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[摘要]当前必须认清高职教育的培养目标和教育特点,对于基础课程“高等数学”要转变观念,优化教学内容,改进教学方法,提高教学手段,改革数学考核形式,以提高高职数学教学的质量。
[关键词]高职 高等数学 改革
[作者简介]王端祥(1961- ),男,江西南城人,贵州交通职业技术学院管理工程系主任,副教授,研究方向为职业教育管理。(贵州 贵阳 550008)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)26-0123-02
“高等数学”课程是高职高专的重要基础课,其教学质量的高低将直接影响学生后继专业课程的学习,影响到学生专业素质的提高。因此,数学课程教学必须面向学生就业,服务学生专业学习,兼顾学生用定性与定量相结合的方法解决实际问题的数学应用能力的培养。
一、教学观念的转变
(一)对数学课程的功能性认识转变
首先,工具课作用。高职教育不等同普通的学科型教育,高职人才的培养应走“实用型”“工具型”的路子,而不能以“学术型”“研究型”作为人才培养目标,高职的高等数学教育更有别于普通高校数学系学生的高等数学教育。不应过多地强调其逻辑的严密、思维的严谨,而应着重强调专业知识后续的基础性、工具性,强调其应用性。其次,能力培养作用。数学作为一门技术学科,在知识经济和现代网络时代,应培养学生的应用能力,这才符合高职教育培养应用型人才的宗旨。再次,提升文化素养作用。作为高等应用型人才,数学的思想、思维的严谨、逻辑的严密应成为高职学生必须的文化素养。
(二)教师职业教育思想的转变
教师必须认识职业教育的教育规律、高职培养人才的宗旨,应加强学生的能力培养,构建与专业知识紧密结合的应用型教学内容,进行教学改革。数学老师应有专业需求的调研和教研活动的集中学习,有条件时可以与专业课程教师组建联合教研室,加强专业知识间的渗透。数学教师要改变过去那种和专业课教师互不交流、各自为政的状况,对原则上固定涉及的专业,应了解其专业培养目标,熟悉专业的基础课程内容。经常走访学生所在系部,参阅相关专业教材,了解相关专业尤其是新专业、新课程对数学知识的需求度,找准数学课与专业课的切合点。
二、教学设计和内容的转变
高等数学课程系统开发的第一环节是对重点专业及专业群培养现状进行调研分析,掌握市场需求、专业特点、师生反馈、问题难点,重点了解高等数学课程在学生培养、就业和上岗后的实际作用。课程开发的第二环节是对应专业课程“必需、够用”的尺度进行资料的分析,在此基础上进行第三环节——教学分析及开发活动,分析教学成效与得失,从而为课程开发的第四环节工作即教学目标的确定奠定了基础。随后,在第五个环节上重点进行课程内容组合。至此,高等数学课程目标与课程内容遴选、确定工作基本就绪。第六个环节是课程实施,最后环节是课程评价。所有环节的工作全部是开放式运作,与专业教师、学生、管理者合作进行,数学课程教师按照项目化的方法组织实施,完成论证、分析、方案实施等不同的必要程序。
(一)教学设计要与专业衔接
教学设计可以从数学模块化教学中展开,根据职业教育各专业的培养目标,在教学设计上进行数学知识内容的整合,把知识进行模块化设计。首先建立公共模块平台,在此基础上针对不同的专业进行模块式教学。现阶段高职专业分为土建类、机械类、信息类、经管类等专业,一般开设两个学期的数学课。具体的知识模块顺序及其对应的学时可按下表分配:
上表中的前三个知识模块为各专业必学的公共平台模块,后六个模块为专业应用平台模块,各专业可根据专业培养目标的要求,选择相应的模块。如信息计算机类选学无穷级数、线性代数初步等;机械类选学微分方程、空间解析几何与向量代数等;经管类选学微分方程、线性代数初步、概率论与统计初步等。同时,增加数学实验,使其穿插在每个知识点后。同时通过现代化工具,让学生充分体验数学实验的乐趣。
(二)教学内容的安排注重应用性和实用性
第一,数学知识应突出重点,不过分追求自身的系统性、严密性和逻辑性,同时,淡化数学证明和数学推导。在教学中应重视相关历史背景知识的介绍,激发学生的学习兴趣。第二,注意相关知识的整合。如在一元微积分部分,可将不定积分与定积分整合,先从应用实例引入定积分的概念,再根据定积分计算的需要引入不定积分。第三,强调重要数学思想方法的突出作用。强化与实际应用联系较多的基础知识和基本方法。加强基础知识的案例教学,力求突出在解决实际问题中有重要应用的数学思想方法。例如,在积分中强调定积分的实质——无限累加,在级数中强调近似计算思想。第四,注意数学建模思想、方法的渗透。通过应用实例介绍数学建模过程,从而引入数学概念。第五,选择与专业符合的教学定位。根据高职高专教学实际,有针对性地选择适当(特别是在例题、习题、应用案例及实验题目等方面)的教学内容,应尽量淡化计算技巧(如积分技巧等)。
总之,按照专业课对数学教学的基本要求,分专业按需选择内容,直接选取专业课程的相关内容作为例题、习题讲解和练习,强调知识的应用。在教学内容上要注重将数学的应用贯穿始终,使学生通过学习逐步建立起定量化的思维方式,学会用数学解决现实问题,从而提高学生学习数学的兴趣,培养其数学素质。
三、教学方法的转变
实现教师从传统讲授到以学生为主体的教学转变,让学生通过“用”数学认识到“数学是实际生活的需要”,既培养了学生的数学应用能力,又使学生有成就感,从而提高其学习数学的动力。具体有以下教学方法可以采用:
(一)项目学习法
项目学习法也称“基于项目的学习”“课题式学习”等,是一种教和学的模式。这种模式集中关注于某一学科的中心概念和原理,旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,在一定时间内解决一系列相互关联的问题。让学生积极地学习,自主进行知识的建构,以现实的、学生生成的知识和培养起来的能力为最高目标。对学习结果的评价则着重学习的过程,而非只看重学习的结果。例如通过以下项目可以让数学学习与专业紧密结合。
首先,在一条高速路上,要安装一批半径为3cm的半球形路标,为了增加使用寿命,在它的半凸面上要镀一层铜,厚度定为0.01cm,估计一下每只球需要铜多少g(铜的密度是8.9g/cm3)?此项目适用汽车、路桥等专业,涵盖导数、微分、球表面积计算等相关知识点。
其次,现对某企业给予一笔投资贷款A,年利率为r,若该企业在T年中可以按每年b元的均匀收入率获得收入,试求该投资的纯收入贴现值?收回该笔投资的时间为多少?此项目适用会计等专业,涵盖定积分、函数等相关知识点。
最后,某单位建造一个容积为300m3的无盖立方体游泳池,已知它的底的单位造价是周围单位造价的两倍,问游泳池的尺寸应该怎样设计才能使总造价最低?此项目适用建筑工程等专业,涵盖函数的最值、导数等相关知识点。
(二)研讨式学习法
教师采取少讲多练的原则,同时把数学建模中的一些教学方法移植到数学教学中来,设置创新意境,诱导创新思维。每章之后,精心编制思考题和综合思考题,如海岸线问题、选址问题、电缆长度的计算等。在学生深入思考的基础上,展开激烈的讨论,使课堂教学充满生气,改变学生被动学习的局面,开发学生的思维。
(三)计算机辅助教学(实验教学)
计算机辅助教学是现代社会发展的必然趋势,结合高职高专教学特点,淡化数学理论,对一些较繁琐的定理、公式及明显的结论或者只给出结果,或者以几何直观予以说明,以培养和提高学生利用数学知识和计算机解决实际问题的能力。为此,在教学中不要过分追求运算技巧和计算难度。如定积分的计算是本课程的难点,我们降低积分难度,只要求学生掌握好基本积分方法,通过开设数学实验弥补学生在运算上的不足。
(四)多媒体教学
采用多媒体教学,优化课堂教学。多媒体教学有许多优点,如清晰、直观、形象生动,可以增大课堂信息量,提高教学效率和教学效果。因此,要改进传统落后的“粉笔+黑板”教学手段,必须引入多媒体教学,使现代教育技术与传统的教学手段有机结合起来。通过多媒体课件(视频、音频、课件等)进行演示,生动直观,充分调动学生的多个感官,并不受时空限制,在任何地方和时间都可以进行。同时,通过论坛或即时通信工具进行异步交流,能跨越时空限制,这种交流也可以发生在非师生同学之间,极大地扩展了学习交流的范围。
四、评价体系建设与转变
长期以来,数学考核的唯一形式是限时笔试,试题的题型基本上是例题的翻版,是纯粹的数学题。这种规范化的试题容易使学生养成机械套用定义、定理和公式解决问题的习惯。因此,应改革建立一种形成性的评价方式。
为了适应加强对学生数学素质、能力考核的要求,配合高职数学教学内容和教学方法的改革,对数学的考核方式重在对学生数学基本知识、基本素质和应用能力的综合考核,可采取综合评分办法,即数学基本知识、基本素质作为平时成绩考核(包括课堂回答问题、课后作业、平时测验等)占20分,应用能力作为平时成绩占20分,期未试卷、基础知识占20分,应用能力占20分,实践操作占20分。这样可以大大提高及格率,使学生学习自信心加强。同时,期末考试实行教考分离。由教学内容一致的相关教师根据教学要求、学生学习情况和知识水平,讨论确定命题范围、考点和难易度等,教研室指定专人命题,以确保学生考试成绩的公正性、客观性,严把教学质量关。
总之,在职业教育快速发展的今天,精品课程的建设是一件长期而艰苦的工作,需要我们全体数学教师共同努力,紧跟职业教育发展理念,大力进行教学改革和创新,找准数学这个传统课程和高等职业教育的契合点,建设适用又实用的、具有一流水平的优秀课程。
[参考文献]
[1]杨继德,沈艳琳.高职数学教学改革的探索[J].教育与职业,2009(15).
[2]裴红冰.高职数学教学改革研究与探索[J].太原教育学院学报,2005(1).
[关键词]高职 高等数学 改革
[作者简介]王端祥(1961- ),男,江西南城人,贵州交通职业技术学院管理工程系主任,副教授,研究方向为职业教育管理。(贵州 贵阳 550008)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)26-0123-02
“高等数学”课程是高职高专的重要基础课,其教学质量的高低将直接影响学生后继专业课程的学习,影响到学生专业素质的提高。因此,数学课程教学必须面向学生就业,服务学生专业学习,兼顾学生用定性与定量相结合的方法解决实际问题的数学应用能力的培养。
一、教学观念的转变
(一)对数学课程的功能性认识转变
首先,工具课作用。高职教育不等同普通的学科型教育,高职人才的培养应走“实用型”“工具型”的路子,而不能以“学术型”“研究型”作为人才培养目标,高职的高等数学教育更有别于普通高校数学系学生的高等数学教育。不应过多地强调其逻辑的严密、思维的严谨,而应着重强调专业知识后续的基础性、工具性,强调其应用性。其次,能力培养作用。数学作为一门技术学科,在知识经济和现代网络时代,应培养学生的应用能力,这才符合高职教育培养应用型人才的宗旨。再次,提升文化素养作用。作为高等应用型人才,数学的思想、思维的严谨、逻辑的严密应成为高职学生必须的文化素养。
(二)教师职业教育思想的转变
教师必须认识职业教育的教育规律、高职培养人才的宗旨,应加强学生的能力培养,构建与专业知识紧密结合的应用型教学内容,进行教学改革。数学老师应有专业需求的调研和教研活动的集中学习,有条件时可以与专业课程教师组建联合教研室,加强专业知识间的渗透。数学教师要改变过去那种和专业课教师互不交流、各自为政的状况,对原则上固定涉及的专业,应了解其专业培养目标,熟悉专业的基础课程内容。经常走访学生所在系部,参阅相关专业教材,了解相关专业尤其是新专业、新课程对数学知识的需求度,找准数学课与专业课的切合点。
二、教学设计和内容的转变
高等数学课程系统开发的第一环节是对重点专业及专业群培养现状进行调研分析,掌握市场需求、专业特点、师生反馈、问题难点,重点了解高等数学课程在学生培养、就业和上岗后的实际作用。课程开发的第二环节是对应专业课程“必需、够用”的尺度进行资料的分析,在此基础上进行第三环节——教学分析及开发活动,分析教学成效与得失,从而为课程开发的第四环节工作即教学目标的确定奠定了基础。随后,在第五个环节上重点进行课程内容组合。至此,高等数学课程目标与课程内容遴选、确定工作基本就绪。第六个环节是课程实施,最后环节是课程评价。所有环节的工作全部是开放式运作,与专业教师、学生、管理者合作进行,数学课程教师按照项目化的方法组织实施,完成论证、分析、方案实施等不同的必要程序。
(一)教学设计要与专业衔接
教学设计可以从数学模块化教学中展开,根据职业教育各专业的培养目标,在教学设计上进行数学知识内容的整合,把知识进行模块化设计。首先建立公共模块平台,在此基础上针对不同的专业进行模块式教学。现阶段高职专业分为土建类、机械类、信息类、经管类等专业,一般开设两个学期的数学课。具体的知识模块顺序及其对应的学时可按下表分配:
上表中的前三个知识模块为各专业必学的公共平台模块,后六个模块为专业应用平台模块,各专业可根据专业培养目标的要求,选择相应的模块。如信息计算机类选学无穷级数、线性代数初步等;机械类选学微分方程、空间解析几何与向量代数等;经管类选学微分方程、线性代数初步、概率论与统计初步等。同时,增加数学实验,使其穿插在每个知识点后。同时通过现代化工具,让学生充分体验数学实验的乐趣。
(二)教学内容的安排注重应用性和实用性
第一,数学知识应突出重点,不过分追求自身的系统性、严密性和逻辑性,同时,淡化数学证明和数学推导。在教学中应重视相关历史背景知识的介绍,激发学生的学习兴趣。第二,注意相关知识的整合。如在一元微积分部分,可将不定积分与定积分整合,先从应用实例引入定积分的概念,再根据定积分计算的需要引入不定积分。第三,强调重要数学思想方法的突出作用。强化与实际应用联系较多的基础知识和基本方法。加强基础知识的案例教学,力求突出在解决实际问题中有重要应用的数学思想方法。例如,在积分中强调定积分的实质——无限累加,在级数中强调近似计算思想。第四,注意数学建模思想、方法的渗透。通过应用实例介绍数学建模过程,从而引入数学概念。第五,选择与专业符合的教学定位。根据高职高专教学实际,有针对性地选择适当(特别是在例题、习题、应用案例及实验题目等方面)的教学内容,应尽量淡化计算技巧(如积分技巧等)。
总之,按照专业课对数学教学的基本要求,分专业按需选择内容,直接选取专业课程的相关内容作为例题、习题讲解和练习,强调知识的应用。在教学内容上要注重将数学的应用贯穿始终,使学生通过学习逐步建立起定量化的思维方式,学会用数学解决现实问题,从而提高学生学习数学的兴趣,培养其数学素质。
三、教学方法的转变
实现教师从传统讲授到以学生为主体的教学转变,让学生通过“用”数学认识到“数学是实际生活的需要”,既培养了学生的数学应用能力,又使学生有成就感,从而提高其学习数学的动力。具体有以下教学方法可以采用:
(一)项目学习法
项目学习法也称“基于项目的学习”“课题式学习”等,是一种教和学的模式。这种模式集中关注于某一学科的中心概念和原理,旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,在一定时间内解决一系列相互关联的问题。让学生积极地学习,自主进行知识的建构,以现实的、学生生成的知识和培养起来的能力为最高目标。对学习结果的评价则着重学习的过程,而非只看重学习的结果。例如通过以下项目可以让数学学习与专业紧密结合。
首先,在一条高速路上,要安装一批半径为3cm的半球形路标,为了增加使用寿命,在它的半凸面上要镀一层铜,厚度定为0.01cm,估计一下每只球需要铜多少g(铜的密度是8.9g/cm3)?此项目适用汽车、路桥等专业,涵盖导数、微分、球表面积计算等相关知识点。
其次,现对某企业给予一笔投资贷款A,年利率为r,若该企业在T年中可以按每年b元的均匀收入率获得收入,试求该投资的纯收入贴现值?收回该笔投资的时间为多少?此项目适用会计等专业,涵盖定积分、函数等相关知识点。
最后,某单位建造一个容积为300m3的无盖立方体游泳池,已知它的底的单位造价是周围单位造价的两倍,问游泳池的尺寸应该怎样设计才能使总造价最低?此项目适用建筑工程等专业,涵盖函数的最值、导数等相关知识点。
(二)研讨式学习法
教师采取少讲多练的原则,同时把数学建模中的一些教学方法移植到数学教学中来,设置创新意境,诱导创新思维。每章之后,精心编制思考题和综合思考题,如海岸线问题、选址问题、电缆长度的计算等。在学生深入思考的基础上,展开激烈的讨论,使课堂教学充满生气,改变学生被动学习的局面,开发学生的思维。
(三)计算机辅助教学(实验教学)
计算机辅助教学是现代社会发展的必然趋势,结合高职高专教学特点,淡化数学理论,对一些较繁琐的定理、公式及明显的结论或者只给出结果,或者以几何直观予以说明,以培养和提高学生利用数学知识和计算机解决实际问题的能力。为此,在教学中不要过分追求运算技巧和计算难度。如定积分的计算是本课程的难点,我们降低积分难度,只要求学生掌握好基本积分方法,通过开设数学实验弥补学生在运算上的不足。
(四)多媒体教学
采用多媒体教学,优化课堂教学。多媒体教学有许多优点,如清晰、直观、形象生动,可以增大课堂信息量,提高教学效率和教学效果。因此,要改进传统落后的“粉笔+黑板”教学手段,必须引入多媒体教学,使现代教育技术与传统的教学手段有机结合起来。通过多媒体课件(视频、音频、课件等)进行演示,生动直观,充分调动学生的多个感官,并不受时空限制,在任何地方和时间都可以进行。同时,通过论坛或即时通信工具进行异步交流,能跨越时空限制,这种交流也可以发生在非师生同学之间,极大地扩展了学习交流的范围。
四、评价体系建设与转变
长期以来,数学考核的唯一形式是限时笔试,试题的题型基本上是例题的翻版,是纯粹的数学题。这种规范化的试题容易使学生养成机械套用定义、定理和公式解决问题的习惯。因此,应改革建立一种形成性的评价方式。
为了适应加强对学生数学素质、能力考核的要求,配合高职数学教学内容和教学方法的改革,对数学的考核方式重在对学生数学基本知识、基本素质和应用能力的综合考核,可采取综合评分办法,即数学基本知识、基本素质作为平时成绩考核(包括课堂回答问题、课后作业、平时测验等)占20分,应用能力作为平时成绩占20分,期未试卷、基础知识占20分,应用能力占20分,实践操作占20分。这样可以大大提高及格率,使学生学习自信心加强。同时,期末考试实行教考分离。由教学内容一致的相关教师根据教学要求、学生学习情况和知识水平,讨论确定命题范围、考点和难易度等,教研室指定专人命题,以确保学生考试成绩的公正性、客观性,严把教学质量关。
总之,在职业教育快速发展的今天,精品课程的建设是一件长期而艰苦的工作,需要我们全体数学教师共同努力,紧跟职业教育发展理念,大力进行教学改革和创新,找准数学这个传统课程和高等职业教育的契合点,建设适用又实用的、具有一流水平的优秀课程。
[参考文献]
[1]杨继德,沈艳琳.高职数学教学改革的探索[J].教育与职业,2009(15).
[2]裴红冰.高职数学教学改革研究与探索[J].太原教育学院学报,2005(1).