摘要:從改革高職院校高等數學教學現狀出發,闡釋了高職院校高等數學精品課程建設的理念,指出了課程教學思想轉變是精品課程建設的前提,課程內容與課程體系重構是精品課程建設的核心,教學方法改革是精品課程建設的關鍵。
關鍵詞:高職院校;高等數學;精品課程
精品課程建設是一項系統工程,必須從改革的現狀出發,建立嶄新的教學觀念,重構課程內容與課程體系,改革教學方法。精品課程建設過程就是探索和改革的過程。
高職院校高等數學教學現狀
在高職教育中建立高等數學教學模式是一個嶄新的課題。我國高等職業教育起步較晚,且受到普通高等教育模式的影響,因此,在培養目標、培養方法、培養過程和課程設置等方面都還存在著一些問題。課程設置基本沒有脫離普通工科和經管類專科的教育模式,教材選用和教學內容基本上是普通高等工科和經管類專業院校的壓縮或翻版。我國高等職業教育還沒有完全形成適合自身特點的課程體系、教材體系和教學內容,高等數學也不例外。從高職培養目標的要求和國外職業教育相關專業建設的情況來看,應對課程體系和教學內容進行較大調整。現行教學方法缺少對教材的“活化”,缺少理論聯系實際,缺少啟發探究。
高等數學的教學理念及改革目標
高等數學的基礎定位與教學理念精品課程是具有“一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理”等特點的示范性課程。高職院校必須從自身特點出發建設精品課程,以培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型專門人才為目標,強調理論與實踐的緊密結合,強調理論應用。高等數學在高職不同專業教學中具有通用性和基礎性的特點,在高職院校課程體系中占有十分特殊的地位。特別是在人類已進入信息時代,數字化技術迅速普及的今天,高等數學的基礎理論與方法已成為高職院校學生知識結構中不可或缺的重要組成部分。數學嚴謹的思維方式和解決問題的科學方法,更是高職院校學生適應未來社會、培養可持續發展潛力的必備素質和基本能力之一。因此,高等數學在高職教育中有著重要的基礎性地位,其精品課程建設必須從這一重要的基礎性地位出發。首先,要提升學生的科學文化素質,培養其良好的思維品質,向學生傳授思考和解決實際問題的科學方法和必要技能,全面提升學生適應未來社會發展的綜合素質和能力。其次,要為不同專業的后繼課程學習奠定必要的數學基礎,提供知識和方法論的支撐。再次,要為學生繼續學習深造提供必備條件。上述三方面內容,應該成為高職教育課程體系中對高等數學進行定位的基本依據。在此基礎上,應將高等數學課程的教學理念定位為:服務于不同專業的實際需要,以“必需、夠用”為原則;服務于素質教育,以突出數學文化的育人功能為主線;服務于能力培養,以培養學生具有應用數學方法解決實際問題并進行創新的能力為重點。高等數學作為一門基礎理論課,如何體現“必需、夠用”的原則,做到既保持一定理論基礎,又加強針對性,實現應用性,是建設精品課程的核心問題,也是值得我們長期研究的課題。
高等數學的教學改革與目標要求高職數學基礎性定位和基本教學理念,表明了其對高職數學教學改革的目標要求。不同類別的教育有不同的培養目標,擔負著培養不同類型人才的任務。高職人才的培養目標定位要求數學課程不應過分強調理論體系的完整性和邏輯體系的嚴謹性。應以“必需、夠用”為原則,重新構建適應新形勢的高等數學課程體系和教學內容體系;以能力和素質培養為重點,制定與各專業相適應的高等數學教學要求。與此相適應的教改模式應該是:既要保證不同專業對高等數學知識的基本要求,又要留給教師和學生更多的選擇空間,以適應不同人才培養規格和培養目標的需要。
高等數學精品課程建設的主體內容
課程教學思想的轉變是精品課程建設的前提教學思想是人們在教學實踐活動中形成的對教學現象、教學過程及教學問題的認識或看法,它是教學改革的前提,也是精品課程建設的前提。高等職業教育是大眾化的教育,更應貫徹以人為本的教育思想,提高學生的思想素質,培養自主創新意識及綜合實踐能力。高職院校高等數學教育必須注意培養學生四個方面的能力:第一,用數學思想、概念、方法消化吸收專業課概念和基本原理的能力;第二,把實際問題轉化為數學模型的能力;第三,求解數學模型的能力;第四,創造性思維能力。培養學生用數學思想、概念、方法消化吸收專業概念和原理的能力,必須重視數學概念的教學;培養學生把實際問題轉化為數學模型的能力,必須重視數學建模訓練;培養學生求解數學模型的能力,必須結合計算機和數學軟件進行教學。另外,數學是最好的思維體操,作為數學教師應有意識地結合教學內容培養學生的邏輯思維、類比思維、發散思維及聯想思維等各種思維能力,幫助他們欣賞數學的美,進而培養學生的創新能力。
重構課程內容與課程體系是建設精品課程的核心高職數學的教學內容和教材體系應體現高等數學改革的基本理念,應滿足不同學科、不同專業和層次的教學要求。高職院校的數學教學應體現高教性。在對高等數學教學內容進行重新構建時,應以培養必需的數學素質和分析與解決實際問題的能力為主體要求,以突出培養數學思想方法和數學技能為主導,適度考慮學生的深造發展。在重構過程中,應始終堅持“七突出”:(1)突出培養學生的貫通能力;(2)突出教學內容與高職學生認知基礎的適應性;(3)突出與高職整體培養目標體系的適應性;(4)突出與現代教育技術的整合;(5)突出數學教學中的人文性;(6)突出與區域經濟社會的適應性;(7)突出數學建模思想。我院在教學過程中,根據“高教性、職教性、地方性”的辦學定位和“根據市場定專業、緊扣企業開課程、針對崗位練技能”的辦學理念,遵循“必需、夠用”的原則,以加強數學思想與方法、數學技能與應用的素質培養與能力訓練為目標,將高等數學課程劃分為“公共基礎課”、“專業基礎課”與“數學技術課”三大塊,并以此為依據,編寫出版了公共基礎課教材《微積分應用基礎》、專業基礎課教材《工程應用數學》、《經濟應用數學》以及《數學實驗課講義》。作為公共基礎課,《微積分應用基礎》的主要內容有函數的極限與連續、導數與微分、導數的應用、積分學、常微分方程初步,教材內容全面、結構嚴謹、應用性強,是一部適合高職院校教學的融基礎理論、方法訓練和數學應用于一體的優秀教材。通過學習該課程,學生獲得了從數和形兩方面洞察現實世界以及利用數學方法解決非數學問題的能力。在內容安排上,以專業教學所需要的教學案例為主線,突出模塊化思想,照顧到不同基礎的學生。《工程應用數學》和《經濟應用數學》分別是工科類和經濟類學生的專業基礎課程,《工程應用數學》內容包括矩陣代數、傅立葉級數、拉普拉斯變換、統計初步與概率計算、圖與網絡等;《經濟應用數學》內容包括微積分在經濟管理中的應用、矩陣代數、線性規劃、數理統計基礎等。另外,我院還為部分學生開設了數學實驗選修課程,主要內容有利用MATLAB繪制函數圖形、矩陣運算、割圓術、求解微積分、方程的近似根與迭代法、數值分析、統計分析、優化工具箱等。為了提高學生的數學素質和數學應用能力,我們在高等數學教學中應用了MATLAB數學軟件,幫助學生對所學內容進行多維度理解,以掌握數學知識點。同時,設計了與主教材配套的網絡課程、試題庫、電子教案和學生自測學習系統,滿足教學過程中的各種需要,體現了高職教學實踐性的特點。另外,我們還指導學生成立了課外社團,拓展教學實踐的范圍,取得了極其明顯的效果。在2003~2006年的浙江省大學生數學競賽中,我院連續取得優異成績,在全省同類學校中名列前茅。
教學方法改革是建設精品課程的關鍵為了提高高等數學課的教學質量,我們對教學方法進行了長期研究和實踐,將改進教學方法作為提高教學質量的重要途徑,使教學方法與教學內容相適應,與學生的認知水平相適應,充分利用現代化技術進行師生互動,使教學方法多元化。在課堂教學方面,結合具體教學內容,努力貫徹啟發式教學原則,采用案例驅動式教學方法,激發學生的學習興趣,結合具體教學內容適度使用多媒體教學手段,收到了良好效果。在指導學生課下學習方面,結合高職學生的學習特點,通過對高等數學課程作業的規范化要求培養學生嚴謹認真的工作作風,通過布置思考題與教師富有啟發性的答疑等手段,調動學生自主學習與探究性學習的積極性。以實現高等數學教學內容改革為載體,以素質教育和能力培養為目標,將“學生為主體、教師為主導”的傳統教學原則與“互動、參與、提高”的現代教學思想相融合,是我們進行教學方法改革的理論基礎。“合理利用多媒體,傳統與現代相結合”是我們對現代化教學手段主要實踐方式。增加數學實驗課程,在教學中融入數學建模思想,廣泛組織數學建模活動,教給學生使用數學軟件求解數學問題的方法,增強學生綜合運用所學知識解決社會實際問題的能力,培養學生的創新能力,是我們實現課內課外相結合、理論聯系實際的有效載體。充分重視學生的反饋意見,及時修訂、穩妥實踐、探索總結適合現代教育形勢需要的整體教學改革方案,是我們進行高職數學教學改革的行動準則和終極目標。經過幾年的努力實踐和經驗總結,形成了以“啟發和參與討論相結合”、“強調案例教學”、“分類分層”等為代表的教學方法體系和教學內容改革經驗,建設了多媒體教學課件、電子教案、考試系統以及網絡課程等完整的立體化教學資源,為實現學生課外自學提供了必備條件。在開展實踐教學、組織學生參加全國大學生數學建模比賽的活動中取得了良好成績。
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作者簡介:
云連英(1957—),女,河南焦作人,臺州職業技術學院副教授,研究方向為應用數學。