高职数学与专业结合的模块化课程教学研究

【摘 要】高等数学是高职院校各专业的基础性课程,对培养学生的思维能力及相关课程学习都有重要作用。本文从分析高职数学与专业结合的路径入手,对高职数学与专业相结合的模块化教学做出积极、有益的探索,以期更好地实现高职教育的教学目标。

【关键词】高职数学;模块化;教学

一、高职数学与专业结合的模块化课程设计原则

高职院校在“宽口径、重基础”的人才培养模式下,专业课程的教学课时压缩,在这样的背景下,保证专业课教学质量、提高课程融合度极为重要。高职数学在与专业结合基础上实现模块化课程教学,需要遵循以下设计原则:第一,宏微观相结合原则。高职院校需要做到宏观定目标、微观用模块,不仅要针对不同专业的数学课程进行整体课程规划,更要做到细节灵活,根据各个教学模块的应用,按照具体课程特点创新教学方法、调整教学内容;第二,实用性原则。高职院校专业课程对实践性要求较高,旨在培养学生良好的从业技能,以提高职业院校学生的就业率。高职数学与专业结合的模块化课程设计需要遵循实用性原则,以实现课程教材的真实性、课程内容的专业性、课程教学方法的灵活性,以使学生能够学以致用;第三,趣味性原则。由于高职院校学生多数基础薄弱、缺乏良好的学习习惯,加之高等数学课程本就极为枯燥,如果只靠传统的理论教学方式,势必无法提高学生的学习积极性。高职数学与专业结合的模块化课程设计需要遵循趣味性原则,在课程设计上需要将未来岗位需求与数学教学内容紧密结合,提高内容趣味性,使学生对数学学习减少畏怯之心,使学生由知识的被动接受者变成学习的主动探索者,激发学生的学习积极性,在使其不断探索学习中体会到成功的乐趣,感受到数学学习的魅力。

二、高职数学与专业结合的路径

模块化教学以培养学生专业技能为根本目标,强调教学的主动性、实践性、合作性。高职数学课程教学体系主要可以分为三个模块:基础模块(主要为高等数学基础理论知识)、提高模块(不同专业学生根据专业需要的选修课程)及应用模块(侧重利用理论知识解决与数学相关的实际问题)。整体来看,高职数学与专业结合的路径主要表现为:

(一)改编教材

目前,大多数高职院校使用的高等数学教材都大同小异,甚至许多不同专业的学生使用的高等数学教材也是同一本。然而,高等数学教学的最终目标是实现本课程的应用性,需要针对不同专业对知识的不同需求,设计较为成熟的数学教材。为顺利实现高职数学与专业的有效结合,改编教材是一个极为有效的路径。在教材内容编写方面需要遵循以下几个原则:第一,内容贴近专业。当前高等数学涉及的内容较为广泛,难以在规定课时内进行全面教学。事实上,高职学生也并不需要掌握全部的高等数学相关内容,内容设计上应针对不同专业做适当取舍,例如:在导数的教学过程中,不同专业引入的实例应与专业本身相契合,机电专业课选用非恒定电流的电流强度变化率、变速圆周率运动的角速度变化率等,对比之下经管类专业则应引入边际成本实例;第二,注重实用性。以往,高等数学的教材内容过于理论化,这样很难使学生对数学知识有一个形象化的认知,大胆压缩较为抽象的原理证明,注重内容的实用性,通过多列举与学生专业相关的数学应用实例,以实现定理、公式形象化;第三,习题忌理论性过强、过难。教材编制中不可避免的是习题的设计,通过做习题可以让学生进一步理解和巩固所学内容。考虑到高职学生基础专业弱,设计的习题应在与所学专业相关联的基础上,切忌理论性过强、内容过难,在内容设计上还要把握学生的关注点,以提高他们的做题积极性。

(二)改革教学方法

高职数学与专业结合的教学,需要将传统教学手段与多媒体教学相结合,以更形象、直观地将抽象的数学概念、定理展现出来。高等数学的理论知识较多,通过改革教学方法,能够缓解数学内容多而课时不足的问题,针对不同专业的具体情况,将数学划分为不同应用模块的内容,以在实际教学中通过多种教学方式(例如:小组讨论法、实践教学法、问题强化法等),使学生不断巩固与专业相结合的数学知识,并培养其独立发现问题和解决问题的能力。

(三)创新考核方法

在高职数学与专业结合的模块化课程中,不同模块有不同的要求,考核方式也会存在相应的差异性。例如:在基础教学模块主要采用平时成绩与期末考试相结合的方式,将考试考核与上课出勤率、课堂表现、作业完成情况、期末成绩等相结合;在提高教学模式中主要与考证、专升本考试等相挂钩;在应用教学模块中主要与数学建模比赛、实务操作等相结合,以培养学生用所学数学知识解决实际问题的能力。

三、高职数学与专业结合的模块化教学设计

(一)结合专业需求确定数学教学内容

高职院校为进一步提高技能应用型专业人才培养目标,在专业课程的设置上,需要参照本专业相关职业资格证书标准,以改革课程体系和教学内容,突出职业技能化培养。高职院校许多专业(如:化工、机械、自动化、建工等专业)的课程教学内容都涉及大量的高等数学知识,对此,高职院校需要打破高等数学固有系统,针对各专业实际情况对课程内容进行重新设计、整合,例如:机械类专业对曲线的凹凸、函数图形的描绘、液体的压力等知识点有较高要求,土木类专业对空间向量知识有较高需求。高职院校在安排不同专业的数学教学内容时,需要根据不同专业的实际特点灵活选用教学内容,以实现数学为专业知识的学习服务,促进高职数学与专业的有机结合。

(二)编制合适教材促进数学与专业相结合

高职数学教学的内容设计上,应充分体现高职专业的教育特点,减少理论化教学环节,注重数学的应用性与实践性,大胆尝试对高职数学教材的改革,采用案例驱动模式,突出应用主线,编制符合教学需求的校本教材。在教材编制过程中,高职院校应采用专业或生活中的实例作为引例提出问题,使学生能够在解决问题的过程中掌握数学概念及方法。在编制校本课程例题、习题时,要尽可能多地选择与专业相结合的案例,例如:向公路土建专业学生讲解极限概念的时候,可引入较为生动的专业技术案例,如:在沥青路面铺设中,将130℃沥青摊铺在30℃环境温度的路基上,沥青的温度随着时间推移逐步接近环境温度,以此引出极限概念,使数学概念形象化。

(三)改革教学方法提高学生数学学习兴趣

一是开展数学建模学习活动。让学生结合自己的专业建模,例如:数控自动化专业的学生可以设计半主动悬架数学模型,机械专业的学生可以设计摆锤优化设计的数学模型等,使学生在数学建模的过程中亲身体验数学的发现与创造过程,让学生体会到数学解决本专业实际问题的作用;二是翻转课堂教学。在“翻转课堂”中,课堂讲授需要穿插于互动、讨论中,教师通过讲授向学生进行规范化的演示,以起到拨云见日的作用,帮助学生更有效、快速地进行相关数学知识的学习,并增强教师与学生的情感交流;三是合作学习策略。在兼顾学生自主选择意愿和学习能力差异的基础上,教师可将班级学生分组,以任务驱动的方式发布小组学习任务,以激发学生的学习积极性和主动性。在此期间,教师还应善于在课堂中抓住数学的各种矛盾(例如:微分与积分、常量与变量等),通过对比法,帮助学生正确理解概念,使学生牢固掌握数学的相关知识。

高职数学与专业结合的模块化课程教学改革是一项需要高职院校及教师长期摸索、实践的艰巨任务,需要教师坚持不懈地跟踪数学发展前沿,将专业知识引入数学教学,以实现高等数学与专业知识的有机结合,提高学生用数学知识解决实际问题和专业问题的能力。

【参考文献】

[1]初东丽.高职数学与专业融合的研究与实践[J].中国成人教育,2012(13):141-142

[2]夏正喜,罗婷.与专业结合的高职数学课程建设新途径[J].职业教育研究,2012(09):27-28

(基金项目:1.教育部职业技术教育中心研究所课题《高等职业院校公共文化课程与教学研究》,课题编号为201601

Z03-G02;

2.鄂尔多斯职业学院2017年度科研基金项目《高等职业院校文化課程与教学研究》,课题编号为EJD1710;

3.鄂尔多斯职业学院2018年度科研基金项目《高职数学课程与专业结合背景下模块化组合的教学研究》,课题编号为EJY1802。)