高职院校“高等数学”课程改革的探索

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  摘要:为加强高职学生数学应用能力的培养,上海中侨职业技术学院对传统的数学教学内容和考核方法进行了重组和优化。新课程的设置以专业体系为依据,根据专业需要确定必要的基础知识,采取多层次“模块化”的教学模式,对学生掌握数学实用技能极为有利。改革后的考核方法不仅关注了学生的学习态度和效果,更关注学生在求知过程中表现出来的勇于实践、敢于创新的精神,对学生应用能力的培养和形成有明显的促进作用。
  关键词:高职;数学;教学模式;考核方法
  
  通过学习和借鉴国外职业教育中的现代教育思想和教学模式,我国高职教育的教学质量较以往已有很大提高,但是我们也应该注意到,高职教育中所存在的学生所学和社会所需相脱节的现象仍然不容忽视。而作为高职教育中一门重要的公共基础课,数学教育也存在这一问题,并且由于学生学习兴趣低下而理论考核要求较高,该矛盾显得尤为突出。
  为了有效解决这一矛盾,真正做到为培养高技能专门人才服务,我院高等数学教研室本着“以应用为目的,以必需够用为度”的原则,于近期开展了高等数学课程教学改革方面的一些探索。实践结果表明,课程教学改革的实施极大地调动了学生学习数学知识的热情,为其后续专业课程的学习奠定了很好的基础,特别是对学生将课堂教学中所学的数学知识在专业实训过程中进行实际应用起到了很好的促进作用。
  一、课程改革的目的
  目前,市场上已有很多针对高职教育的数学教材出版,但整体来看课程的设置仍然强调以学科为中心,是本科教育内容进行删减后的压缩版,主要涵盖“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”等多个数学学科,内容较多,系统性强,有的与专业课有联系,有的没有联系,忽视了数学应用能力的培养,更没有达到为专业基础课的学习服务的目的。这样,学生在学习过程中会很迷茫,一方面迫于考试压力必须要学,一方面又不知道为什么要学;学后又往往感觉到很多学过的数学知识用不上,而专业课中用到的有些知识又没有学到。
  为了加强对学生数学应用能力的培养,我院高等数学教研室根据管理系对课程安排的想法与建议,以管理系2010级新生为试点,对传统的数学教学内容和考核方法作了一些取舍、改革、重组和优化。新课程的设置以培养应用能力为目的,以专业体系为依据,根据专业需要确定必要的基础知识,对学生掌握数学实用技能较为有利。
  二、课程改革的具体实施
  1.课程设置的改革。在课程的设置上,我们以能力培养为根本目的,打破了以学科为中心的指导思想,整合教材内容,根据不同专业设置不同的教学模块,根据因材施教原则,在数学教学过程中采取多层次“模块化”的教学模式[1],在有限的时间内有效地将专业学习所需的数学知识传授给学生。
  具体做法是:把数学教学内容划分成若干模块,分为“一元微积分”、“多元微积分”、“无穷级数”、“微分方程”、“矩阵”、“概率论”、“数理统计”、“图与网络”、“数学建模”等。其中,“一元微积分”是公共基础模块,面对全院各专业,它的内容是保证各专业对数学的基本要求,它也是高等数学中一些最基本的内容,教师在教学过程中精讲、细讲,力争所有学生对该部分知识都掌握。在此基础上,管理系学生可选择“概率论”、“数理统计”、“矩阵”、“图与网络”、“数学建模”等专业应用模块,体现专业特点。作为试点改革,根据管理系专业教师和数学教师共同研讨,本学期管理系执行的高数课程内容安排是“一元微积分+概率論+数理统计”,突出模块化教学特点,重点体现高等数学的实用性。
  2.考核方法的改革。考虑到不同的学生在知识基础、接受能力、智慧类型等方面的差异,我院对高数课程的考核方法[2]进行改革。具体做法是将对学生的综合考评分为常规、测试和应用三大模块。
  常规模块(20%)主要考核学生的学习态度。内容包括上课出勤、质疑问答、作业完成等,其中作业的布置既要照顾到学生的学习情绪,又要努力做到让所有的学生都得到提高,因此作业的设计需要内容量大,难度涵盖全面。这样可以让学生根据自身情况有选择地做题。
  测试模块(50%)包括期中考试(10%)和期末考试(40%),主要考核学生对数学基本知识和基本技能的掌握情况,按传统的笔试方式进行。考试的目的不是单纯地追求学生对所学内容的记忆效果,而是希望通过这样一个过程,让学生熟练掌握一些常用的数学工具,强化数学意识,所以考试内容主要是平时学习中常见的基础题、能力题和应用题,难度中等。
  应用模块(30%)主要考核学生应用数学知识解决实际问题的能力,是改革后的创新形式,以数学建模、讨论研究的方式进行,训练学生的数学思维和创新能力。
  具体执行过程为:首先,教师要做好充分的准备,根据学生专业背景事先设计好数学实践和应用的课题,规定完成的最后期限(包括最后的总结交流报告会共4周),由学生自由组合(3人/组),接受课题任务。学生在课外时间,充分利用学校能够提供的各种方便条件(图书馆、资料室、网络、计算机等),运用已学过的数学知识或是查找参考书、翻阅资料、学习新的知识来寻求解决问题的方法,通过小组成员集体的努力,在规定的时间内认真完成课题任务。最后,按照课题的具体要求,把解决问题的思路、方法、数学模型、分析解题的详细过程、结论、联想、拓展等汇总成一篇数学应用文章完成考核。
  从世界高职教育的发展情况看,培养在生产与服务第一线从事管理和直接运作的高级实用型专门人才是高职教育的重要任务。因此,利用数学应用与实践这一环节,培养学生把实际问题抽象为数学问题,再通过解决数学问题来解释回答实际问题的能力十分必要。反过来,问题的解决又能提高学生学数学的兴趣,使学生认识到数学在实际生活中的广泛应用。
  三、学生的反馈情况
  目前,包括我院在内的高职院校普遍存在学生基础水平参差不齐的现象,数学基础薄弱、学习兴趣低下的学生在学生人数中占有很大比例。而从学生反响来看,以新形式出现的考核方式——特别是“数学实践和应用”[3-4]这个教学环节受到了学生的普遍欢迎。
  首先,新的考核方法降低了测试模块所占成绩的百分比,突出了学习态度和数学知识的应用。这一措施极大地消除了学生对数学考试的恐惧心理,提升了学生日常学习的自觉性,不论是出勤率和作业的上交情况都有很大改善,让任课教师头痛的大范围作业抄袭局面也基本得到扭转。从考试总评来看,数学考试的及格率由原来的41%提高到80%。
  其次,在应用模块的考核过程中,为了完成数学小论文,学生分工合作,发挥所长,每个人都为最后成果的收获贡献了自己的力量。这样的经历让学生切身感受到了数学的实用价值,对数学由逃避、恐惧到惊奇、喜爱,有了新的认识;让学生感受到了完成任务的过程中团结合作的重要性,磨练了学生不惧困难,分析问题、解决问题的能力。
  四、课程改革的初步成效
  1.教学环节的安排更为科学合理。虽然只是试点改革,有很多课程安排与设置还不成熟,还需要我们继续摸索实践,但和传统的数学教学相比,改革后的课程设置已经显示出它的优越性。从实践效果看,它更符合管理系专业课程学习的需求,更利于学生掌握数学实用技能;改革后的考核方法既关注了学生的学习态度和学习效果,又关注了学生的学习过程,关注了学生在求知过程中所表现出来的勇于实践、敢于创新的精神,对学生应用能力的形成和发展起到明显的促进作用。
  2.提高了学生对知识的综合应用和解决实际问题的能力。“数学实践与应用”教学环节包含了合作学习、自主学习、团队精神和探究性学习等诸多因素和作用。学生通过这种实践尝试,改变了以往对数学的片面认识,感受到了数学的基本理论和实际问题的密切关系,认识到了数学的应用价值。数学知识的掌握不完全是教出来的,而是自己做出来的,小组同学共同努力解决问题的过程,正好是一个学数学、用数学、做数学的过程,充分体现了学和用的统一。
  3.增强了学生自觉、主动学习的动力。“数学实践与应用”是对学生的一种挑战。面对一个实际问题,小组同学要思考能否用已经学过的数学知识、方法去解决。如果不能,能否利用参考书或其它资料寻求恰当的解决方法;或是发挥团队的力量,或是请教老师进行启发引导,最后把问题解决。在这个过程中,勇敢迎接挑战的精神、品质和毅力得到了培养,而这一切是常规的教学难以做到的。另外,更重要的是通过这个过程,让学生获得了一种学而能用的愉快和喜悦,以及学而后知不足的求知欲,从而增强了学生自觉、主动学习的动力。
  4.充分发挥了学生的主动性、创造性和协作精神,增长了才干。在完成“数学实践与应用”课题过程中,学生把学习知识、应用知识、探索发现、使用各种工具和数学求解结合起来,在这个过程中学生得到了“微科研”的体验,从而达到了学习数学、提高素质、增长才干的目的。“数学实践与应用”课题是有一定难度的,需要把学过的知识综合运用,还有一些知识课堂上根本没有讲过,需要学生翻阅参考书去自学。学生十分努力,充分发挥了潜能,按时完成了课题,不少小组写出的数学应用文章还具有一定的水平。
  5.教学效果良好。数学的课程改革极大地激发了学生学数学、用数学的兴趣,增强了学生的数学应用意识,基本上改变了学生对数学的害怕、逃避和恐惧的心理,初步扭转了数学课程成绩“红灯一大片”的被动局面,数学课程的及格率有了较大的提升。
  五、结 语
  随着高职教育的大力发展,作为高职教育中的一门重要公共基础课,高等数学的课程改革已迫在眉睫。实践证明,只有贴近专业需求,改革课程设置,改变考核和评价体系,才能真正提高高职教育中高数教学的质量,从而对高职教学目标的实现起到正确的导向作用,最终为国家和社会有效地培养技术型、应用型人才所服务。
  参考文献:
  [1] 吴凌,肖业胜.《应用数学》模块化教学模式探讨[J].武汉工程职业技术学院学报,2009,(4):72-74.
  [2] 黄亚妮.论高职院校学生的评价和考核[J].职业技术教育,2006,(19):41-43.
  [3] 王翠霞,孟维斌.高职数学教学改革研究与探索[J].教育与职业,2003,(11):26-27.
  [4] 干国胜,肖海华.对高职高专数学教学改革的探索[J].职教论坛,2010,(5):30-31.
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