
二.培养学生数学应用能力的基本途径
1.在生活中培养学生的数学应用意识
数学知识的应用是广泛的，大至宏观的天体运动，小至微观的质子、中子的研究，都离不开数学知识，甚至某些学科的生命力也取决于对数学知识的应用程度。马克思曾指出：“一门科学只有成功地应用了数学时，才算真正达到了完善的地步。”生活中充满着数学，人们的吃、穿、住、行都与数学有关.例如通过人们吃的糕点可认识到丰富的几何图形;在商场买衣买鞋时经常会遇到打折的问题;住房转让和新房购买时的收入和支出;行程中的路程、速度和时间的关系等等.数学教师要善于从学生的生活中抽象出数学问题，使学生感到数学就在自己身边，让学生感受到生活中处处有数学，培养学生数学应用意识。
2.用实际问题调动学生的学习兴趣
心理学研究表明：学习内容和学生熟悉的生活背景越贴近，学生自觉接纳知识的程度就越高。因此，在课堂教学中，要尽可能地将教学内容与学生的生活背景结合起来，从贴近学生生活的实际问题引入新课，调动学生的学习兴趣。
(1)．概念从实际引入例如在学习“垂线”的概念时，可结合实际提出这样的问题：“马路的十字路口的两条道路位置上有何关系？再比如电线杆与它上面架的电线位置上有什么关系？这些都是数学在实际生活中具体涉及到的例子，能激发学生的求知欲望，使学生产生“生活中处处有数学”的意识，而且能直观地理解垂线的意义，并意识到学习这个内容的重要性。
(2)．公式、法则结合实例抽象提出结合实例抽象提出，既容易对其作出通俗易懂的解释，又容易对其自身作出本质的揭示。例如：在学习有理数减法法则时，可以这样引入新课：某一天白天的最高气温是10°C，夜晚的最低气温是－5°C，这天的最高气温比最低气温高多少？用投影仪展示分别标注着10°C和－5°C的温度计，让学生直观地看出高多少，在让学生考虑如何列算式及怎样计算，并换例让学生验证探究出来的结论，归纳出有理数的减法法则。这样不仅能激发学生学数学的兴趣，而且能激发学生爱数学、学数学、用数学的情感。
(3)．公理、定理从实际需要提出例如：在学习“线段公理”时，可以从走路时往往喜欢抄斜路直奔目的地，这样做究竟是为了什么为出发点让学生思考，通过这样的实例，能调动学生的学习热情，让学生易于接受，同时还能领悟到数学在现实生活中无所不用。
教师在教学中还要注意充分利用现代化教育技术辅助教学，采用模型、幻灯、录象、计算机等现代教学手段，增加师生互动、形象化表示数学的内容，同时将抽象的知识直观化。这样能吸引学生的注意力，调动学生积极学习知识的兴趣，又能加深对知识的理解，提高学习效率.
3.教学联系实际,从生活中发现问题、提出问题
从知识的掌握到知识的应用不是一件简单、自然而然就能实现的事情，没有充分的、有意识的培养，学生的应用意识是不会形成的。教学中应该注重从具体的事物提炼数学问题，引导学生联系日常生活中的一些问题用数学知识来解决，这有助于学生数学应用意识的形成。
比如在讲“行程应用题”时，利用这样一个生活中常遇到的问题：甲乙两地有三条公路相通，通常情况下，由甲地去乙地我们选择最短的一条路（省时，省路）；特殊情况下，如果最短的那条路太拥挤，在一定时间内由甲地赶到乙地我们就选择另外的一条路，宁肯多走路，加快步伐（速度），来保证时间（时间一定，路程与速度成正比）。从数学角度给学生分析这个问题用于“行程应用题”，是路程、时间、速度三者关系的实际应用。
又比如，在讲“解直角三角形”时，可利用这样一个实际问题。修建某扬水站时，要沿斜坡辅设水管，从剖面图看到，斜坡与水平面所成的∠A可用测角器测出，水管AB的长度也可直接量得，当水管辅到B处时，设B离水平面的距离为BC，如果你是施工人员，如何测得B处离水平面的高度？有的同学提出从B处向C处钻个洞，测洞深；
有的同学反对，因为根据实际情况，这样做费力；有的同学又反对，因为这不是费力问题，C点无法确定。应该运用解直角三角形知识去解决：BC＝ABsinA（AB、∠A均已知）。这实在是一个施工中经常遇到的问题，这一问题的提出可以使学生感到具体的实际问题就在自己身边等待解决，增强了主动意识，激发了兴趣。
4.精心编制问题，培养学生的应用能力。
当前我国数学教材中的问题和考题多半是脱离了实际背景的纯数学问题，或者是看不见背景的应用数学问题。这样的训练，久而久之，使学生解现成数学题的能力很强，而把实际问题抽象化为数学问题的能力却很弱。而数学是以现实世界的空间形式和数量关系作为研究对象的，它的许多概念、定理和方法都从现实中来。但它有更多结论去为生产和社会各行各业服务。因此，教师可在遵循教学要求的前提下，精心编制一些与生活、科学有关的问题，可以使学生感到自己的周围处处有数学，从而使其萌发学好数学去解决实际问题的愿望，把学和用结合起来，达到提高学生应用能力的效果。
如在学习不等式时，可注意编制实际生活中有关产品的生产、销售与利润问题，旅游选最合算的购票方案问题等。
例：某工厂现有甲种原料360千克，乙种原料290千克，计划利用这两种原料生产A、B两种产品共50件，已知生产一件A种产品需用甲种原料9千克、乙种原料3千克，可获利润700元；生产一件B种产品需用甲种原料4千克、乙种原料10千克，可获利润1200元。（1）按要求安排A、B两种产品的生产件数，有几种方案？请你设计出来；（2）设生产A、B两种产品获总利润为y（元），其中一种的生产件数为x，试用含有x的代数式表示y，并说明（1）中哪种生产方案获总利润最大？最大利润是多少？
在此问题的教学中可先引导学生根据题意列出不等式组,然后由解集和实际要求设计方案；而在第二问中还涉及到函数知识的实际应用,对后面函数知识的学习作了准备。根据教学目的编制这类与生活相关的问题,在教学时学生不仅容易接受,而且能体会到数学知识在生活中的实用价值,让学生知道了数学来源于生活,并服务于生活。
在教学中，可逐步引导学生根据所学知识并结合实际编制问题并解决问题，逐步增强学生学数学、用数学的能力。
5.加强课外实践,带着数学知识走进生活
著名的数学华罗庚先生曾说过：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，日用之繁，无处不用数学。”精辟地阐述了数学在现实生活中的广泛应用。可以说数学为很多生活问题建模。
例如举行一次野炊活动。一方面要引导学生收集大量信息，深化统计的学习，另一方面也让学生参与活动的全过程：调查市场行情，让学生亲自去粮店买米，去菜场买菜，在整个活动过程中学生可能会遇到许多困难，如买菜中的估算，人民币的支付，菜的搭配和选择等策略活动，引导学生有序地思考，提高解决实际问题的能力，渗透应用数学的意识。素质教育的发展要求，人类生活的实际需要，社会经济文化的一体化发展进程，让我们每天思考，每天探求，每天革新。“野炊”活动将学生学习数学与生活紧密相连，让孩子们津津有味地评论着自己所买的菜，交流着买菜的体验，充分展示了每个人的个人爱好，生活经验、情趣，也学习和交流着学习数学所包融的价值观，实用观，享受着学习数学的快乐
又如有一年经常下雨，玉米的收成不太好，农民议论说今年的玉米可能要减产几成了。于是设计了这样的作业：分小组调查自己村中的几户人家，了解他们种同样多的地，去年和今年的玉米收成情况，根据搜集的数据算出这几户人家今年比去年减少了几成，这几户人家平均减产几成。思考：是什么原因列出来，小组中的学生分工进行调查，完成调查后，合作写出一份调查报告，并给农民提出建议。这是融数学、科学、社交知识于一体的综合练习，前半部分是百分数（成数）的实际应用，没有给出具体数据，需要学生自己调查完成；后半部分是学生调查造成减产的原因：（1）与经常下雨有关。（2）管理不当，病虫害的缘故。（3）空气污染。（4）玉米品种问题。这样的作业设计取材农村特有的资源，从孩子们身边的现实问题入手，给学生提供了一次运用各种知识进行实践活动的锻炼机会。在这一过程中学生学会获取知识、掌握研究问题的方法，培养实际运用能力，使自己成为学习的主人。
总之，教师在平时的教学过程中，应有意识地收集、整理一些适应本地生活、生产需要的实际应用性问题，注意收集与教学内容相关的实际素材组织教学活动，增加实习作业和探究性活动，找到向实际问题过渡的渗透点，使学生领悟数学的应用价值，达到潜移默化地培养学生应用数学的能力，为培养出适应知识经济时代的创新型人才提供可能。
参考文献：
数学知识论文范文2
论文关键词：线性代数，线性关系，知识体系
线性代数这门课程有一个特点：各部分内容相对独立，整个课程呈现出一种块状结构，原因是线性代数学科的形成过程本身就没有一条明确的主线。内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、特征值问题、二次型、线性空间与线性变换。我们几乎可以找到从线性方程组、行列式、向量、矩阵、多项式、线性空间、线性变换中的任何一个分块开始展开的教材，其展开过程主要取决于作者串联这些分块的形式逻辑的脉络[1]。实际上，课程内容的展开不仅取决于课程本身的逻辑，也应该充分考虑学生的接受能力的因素。行列式、矩阵运算和方程组求解通常都被认为容易被学生理解的内容，而向量组的线性关系问题是线性代数的难点。通常的线性代数知识体系是按照由易到难道顺序安排，这样似乎可以渐进地接受难点，但实际上有以下几个弊端：（1）由于难点出现的时间较迟，学生没有机会对难点进行重复运用和消化理解就已经进入课程的尾声；（2）从心理上讲，学生学习有先入为主的现象，最开始学到的知识最容易记住，因此难点后出现也不利于学生接受；（3）运用向量组的线性关系理论可以统领线性代数的重点内容，如果不尽早引入这个理论，就不容易将块状结构有机地结合起来。
1. 线性关系理论的基本概念及其表现
线性关系理论的基本概念包括：向量组的线性组合、向量的线性表示、向量组的线性相关性、向量组的线性无关性、向量组的最大无关组、向量组的秩等。
对任意一个向量组，以这个向量组为列向量组构造矩阵,可以通过对实施初等行变换判别列向量组的线性相关性，进而获得该向量组的最大无关组，同时可以获得向量组中任意一个向量由最大无关组线性表示的表示系数，也可以获得向量组的秩。可见，向量组的线性关系问题集中表现在矩阵的初等行变换过程中。可以认为数学论文，矩阵的初等行变换过程是向量组线性关系理论的外在表现。
2. 基于线性关系理论的线性代数知识体系与关联
线性代数中主要问题的解决都是通过解线性方程组实现的，可以说线性代数的核心内容是线性方程组,而研究线性方程组及其解靠的是矩阵及其矩阵的初等行变换。因此，以线性方程组为出发点，可以为以后解决问题奠定基础。
通过线性方程组可以引出矩阵概念，并引出矩阵的初等行变换方法，进一步引出向量概念，以及向量的线性运算和矩阵与向量乘法运算。在这些基本概念和运算的基础上，线性方程组可以表示矩阵形式和向量形式，其中，是线性方程组的系数矩阵，为矩阵的列向量组，是线性方程组的常数列向量[2]。
由向量形式方程组进一步讨论向量组的线性关系理论，为深入研究和理解线性代数的其它问题提供理论基础。从矩阵形式的方程组出发进一步讨论矩阵运算，特别是在向量组的最大无关组和向量组的秩的概念下，矩阵的秩的定义变得很简单，逆矩阵也很容易理解。行列式可以认为是方阵中的一个特殊概念，事实上，阶行列式也可以用个为向量定义[2]。在行列式和线性方程组概念下，很自然地讨论矩阵的特征值和特征向量问题。二次型标准形问题则在特征值和特征向量概念基础上处理。线性空间和线性变换则是向量方法和矩阵方法的升华[3]杂志网。
在这种知识体系下，向量和矩阵是线性代数的核心工具，矩阵的初等变换是代数的核心方法，而向量组的线性关系理论是核心理论。矩阵的初等变换这一方法不仅可用于求解线性方程组，他还可用于求矩阵的逆矩阵；求矩阵的秩；求向量组的极大无关组及其秩；求齐次线性方程组的基础解系；求向量空间的基及维数；求特征向量；求实二次型的标准形等。而对于这些问题的理性认识则需要向量组的线性关系理论。
3. 知识体系展开的基本逻辑
怎样设计线性代数课程的科学体系?这取决于我们对学科内容的本质的理解，对该学科在现代科学中的地位和作用的认识和课程的目标。在我国，理工科的线性代数教科书是把线性代数的各部分内容作为工具来掌握，而忽视了这门学科最终形成的思想基石――空间与变换，因此这样的课程并没有真正跨进线性代数的思想殿堂，顶多只能视为矩阵运算的初级教程。而我国数学专业的高等代数课程又过分沉湎于形式化概念的逻辑体系构建，而忽略了线性代数理论在现实生活中的鲜活背景和在现代科学技术中的应用前景，因此这样的课程在学完之后也不易明白学习该课程的目的和意义，甚至以为仅仅是学习其他课程的前期准备[1]。
很多文献([1][4][5])讨论了线性代数的知识体系，但是学者们基本上只考虑知识体系本身，而忽略了学生学习的心理因素。线性代数的一个公认特点是内容抽象，要真正掌握线性代数的原理与方法必须具备较强的抽象思维能力，即对形式概念的理解能力和形式逻辑的演绎能力，而这两种能力要求几乎超越了大多数学生在中学阶段的能力储备。面对抽象的课程内容和复杂度知识体系，学生在学习数学课程时往往会产生焦虑情绪[7]。按照块状结构安排线性代数的知识体系容易使学生产生焦虑情绪。
通常按照块状结构安排线性代数的知识体系，便于教师理解，但是，学生很难建立块状结构之间的联系。基于线性关系理论的线性代数知识体系是从学生认识能力出发数学论文，由现实世界的问题引出数学概念，使学生感到是因为解决现实的需要而学习新的数学概念、理论和方法。这种由现实问题到解决方法的逻辑关系称为生活逻辑，而按照块状结构形成的知识关系成为学科逻辑[7]。学科逻辑是出于本学科的研究者知识整理的需要，不适合向学生传授知识。基于线性关系理论的线性代数知识体系的基本逻辑关系是按生活逻辑展开的。首先，学生容易认识线性方程组与现实的联系，随着解决线性方程组问题过程的深化，提出矩阵和向量概念；进一步，矩阵和向量等新的元素需要进行运算，因此分别讨论向量运算（主要是线性关系理论和方法）和矩阵运算；具备了线性代数的核心工具（向量和矩阵）、核心方法（矩阵的初等变换）和核心理论（向量组的线性关系理论），就可以继续讨论特征值和特征向量，可以讨论二次型，也可以讨论线性空间和线性变换。整个线性代数知识是按照需求展开的，因此，很多过去块状结构中的知识内容（如矩阵、向量、线性方程组等）并非一次性的安排在一章之内，而是在不同的章节中逐渐深入展开。这样安排便于形成以矩阵初等变换为核心方法和向量组的线性关系理论为核心理论的主线，便于学生渐进理解线性代数的难点。
4. 结论
基于线性关系理论的线性代数知识体系将线性代数知识按生活逻辑展开，以向量和矩阵为核心工具，矩阵的初等变换为核心方法，以向量组的线性关系理论为核心理论，形成线性代数的知识主线。这种知识体系便于学生理解线性代数的难点，克服学习上的焦虑情绪。
参考文献
[1]刘学质.线性代数的体系与方法[J]. 重庆教育学院学报,2007.20(7):142-144.
[2]Peter D. Lax. 线性代数及其应用（第二版）[M]. 北京：人民邮电出版社, 2009.
[3]王玺等.线性代数[M]. 上海：同济大学出版社, 2009.
[4]彭德艳,金传榆.《线性代数》内容的关联性研究[J]. 大学数学，2007.23(1):170-175.
[5]贺继康.高等代数课程结构简论[J]. 陕西教育学院学报,2003.19(4):77-79.
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[7]朱宁波,齐冰.学科课程内容组织的逻辑体系及其处理原则探析[J]. 辽宁师范大学学报(社会科学版)2007.30(1):61-63
数学知识论文范文3
培养学生良好的思维品质思维是指导人类一切活动的最终向导，其中，逻辑思维对人类的影响也是很长远的，它主要体现在人们生活中的方方面面。也正因为如此，现代教育对于培养学生的思维能力的要求也在不断地加强。作为一名数学教师，在传授给学生知识的过程中还要为学生创造一些真实的情境，让学生在特定的情境教学中探索数学知识的同时，锻炼自己的逻辑思维能力，让学生更好地将所学习的知识应用于实际的生活中，并且还要利用生活中的一些问题来激发学生学习数学知识的兴趣。比如，教师在授课的过程中，可以举一些生活中的实例，更好地吸引学生学习的注意力，在课堂上多为学生提供一些参与的机会，进而再全面地开发他们的逻辑思维能力。教师在传授一些新知识的过程中，还要注重引导学生将原有的知识与之相联系起来，进行有效的结合、整改成新的知识体系，这样也有利于他们更好地去理解这些新学的知识，在使用新知识的同时还能够及时地巩固旧知识。这样也能很好地锻炼学生的逻辑思维能力。
二、激发学生的兴趣爱好
提升学生的数学情感初中数学是一门枯燥而繁琐的学科，又是学生比较畏难的一门学科，因为它具有很强的逻辑性，学习起来也比较的枯燥，导致很多学生在数学课上提不起精神来，时间久了，就会影响他们的数学成绩。因此，培养、激发学生学习数学知识的兴趣，能够帮助学生在主观的思想意识里添加一份对数学的爱好，还能够激发他们自觉主动地去学习和钻研教材内容。一旦学生对学习数学知识充满感情，他们就会喜欢上数学课，而且他们还会把数学课堂当成他们发现和创造的舞台。因此，教师要善于用情境教学来烘托出数学内容中的情感气氛来，教师还可以配合教学的内容，结合一定的数学手段，创设出某种教学情境，让学生更好地去体验教学内容中的情境，并且有效地理解学习数学知识的意义。同时，对一些本身不含情感因素的数学知识，数学教师也要尽可能地从外部赋予它以某些情感色彩，让学生在学习这些知识的过程中，还是能够感受到某些情感因素，慢慢地增强他们学习数学知识的热情。
三、鼓励学生去探索数学知识
数学知识论文范文4
中央关于全面推进素质教育的决定中指出：“智育工作要重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。”而传统的数学纯理论化学习的内容偏多，教学内容脱离实际生活。数学知识的应用和数学建模活动，可以加强数学与实际生活的联系，使学生从实际生活中抽取信息，提炼成数学模型，用数学方法结合其他学科的一些知识解决实际问题。
教育与社会实践相结合是我校长期以来积淀的办学特色。在数学的教学活动中，引入数学知识的应用和数学建模，有利于更好地发挥学校优势，激发学生学习兴趣，培养学生敢于动手、积极探索和综合运用所学的各学科知识解决实际问题的能力，从而提高其数学素养。
问题的研究
我校申请科研课题，组织数学组教师结合密云二中学情，编写校本教材《数学知识应用与数学建模》。
我们从以下角度梳理校本教材的内容：
在结合现行教材的基础上，按章节、单元适当切入数学知识应用及建模的素材。
为方便开展中学数学知识应用和建模竞赛等相关活动，补充相关知识。
搜集对中学生数学建模启发较大的典型问题（论文素材），并进行分析，启发学生初步掌握数学建模的方法。
搜集本校学生数学知识应用竞赛的优秀论文，并作适当点评。
将整理的内容按每节课1课时编写教学目标和实施过程设计。
课程组教师采用行动研究法，通过从网上搜索信息，翻阅图书，并结合教学实践，撰写校本教材，以数学选修课为载体，反复实践修改。
课题研究成果
通过不断地探索、研究，我校教师逐步完善了校本教材《数学知识应用和数学建模》，共计30讲，分为30课时进行教学。书中涉及数学的作用、分段函数在实际问题中的应用、工程管理问题、线性规划、数据拟合、研究性学习中数据的收集分析处理方法，科研报告和论文的撰写方法，典型数学建模论文赏析等内容，为数学教师开展数学知识应用和数学建模活动提供了很好的素材，为数学教师开展选修课提供了很好的载体。在十五国家课题《素质教育实施中的普通高中校本课程研究》中，校本教材《数学知识应用和数学建模》被课题组评为二等奖。
出版了1本全部由学生撰写、教师指导的论文集《密云二中学生数学知识应用与数学建模论文精选》。
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关键词：教学模式；信息论与编码；教学方法
一、课程的重要性
信息论与编码是信息、通信、电子工程类专业与计算机科学与技术专业的一门重要的专业课，是广大信息类专业的本科生和科技人员需要掌握的基础知识。该课程对通信建设、网络安全建设和信息安全建设都具有重要的指导意义。
二、面临的情况
1. 学生的学习情况
很多学生认为这门课的学习与社会实践脱节，对今后要从事的工作不起作用。还有些学生认为，该课程内容为纯粹的理论研究，搞科学研究的人才需要学习此课程。因此，学生头脑中就形成了信息论就是“无用论”和“研究论”的概念。
2. 信息论与编码课程的特点和存在的问题
（1）涉及大量基础课程。信息论与编码课程涉及大量的数学知识和通信理论知识。数学知识本身概念抽象、理论性强，对于非数学专业的学生来说，他们对复杂的数学证明和逻辑推理感到抽象和枯燥，难以接受，易形成畏难情绪。而数学专业的学生由于没有掌握一些通信等方面的基础专业知识，因此他们觉得知识结合生硬，容易失去学习兴趣。
（2）教材的编写不能体现实际应用。信息论与编码的教材通常先引入各种定义，然后提出性质、定理，回到“定义、定理、例题、练习”的数学逻辑模式，没有合适的引入和应用，也没有结合计算机进行的数值试验。这样，课堂就发展成数学课堂的教学模式，使整个课堂陷入乏味难懂的局面。
总体来讲，庞大复杂的数学理论枯燥乏味，课堂上的纯理论教学使学生脱离实践，没有体现出知识的应用价值。这些问题导致学生对信息论与编码的学习丧失动力和兴趣。本文提出一些建议：激发兴趣，明确主线，巩固数学基础，实施“2+1”教学模式。
三、改革措施
1. 利用生活实例，注重激发学生的学习兴趣
教师在教授本课程时要强调课程的重要性。理性上，人类社会的存在、发展无时无刻都与信息息息相关。感性上，通过具体实例让学生体会信息论的重要性。比如，在讲编码理论时，教师可以结合一些影视资料里的莫尔斯电码来讲解，让学生有感性的认识。这样的讲解能激发学生的好奇心，提高学生的学习兴趣。
2. 理论教学改革措施
（1）明确信息论与编码课程的知识体系。信息论与编码的结构体系明确了，学生在头脑中就弄清了大致的知识脉络。第一，把握了知识的全局性，知道了该课程所学的内容；第二，把握了知识的层次性，了解了该课程的知识结构及知识的内在联系；第三，明确了该课程的应用范围、学习目的及学习的必要性。
（2）学好数学相关理论。信息论与编码课程涉及大量的数学知识，从而加大了该课程的学习难度。因此，学生有必要先学习一些相关的数学理论知识。教师讲解该课程时应分配一定的学时，让学生系统地巩固这些数学知识。虽然一般大学都开设了以上公共的数学课程，但教师在讲解该课程时，有必要有针对性地加深学生对这些数学知识的印象。一方面可以巩固学生的数学基础知识；另一方面也便于该课程的教学，使课程掌握程度牢固一些。
（3）理清通信理论知识和数学知识的关系，授课时侧重点明确。鉴于信息论与编码课程的特点，教师应适当调整信息论知识与编码知识的教学课时比例。鉴于实际情况，教师应向编码理论知识教学倾斜。笔者建议学时分配比例为1：2，即信息论所用学时与编码所用学时为1：2，做到信息论知识讲精炼，编码知识讲深入、透彻。另外，为了达到一定的效果，适当地穿插期中考试，以阶段性地检查学生的学习效果，达到警示学生的目的。同时，教师也可以反思前一阶段的教学经验，作为后一阶段教学的借鉴。
3. 注重实验教学
信息论与编码的学科特点决定了它是一门来源实践并指导实践的课程，因此有必要设计一些实验课。实验具有直观性和验证性的特点，通过实验，学生从抽象中回到具体，一方面能增强学生的学习动力，另一方面也能提高学生的动手实践能力。教师要设计由易到难阶梯式的实验项目，引导、鼓励学生一级级攻克。但实验内容必须精选和优化，首先有验证性实验，其次是设计性实验，最后是综合性实验。
四、结语
本文总结了信息论与编码课程的教学经验，提出激发兴趣，明确主线，巩固数学基础，实施“2+1”教学模式的见解。经过实践，这些教学方法起到了提高教学效果的作用。
参考文献：
[1]曹雪虹，张宗橙.信息论与编码（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2009.
数学知识论文范文6
关键词：教学改革；数学分析；数学文化；教学案例
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）14-0063-03
高校数学分析课程，作为数学、统计学、金融学、保险精算学等专业一门重要的专业基础课，是学生后续课程的基础，对于培养学生良好的专业素养非常重要。进行高校数学分析课程的教学改革，在教学中融入数学文化，既可使学生体会到数学的独特文化内涵，又可激发学生的学习兴趣，更好地掌握数学分析的知识体系和思维方法，更为高效地完成学习。
一、数学文化的内涵
所谓数学文化，狭义的是指数学的思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展。广义指除这些之外，还包含数学史、数学家、数学美、数学教育、数学与人文的交叉、数学与各种文化的关系[1]。
数学文化是一个开放、多元、动态的系统。研究学者视角的多元化，导致数学文化的界定并不一致。Wilder R.L.[2]指出数学家拥有的文化内含一个共享的带有数学特征的部分；Bishop A.J.[3]认为数学文化是文化视角下的数学，既包含Wilder精英主义的数学亚文化，即数学知识背后的隐性成分或观念性成分，也包含人类文化中的数学成分。张奠宙[4]认为数学知识不是数学文化的内容，背后隐性存在的观念才是；王宪昌[5]认为数学文化是数学现象背后的文化传统流变的文化分析；孙宏安[6]认为数学文化是人类适应数学活动的环境与创造数学活动自身及其成果的综合。
二、在数学分析课程中，融入数学文化的意义
1.数学分析理论体系完整，逻辑思维严密，课程具有无穷魅力。在这些有趣的数学知识和数学现象之外，数学分析还蕴含着数学思维，蕴含着“有限与无限”“变中有不变”等数学哲学，有着微积分发展中丰富的历史故事，有着数学先驱勇攀科学高峰的精神。数学分析课程实质上也是在传播一种文化，一种有趣的数学文化。在教学过程中应当有效地体现其文化价值。
2.著名数学教育家张奠宙先生在《数学文化的一些新视角》[7]中指出：“数学文化必须走进课堂，在实际数学教学中使得学生在学习数学的过程真正受到文化感染，产生文化共鸣，体会数学的文化品位和世俗的人情味。”在传统的数学分析教学中，只是局限于其知识成分，抽取了理性的定理、公式、结构等骨架，而舍去了其中数学文化、实践创新等丰富血肉。这种“茧氏”的课程文化丢失了数学的思想、精神，也丢失了课程的许多精华和其中的乐趣。数学分析课程不但具有科学的价值，而且还具有文化的价值。数学文化有其独立思考、勇于批判的理性精神；有其浓厚的文化积淀，以及踏实细微的人文精神；有其在生产生活中的实际应用性；有其相对稳定性和延续性，有其世界性等[8]。在教学过程中，从教学内容、教学方式、评价方式等诸方面体现数学的文化价值，将数学文化渗透到数学分析教学的全过程之中。
3.数学分析课程理论性强，其逻辑推理的严密严谨性，需要教师和学生投入很多的精力。而且，作为大学入学的第一门数学专业课，学生需从初等数学向高等数学转变，学习和适应不同的思考和解决问题的角度与方法，这也进一步增加了教学和学习的难度。教学中在严谨推导的同时，融入数学文化，一方面让学生了解数学文化，另一方面，增强教学的趣味性，提高学生学习的兴趣，使学生可以更好地汲取知识。
三、在数学分析课程中融入数学文化的方法
数学文化的渗透。学生理解与感悟数学是一种自然渗透、逐步深化的过程。不可将知识孤立、零散地分割开，最终只让学生学到了一个个孤立的知识点，却无法学到纵横联系的知识结构与网络，这也无法使学生最终获得数学理性观的升华直至感悟。
在将数学文化融入数学分析教学的过程中，需要教师与学生一起感受数学文化的内涵、领会数学文化的真谛。更需要教师在深刻而丰富的数学文化观的引导下，引发课堂教学行为的改变，从而提高教师的教学质量和学生的学习水平。
1.以数学文化作为课程新知识的引入点。以有趣的数学现象、数学史料等作为数学分析课程新知识引入时的切入点。
教学案例：以“无穷悖论”这一“奇怪”的数学现象，作为数项级数收敛和发散，以及条件收敛时数项级数的加法交换律和结合律不成立这两个知识点的引子。
捷克哲学家Bolzano在《无穷悖论》（1781-1848）中提到一个例子：1和-1交替出现的级数，即1-1+1-1+1-1+…。为了计算这个级数，通过三种不同的方法会得出三种不同的答案。方法一：一开始就进行相邻两数的归纳计算，则有1-1+1-1+1-1+…=（1-1）+（1-1）+（1-1）+…=0+0+0+…=0，答案是0。方法二：牡诙个数开始再进行相邻两数的归纳计算，则有1-1+1-1+1-1+…=1+（-1+1）+（-1+1）+…=1+0+0+…=1，答案是1。方法三：Grundy用代数方法，设级数和为x，则有x=1-1+1-1+1-1+…=1-（1-1+1-1+1-…）=1-x，解方程知x=1/2，因此答案是1/2。
利用这一悖论首先激发学生的好奇心和兴趣，之后自然引出数项级数的和，以及数项级数的收敛和发散。柯西发现，无穷级数的求和运算也可能没有答案。若以方法三假定它存在，其结果必会引起混乱。从而引出数项级数的敛散性。
另外，有限个数相加时，不管相加的顺序如何变化，答案相同。但柯西发现这一加法法则在无穷个数的加法运算中已经不成立了，这便是方法一和方法二悖论产生的原因之一。从而引出无穷级数的加法交换律和结合律不一定成立这一知识点，进而引出数项级数条件收敛的知识。
2.以“项目”为导向，加强“问题解决”的教学设计。数学文化中一个重要的方面，就是数学在生产生活中的应用。为了增强学生学习的自主性，采用以项目为导向，加入让学生研究实际案例、解决问题这一教学环节，进行数学分析知识的讲授。所谓项目，在夏德斯的教学方法体系下是指：为了解决技术与实践中的生活问题而设计的问题解决过程。在数学分析的教学中，融入数学应用，这样既可以体现数学分析课程的应用价值，让学生理解数学的产生背景与发展，体会生活中的数学，揭开数学的神秘面纱，又可在应用中进一步渗透数学分析的思想方法，帮助学生加深理解。
教学案例：在数学分析“多元函数极值问题”的教学中，提出有实际应用背景方面的例题，比如销售收入和广告费用支出之间的关系。学生通过数学建模的方法，发现这一问题所对应的模型为一元线性回归模型参数的最小二乘估计问题，也就是数学分析中的多元函数极值问题。之后，我们再开始进行课程相关知识点的教学。
3.以数学史为载体，体现数学分析的人文性。我国老一辈数学家余介石等人主张“历史之于数学，不仅在名师大家之遗言轶事，阻生后学高山仰止之思，收闻风兴起之效，更可指示基本概念之有机发展情形，与夫心理及逻辑程序，如何得以融和调剂，不至相背，反可想成，诚为教师最宜留意体会之一事也。”[9]将数学史融入数学分析的教学中，激发学生学习兴趣，以及对数学史知识的渴求，加深对数学相关知识的理解。另外从数学史的整个发展趋势中，学生可以初步了解微积分知识的基本框架。
而且，在教学中，谈谈数学界的名人轶事，使其成为课堂上严谨的证明推导之余的兴奋剂。通过在知识点处闪现数学家为了追求真理，坚持不懈的精神，帮助学生正确看待学习过程中遇到的困难，执着追求。
教学案例：三次数学危机。在数学史上，贯穿着矛盾的斗争与解决，当矛盾激化到涉及整个数学的基础时，就会产生数学危机。而危机的解决，往往能给数学带来新的内容、新的发展，甚至引起革命性的变革。
在教学中，引入数学发展的三次关于基础理论的危机。以华东师范大学版《数学分析》教材为例，在第一章“实数集与函数”的教学中，引入第一次数学危机的故事：有理数。危机的产生――希帕索斯悖论（边长为1的正方形，其对角线长度为多少呢）；危机的缓解――两百年后，欧多克索斯建立的比例论，巧妙地避开无理数这一逻辑上的危机；危机的解决――直到19世纪下半叶，实数理论的建立，无理数的本质被彻底搞清。通过了解第一次危机，既可提高学生的学习兴趣，鼓励学生开展创新，又使学生对无理数有了更深刻的理解，增加了对实数性质学习的兴趣。
在“无穷小量”的教学中，引入第二次数学危机的故事：无穷小是零吗。危机的产生――贝克莱悖论（无穷小量在牛顿的理论中一会儿是零，一会儿又不是零）；危机的缓解――实数理论基础上，建立起极限论的基本定理；危机的解决――在实数论的问题，导致了集合论的诞生。通过第二次数学危机，学生可以加深理解：无穷小是一类趋向于零的常数，而常数零数列是一类特殊的无穷小量。
之后，可继续给学生讲第三次数学危机的故事：集合论中自相矛盾的理发师问题。危机产生――罗素悖论（理发师只给所有不给自己理发的人理发，不给那些给自己理发的人理发，那么他要不要给自己理发呢）；危机的缓解――哥德尔不完全定理的证明结束了关于数学基础的争论，宣告了把数学彻底形式化的愿望是不可能实现的。
4.在教学中体现数学分析之美。大数学家克莱因说过：“数学是人类最高超的智力成就，也是人类心灵独特的创作。音乐能激发或抚慰人的情怀，绘画使人赏心目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学可改善物质生活，但数学能给予以上的一切。”在教学中，利用图案、录像，让学生以数学欣赏为切入点，发现数学之美，为数学的魅力所吸引，增强学习动力。
教学案例：在定积分、重积分的应用中，辅以图形加以讲解，在教学中让学生感受数与形的调和，感受几何学的优雅。在傅里叶级数的教学中，如果按传统方式教学，傅里叶公式及其推导证明的严肃复杂性，会使学生望而生畏。我们配以生动的图像来讲解，既使学生易于理解，又可增加学生学习的兴趣和乐趣。
总之，通过将数学文化融入数学分析的教学之中，让学生可以更好地掌握数学分析的知识体系和思维方法，了解数学文化，激发学习兴趣，使其更为高效地学习。
参考文献：
[1]顾沛.“数学文化”课与素质教育[R].宁波：2007教育部数学教育高级研修班报告，2007.
[2]Wilder R.L. The cultural basis of mathematics[A].Thomas Tymoczko，New Directions in the Philosophy of Mathematics[C]（2ed）.Princeton：Princeton University Press，1998：185-200.
[3]Bishop A.J. Mathematical Enculturation：A cultural perspective on Mathematics Education[M].Dordrent：Kluwer Academic Publishers，1991：，18.
[4]张奠宙.数学文化[R].宁波：2007教育部数学教育高级研究班报告，2007.
[5]王宪昌.关于数学文化研究的几点思考――兼评《高中数学课程标准》中数学文化内容的设置[J].数学教育学报，2007，16（1）：44-48.
[6]孙宏安.关于数学文化的思考[J].大连教育学院学报，2007，23（2）：64-70.
[7]张奠宙，梁绍君，金家梁.数学文化的一些新视角[J].数学教育学报，2003，12（1）：37-40.
[8]罗晓芳.数学文化视角下课堂教学文化氛围的构建[J].职教论坛，2009，10：15-17.
[9]金玲玉，房少梅，刘文琰.数学分析教学改革的几点认识和体会[J].大学数学，2012，28（4）：25-30.
