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《解析几何》思政课程案例

作者:王亚杰发布时间:2022-03-24

一、课程教学目标

目标1:知识目标

通过本课程的学习,使学生系统掌握标架与坐标了解向量及其线性运算;熟练掌握向量的内积外积混合积;熟练掌握直线与平面方程;掌握位置关系度量关系;理解空间曲面与曲线的方程;熟练掌握柱面锥面旋转曲面;掌握二次曲面及直纹面;了解坐标变换;熟练掌握二次曲面和曲线的化简;理解不变量,中心与渐进方向;熟练掌握二次曲面的直径面;熟练掌握切线与切平面等基础知识概念、理论和求解及运算能力。

目标2:能力目标

本课程是以代数法为工具来研究几何图形的性质的学科,要求学生重点掌握空间解析几何的基本思想和基本方法。通过本课程的学习,使学生掌握解析几何的基本内容和基本方法,掌握用代数的方法研究、解决几何问题的基本思想为学生学习后继课程及进一步扩大数学知识面奠定必要的数学基础。

目标3:素质目标

课程具有抽象性和概括性的特征,是数与形结合的典型学科。通过本课程的学习,培养学生的准确的观察、理解能力和空间想象能力,独立思考问题和理论联系实际的能力逐步培养学生抽象的思维能力和严谨的推理能力

 

二、思政育人目标

根据课程教学目标,结合课程特点和现状,使得融入思政元素的解析几何,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以培养基础扎实、勤奋务实且具有学习能力、实践能力、创新能力和创业能力的高素质应用型人才为目标。具体说来:

思政目标1:授课过程中需要深挖知识点内涵,以科学发展和工程实践为背景,将马克思主义基本原理、党的创新理论等纳入课程设计,与章节内容有机结合,帮助学生树立正确的人生观、价值观乃至世界观。比如适当引入几何在当代科技中的应用、讲述中外古今名人故事和数学成就等,让同学们在学习专业知识的过程中,潜移默化的学习了前辈们的奋斗精神,不仅能够帮组学生培养艰苦奋斗,不畏艰险的品质,而且也有助于青年学生认清自己的社会责任,摒弃学习中存在的功利主义思想。

思政目标2:将思想政治教育“无痕”融入课程教学全过程,树立社会主义核心价值观,不断增强学生对于中国特色社会主义的道路、理论、制度及文化自信,强化学生的爱国主义情怀;培养学生将跨学科、跨专业的知识融会贯通的能力,形成多学科交叉融合的知识视野,具备多学科交融的思维素质。

 

三、课程思政典型教学案例设计具体教学案例设计见附件

案例一:《二次曲面》

1,引入

我国建成了世界上最大的射电望远镜Fast贵州“天眼”,在讲课之前通过观视频了解射电望远镜,引导学生探究“天眼”形状背后的数学思想和方法,从而引入要讲授的内容。

2教学内容

介绍二次曲面的定义,先了解什么是二次曲面;

介绍3D打印机的工作原理,截痕法与3D打印机的原理基本相似,利用截痕法,我们可以从二次曲面方程的任意以运动的视角看到二次曲面的变化,我们将用动态的方式更生动直观的呈现二次曲面的基本面貌。

以椭圆抛物面为例,详细讲解利用截痕法来刻画二次曲面的图像。分析椭圆的顶点与抛物线的顶点所在的位置,发现曲面的两种生成过程:

(1)椭圆抛物面可以看成是由一个椭圆的变动而生成的,在变动中保持所在平面与xoy面平行,其顶点分别在两条主抛物线上滑动。

 

(2)椭圆抛物面可以看成由两条开口同向且所在平面互相垂直抛物线,将一条抛物线的顶点沿着另一条抛物线平行移动所生成的。

 

3,育人目标

通过多媒体设备进行图文并茂的课堂讲解,教学内容与思政相结合,同时在课堂上通过实际工程案例来引导学生思考数学元素在实际生活中的应用,加入国家现代科技建设的相关内容,让学生学习掌握专业知识的同时,关心国家科技,将专业运用到实际,培养专业人才。

 

 

 

 

案例二:《直纹面》

1,引入

广州塔俗称“小蛮腰”,是亚洲最高的电视塔,在讲课之前通过观视频了解广州塔设计的理念,引导学生探究广州塔形状背后的数学思想和方法,从而引入要讲授的内容。

2教学内容

知识回顾:通过对锥面、柱面的定义回顾,得出这一类曲面的特点;

归纳定义:归纳出直纹面的定义;

举一反三:讨论一些常见二次曲面是否是直纹面,加深对定义的理解;

提出问题:单叶双曲面是否是直纹面?对单叶双曲面的几何形状做演示;

定理证明:用代数法证明单叶双曲面是直纹面及其性质;

举例并归纳:通过实例练习如何求曲面的直纹面,最后对课堂内容进行归纳,并给出课后练习题

3,育人目标

通过多媒体设备进行图文并茂的课堂讲解,教学内容与思政相结合,同时在课堂上通过实际工程案例来引导学生思考数学元素在实际生活中的应用。通过本节课程的学习,让学生感受理论应用实践的奥妙之处,体会生活中存在的数学美感;让学生体会“国之重器”,并且学会用辩证的方法看待问题,达到“润物无声”的效果。

 

案例三:柱面

1,引入

广州塔俗称“小蛮腰”,是亚洲最高的电视塔,在讲课之前通过观视频了解广州塔设计的理念,引导学生探究广州塔形状背后的数学思想和方法,从而引入要讲授的内容。

2教学内容

知识引入:通过认识生活中常见的曲面,得出这一类曲面的特点;

归纳定义:归纳出柱面的定义及形成过程,柱面的几何形状做演示;

提出问题:如何用方程表示柱面

解决问题:通过分析柱面的形成过程,从而得到相应的数学关系式,利用数学关系式找出柱面方程;

定理证明:柱面的判定定理

举例并归纳:通过实例练习如何求柱面方程,最后对课堂内容进行归纳,并给出课后练习题

3,育人目标

通过多媒体设备进行图文并茂的课堂讲解,教学内容与思政相结合,同时在课堂上通过实际工程案例来引导学生思考数学元素在实际生活中的应用。通过本节课程的学习,让学生感受线动成体”、“量变引发质变”,学会用辩证的方法看待问题。

 

四、课程思政实施成效及学生反馈

学生反馈:

1,多种方法的授课方式,课堂上适当引入思政内容,极大的提高了学生的课堂热情和学习的积极性。

2,建立能够与学生及时沟通的渠道,了解学生对课堂教学的反馈,根据反馈意见修改课堂教学方法、手段和教学内容。课堂上直观的动画演示和现实中实例的引入,受到了学生的热烈欢迎,加深对知识点的印象和理解。

3,课堂中引入与授课内容相关的现代科技,让学生感受到抽象的数学在实践中的应用,感受现在祖国科技的强大,激发学生的创新思维、学习乐趣,有效的激发学生好好学习报效祖国的爱国热情。

实施成效:

在教学方面,请本部门教学经验丰富的教师观摩课堂,提出教学意见并进行改正,与教授同类课程的教师互相观摩课堂,及时总结教学经验和不足,深入自我反省探究。

通过同行评议和学生反馈两个方面,对课程体系进行重新修订和建设,对教 学方式进行总结和改进,积极调整教学方式和授课计划,提高课堂授课效率和效果,使学生具有扎实的几何基础,为后续课程的学习打下坚实的基础。同时,在课堂授课讨论过程中,通过构建课程中每个章节的思政元素,在课程中潜移默化的影响学生,使课程教学方法、教学手段、教学内容等与时俱进,更加符合国家以及社会对现代大学生在知识理论以及能力素养方面的要求。

 

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