高职院校机电专业高等数学课程教学设计的研究与实践

摘 要:该文针对高职院校机电专业特点和专业人才培养方案,结合多年的教学改革经验,从高等数学课程的教学目标、教学内容、教学方法和手段、考核与评价等方面对机电专业高等数学课程的教学设计进行研究与实践,提高高等数学教育教学质量。

关键词:高职机电专业 高等数学 教学设计 实践

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0166-01

高等数学教学设计是高等数学教学的重要环节,是教育理念与教育实践间的桥梁。高等数学教学是否成功与高等数学教学设计的优劣有非常密切的关系。教学设计主要是运用系统方法,将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学条件、 教学方法、教学评价等环节进行具体计划的系统化过程。教学设计以行为主义理论、认知主义理论、人本主义理论和建构主义理论为理论基础。建构主义强调以学生为中心,强调情境、协作对数学学习活动的重要作用,教师是建构的帮助者、促进者,学生应自主地建构自己的知识经验过程,实现数学知识的意义建构。作为机电专业的必修课程高等数学是学习专业基础课程和专业课程的基础,在后续课程中大量用到数学知识,因此对高等数学课程进行教学设计具有重要的意义,好的教学设计利于学生职业能力培养,能为知识应用与知识迁移奠定基础。下面结合自己多年讲授机电专业高等数学课程的教学经验,谈谈高等数学课程的教学设计。

1 高职学生学情分析

1.1 学生来源调查

学院近几年在提高生源质量,优化生源结构方面进行积极的探索,高职学生来源分三类:一是通过高考考入职院,二是通过单独招生考入职院,三是通过对口升学考入职院,面对这三类学生,在教学时首先要了解学生的数学基础,才能进行有效的教学设计。

1.2 认知情况调查

上课前,进行问卷调查,由学院组织召开师生见面会,通过调查发现学生对专业和将来从事的行业了解很少,对数学在專业中的用途了解更少,虽然高等数学中有些内容在高中涉略过,如极限和导数等内容,但是学生只是会套用简单公式,仅限于表层的理解,只知其然,不知其所以然,基于以上情况,在教学设计时侧重于高等数学课程的基本概念的理解、基本原理的分析,掌握数学的基本方法、步骤,运用数学知识解决专业和实际生活中的应用问题。

2 从职业岗位需求设计课程目标

高等数学课程是高职院校理工类机电专业学生必修的一门重要基础课和工具课。高等数学课程紧紧围绕专业人才培养目标,职业岗位需求,集理论与应用、知识与技能、提高与发展为一体,培养学生的基本素质、职业技能,为学生的后续课程学习提供支撑。通过对高等数学课程的学习,使学生获得高等数学最基本的知识和必要的基础理论及较熟练的运算技能,培养学生用数学分析的方法解决工程问题的能力,为以后学习专业基础课和专业课以及将来从事工程设计打下良好的基础。

3 从职业能力目标的实现设计课程内容

教学内容体系应突出“应用”的主旨,从而与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应,应充分遵循“学有所用、学有所需”的原则,在一切教学过程中,都要从培养职业能力出发,发掘学生的潜在的创新思维,切实提高学生的综合数学素质。

通过对职业能力目标认真分析,本课程在教学设计上把握以下原则:(1)优化课程内容,构建高等数学三维立体的课程体系,适应高等职业教育人才培养模式;(2)以职业能力培养为切入点,充分体现课程的基础性、应用性和可持续发展性;(3)教学中以学生为中心,以教师为主导,充分发挥学生学习能动性;(4)加强数学软件与数学教学的融合,教、学、做融为一体,促进高等数学教学改革,提高教育教学质量;(5)构建本课程新的评价体系,全面评价学生。

自主编写教材,在教学内容的选取上,站在企业用人的角度,以生活和专业背景的典型案例为切入点,教学案例通俗化、生活化、趣味化、专业化,紧密联系专业知识,强化数学知识的应用性,突出应用与实践,让数学走进学生的认知领域,走进学生的生活。

为实现职业能力目标,教学时数安排72学时。教学内容设计为5个模块:极限与连续、一元函数微分学及应用、一元函数积分学及应用、行列式与矩阵、概率论基础与统计推断。每个模块进行教学设计时以专业案例或实际生活案例驱动,采取引、思、探、练相结合教学模式,调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主导作用。

4 教学过程的一体化设计

4.1 以培养学生能力为主线设计教学方法

恰当使用教学方法,培养学生学习兴趣,提高课堂教学质量。除了用常规的讲授法、讲练结合法等教学方法外,还针对不同的教学内容采取案例教学法、问题导向法、设疑讨论法和实验教学法等教学方法。如在教学中融入数学建模思想,采取实验教学法。借助计算机及数学软件,通过学生亲自设计和动手,在教师指导下,将实际问题提炼出数学模型,运用数学方法和手段,结合计算机软件寻求解决问题。教、学、做一体化,让学生边学边用,培养学生的动手能力,不断提高学生数学应用意识,促进知识向能力的转化。

在教学中尝试采用“小老师”方法,学生在当“小老师”的过程中,自然全神贯注,积极投入,竭尽所能。让学生把自己的创造力激发出来,变观众为参与者,变听讲为传授。学生在敢说、能说、会说、愿意说中,潜能得到最大限度地发掘。

4.2 选择恰当教学手段,提高教学效果

教学过程中,运用多媒体教学,将高等数学中的内容通过多媒体直观、生动、形象地讲授给学生,既加深对问题的理解,又增加教学容量,达到了抽象问题形象化、枯燥问题生动化的效果。

建立课程网络交互平台,实现教学资源网络化,运用Matlab等数学软件进行实验教学,提高学生探索知识的兴趣,培养学生创新意识和创新能力。

5 突出能力考核的评价体系设计

在评价体系中突出能力考核,突破知识考核,将过程性评价与终结性评价相结合,过程性评价占40%,终结性评价占60%。过程性评价包括课堂表现、出勤情况、平时作业完成情况、学生参与授课与讨论、撰写数学建模论文和专业相关的论文及报告等。终结性评价实行闭卷笔试,聘请校外专家分别出题,实行教考分离制。

总之,经过多年的探索与实践,机电专业高等数学教学设计日趋完善,在实施过程中还会遇到新问题、新情况,教学设计永无止境,需要我们不断地进行探索,打造出具有高职特色的高效课堂。

参考文献

[1]何克抗,林君芬,张文兰.教学系统设计[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]张秋爽.数学教学设计的四个理论基础[J].新课程研究,2009(3):76-77.

[3]戴士弘,毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社,2007.