高職高專數學課程教學改革探索與實踐

張學奇

深化高職高專課程改革、全面推進素質教育是高職高專教學改革的重點。為了突出離職高專教育對學生知識、能力與素質結構的要求，按照基礎理論教學要以應用為目的、以必需夠用為度的基本原則，結合數學課程特點與工科專業數學課程要求，我們對高職高專工科數學教學中知識、能力與素質結構、教學內容、教學模式、教學方法、考試方式進行了整體優化。經過探索與實踐，使學生能力與素質教育落實到教師的教學過程之中，促進了學生能力與素質的發展。

一、數學知識與能力素質結構體系的構建

構建符合工科專業人才培養要求的教學內容與能力素質結構體系，是深化高職高專數學課程教學改革、落實素質教育的前提。數學知識與能力素質結構體系的構建應符合高等工程專業人才數學知識、能力與素質培養目標要求，滿足專業對數學知識的需求程度。我們根據數學知識自身的系統性和特點，確定了高職高專專業人才應具備的數學知識、能力與素質結構。

知識結構：(1)高等數學基礎：一元微積分與應用、向量與空間解析幾何、多元函數微積分、級數、常微分方程；(2)工程數學方法：線性代數、概率統計方法、數值分析方法；(3)數學建模與數學實驗：數學建模方法、典型的數學模型、數學軟件應用。

能力與素質結構：(1)基本能力：邏輯思維能力、創造思維能力、獲取知識能力、質疑釋疑能力；(2)數學專項能力：數學思維能力、數學方法應用能力、數學建模能力、數學軟件應用能力；(3)思想品質與素質：辯證唯物的思想品質、嚴謹治學的工作作風、勇于創新的探索精神．積極思維的思維習慣。

根據如上知識、能力與素質結構體系中所要求的能力與素質培養內容，按照數學內容間的邏輯關系、內在聯系構建高職高專工科專業數學教學內容體系。此體系是由高等數學基礎、工程數學方法、數學建模及數學實驗構成。

數學知識與能力素質的培養相結合的教學內容體系，使知識的傳授與能力、素質培養相互依存，相互結合，保證了能力與素質的培養有機地融合在知識傳授之中，避免了只注重知識傳授、忽視能力培養，以及能力培養與專業人才培養要求脫節現象，同時改變了傳統教學中過度強調以數學學科體系內在邏輯性為主的教學體系，使數學知識、能力、素質培養與專業培養目標得以一致。

二、教學內容的處理與優化

高職高專數學課教學內容改革應遵循以應用為目的、以必需夠用為度的基本原則。應重點處理好理論與應用的關系：數學知識的系統性、嚴謹性與滿足專業需要的關系；數學知識教育與智能素質教育協調發展的關系；學數學與用數學的關系；傳統數學內容的繼承與現代數學內容的引入的關系。通過對離職高專辦學目標、專業人才培養要求與數學課在高等工程教育中作用的分析與研究，我們對離職高專數學課教學內容進行了改革，編寫了適合離職高專教學要求的教改教材(此教材被教育部列為高職高專規劃教材，已由高教出版社出版)。教材中對教學內容進行如下處理與優化：

1．突出微積分的基本思想與基本方法，使學生在學習過程中理解各部分內容的內在聯系，從總體上把握微積分的思想方法。如在教學內容上充分體現幾何、代數與數值三結合的思想，強化概念、定理、公式的幾何背景與應用背景的介紹。

2．結合數學建模突出數學應用，加強學生應用意識、興趣、能力的培養。

3．把數學軟件的使用融合在教學之中，增加數學實驗內容，加強學生使用計算機解決數學問題能力的培養。

4．根據離職高專特點，適度淡化數學推導，進行“合情推理”與幾何數值解釋。

5．從方法論的角度調整教學內容，使數學知識與素質教育內容相融合，促進學生數學思維方法與能力的發展。

6．適當引入現代數學的術語語和概念，滲透現代數學思想，為學生進一步學習現代數學知識提供接口。

7．尋求數學內容與專業的合點，訓練學生運用工程數學方法解決工程問題的能力，增加數學在經濟、社會、工業等領域的應用實例，擴大學生的視野。

三、課堂教學模式改革與優化

受傳統教學思想影響，高等工程院校的課堂教學，主要以注入式應試型教學為主。這種教學模式，在教學思想上偏重于知識的傳授，忽視傳授知識、培養能力、提高素質的有機結合，不利于學生智力開發。在教學內容上偏重于講授原理、法則、公式、方法，對知識的背景與產生過程，知識的實際應用，知識與能力素質培養的協調關系重視不夠，妨礙了知識傳授中能力與素質教育的實施。教學方法上以傳習性的注入式教學為主，很少采用富有啟發性的探索式、討論式等教學方法，課堂教學中強調知識的灌輸，把知識講細講透，很少給學生思考發揮的余地，制約了學生思維空間的拓展，不利于學生思維能力的培養和發展。教學過程上過分強調教師的主導作用，對發揮學生的積極性、創造性、參與性重視不夠，制約了學生主觀能動性和創新意識的發揮。教學結構上以節為教學單位組織教學，缺少對某一專題的強化和知識內在關系的整體把握，使學生對知識的理解與掌握具有片面性和局限性，影響了教學效率，不利于綜合能力的培養。測試考核上以閉卷考核為主，其中基礎知識與運算推理的考核占主要部分，缺少對知識綜合應用能力的考核。考試分數決定一切，應試教育根深蒂固，制約了素質教育的開展。

因此，從教學思想、教學內容、教學方法、教學結構上統籌優化，構建有利于能力與素質教育發展的課堂教學模式是必須的。為了使傳授知識與能力素質培養密切配合、協調發展，我們對課堂教學模式進行了改革探索，提出了專題式教學模式。專題式教學模式就是打破現行教材中章節的界限，針對教學內容的特征，學生能力與素質教育的重點，實現教學目標的有效途徑，確定教學專題；通過對專題教學內容結構，專題能力與素質培養要求，教師教學實施過程中的教學方法及手段，學生專題訓練與測試的整體設計與優化，以專題形式開展教學。

專題式教學模式的整體結構包括：專題教學目標、教學內容結構與重點，能力培養要求與要素，教學方法與手段、教學結構設計與優化、專題訓練與測試。它們之間結構關系如圖。

專題教學目標、教學內容結構、能力與素質培養、教學方法與教學手段、教學結構的設計與優化構成了專題式教學的主體，把握其各自特點、處理好它們之間的關系是有效實施專題式教學的保證。

1．專題教學目標的確定。實施專題式教學首先要確定專題教學目標。專題教學目標對專題式教學具有指導性，它決定著知識結構及其構成要點，能力與素質培養要求及其要素，教學方法與教學手段的運用及其教學組織形式，專題訓練與測試方式及其側重點。專題教學目標要根據專業人才培養目標分解出課程教學目標，結合專題內容要求進行具體化。即根據大綱的要求、教學

內容特征和學生的特點、能力與素質教育的側重點，把教學目標具體化。專題教學目標既要體現對教學內容的要求，同時也要體現其能力與素質的培養要求。

2．教學內容與能力素質培養的結合。專題教學內容與能力素質培養結構體系的建立是開展能力與素質教育的基礎。教學內容結構的確定要體現：依據教學目標要求確定基本知識要求、教學重點與難點。依據知識間的內在聯系確定有利于能力培養的結合點，實施能力與素質培養的措施。依據學生的學習情況，確定知識的深度與廣度。專題能力培養要求的確定要與專業人才能力培養及課程能力培養的要求相統一。要根據教學內容特點區分哪些是基本技能，哪些是專項能力；能力培養的側重點如何，怎樣去實施。要根據不同能力培養特點，找出適合于能力培養的內容結構與教學組織形式。教學內容與能力素質培養的結合應體現相互融合、相互依存、相互促進、協調發展的原則。

3．教學整體結構的優化。教學整體結構的優化是實現專題式教學過程最優化、產生最佳教學效果的保證。教學結構的優化應注意：(1)知識傳授與能力素質培養互相融合、彼此滲透、協調發展原則。即抓住知識與能力培養結合點，相互結合，相互促進。(2)主線分明原則。專題式教學應以某一專題為主線，主線分明，可以變分散為集中，變模糊為清晰，保證專題內容的連貫與前后呼應，使學生明晰知識與能力的內在聯系。(3)突出重點，強化專項能力培養原則。實施專題式教學就是以某一專題構建教學單元，因此對教學單元的整體優化，應從教學單元出發，突出專題內容重點，強化專項能力培養，使得專題內容主次分明，結構清晰，能力培養目標明確。(4)教學方法適合知識傳授與能力培養要求原則。適宜的教學方法既保證能力與素質教育在課堂教學中的實施，又能促進能力與素質的培養。

四、教學方法的改革與選取

教師的教學方法改革與選取對落實知識、能力與素質培養要求具有深刻的影響。教師在教學中要落實知識、能力與素質培養要求，首先要從教學方法上處理好教與學的關系，發揮教師在教學中的主導作用。同時，更加注重調動學生學習積極性與主體作用，實現使學生學會學習、發展能力、提高素質的目的。為此我們從培養學生能力與素質，發揮教與學雙方作用出發，提出專題式教學中選擇和改革教學方法的切入點：

1．從落實知識、能力與素質培養要求出發選擇教學方法。

2．從挖掘教學內容的思想性、闡明知識產生和發展過程出發選擇教學方法。

3．從按照認識規律、把握內容的本質和內在規律出發選擇教學方法。

4．從教法與學法相結合出發選擇教學方法。

5．從實現專題教學目標、追求最佳教學效率和效果出發選擇教學方法。

五、專題訓練與考試方式的改革

隨著以能力與素質培養為基礎的教學內容體系、教學模式、教學方法改革的深入，考試方式也必須與之相配合。這就要求在訓練與考試選題原則與方式上，突出能力與素質培養要求，變重知識輕能力的訓練與考核為知識與能力相結合，變重理論輕應用的訓練與考核為理論與實際應用相結合，變以閉卷為主的測試方式為閉卷與開卷、答題與論文相結合。突出考核學生應具備的數學能力與素質，引導學生從側重知識的記憶、模仿向發展知識應用能力上的轉化。為此，提出了以專題為單元的訓練與考核方式，改變了傳統的一考定乾坤的考試方式。對于高等數學基礎部分，在訓練與考試選題時控制知識與能力測試比例，能力測試方面主要測試學生邏輯思維能力、形象思維能力，以及運用所學知識分析解決實際問題的能力。對工程數學方法，主要訓練與測試學生運用數學方法處理工程問題能力及數學建模能力，考試方式綜合多變。數學建模課程測試，借鑒數學建模競賽測試方式，要求學生綜合運用所學知識，通過合理的假設，建立數學模型，運用數學方法，借助計算機求解數學模型，并以論文形式把分析建模求解過程闡述出來，考核學生綜合運用所學知識分析解決實際問題的能力。考試方式的改革，使測試與以能力與素質培養為基礎的教學內容體系、教學方法改革相呼應，促進了學生能力與素質的發展。

作者系承德石油高專基礎部副主任、副教授

(承德067000)

責任編輯：黎立

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