摘要:高職數學教學應該遵循“兩個適應”原則,即與專業課程對數學的要求相適應,與學生的數學水平和心理發展特點相適應。我國高職數學教學在內容、方法、手段和組織形式上存在許多問題,因此,應根據“兩個適應”的原則對高職數學教學進行改革。
關鍵詞:“兩個適應”;高職;數學教學;改革
高職數學是高職教育中一門重要的基礎課。作為一門基礎課,高職數學教學的目的是為學生學習專業課程打好基礎。為了達成這一目的,高職數學教學應該適應學生已有的數學水平和心理發展特點,即必須遵循“兩個適應”的原則:與專業課程對數學的要求相適應,與學生的數學水平和心理發展特點相適應。我院以“兩個適應”為原則,對數學教學進行了初步改革,并取得了一定的成效。
高職數學教學存在的問題
從“兩個適應”的角度來看,我院與其他許多院校一樣,在高職數學教學方面主要存在以下三個問題。
首先,從數學教學的內容上來看,高職數學的教學內容基本上沿用的是普通高校本科高等數學的框架,只是在要求上有所降低,強調的仍然是數學本身理論體系的完整性和邏輯性。這就導致高職數學在內容上不符合高職教育的特點。此外,當前高職各專業數學教學的內容也沒有什么不同,也就是說,高職數學教學在內容選擇上并沒有充分考慮到不同專業對數學的不同要求,而是不分專業選擇千篇一律的內容。總之,高職數學教學與專業課程學習之間存在脫節現象。這就導致許多學生雖然學了數學,雖然對高等數學的體系有了一定的掌握,但是并不知道為什么要學習高職數學,不清楚學習高職數學對于專業學習的意義,更不知道如何將所學數學知識融入到自己的專業學習中去。
其次,在教學方法上,當前高職數學教學使用比較廣泛的仍然是講授法。在課堂教學中,教師從頭講到尾的現象非常普遍。在教學手段上,居于主流地位的仍然是“粉筆+黑板”。盡管講授法是一種重要的教學方法,但是,在教學實踐中完全采用講授法,已經帶來了許多問題。從實踐的角度來說,長時間地采用單一的講授法導致一些學生過分依賴教師,出現思維惰性,限制了學生獨立探究能力的發展,使他們缺乏開發應用能力;在教學手段上,傳統的“粉筆+黑板”的方式固然有其優點,例如可以清晰地展示邏輯推理的全過程,并且可以隨時進行調整,然而單純采用這種教學手段將制約學生對數學形成全面的認識;從心理學角度來說,由于視聽刺激的單一化,容易使學生產生學習疲勞。相對于普通本科院校的學生而言,高職學生大多好動,讓他們長時間坐在教室里接受單一的視聽刺激很容易導致學習疲勞。總之,我國高職數學教學無論在方法還是手段上都沒有很好地照顧到高職學生的心理發展特點。
再次,在教學組織形式上存在問題。我國高職院校的學生有兩種來源:一類是中等職業學校的畢業生,又分為對口專業與不對口專業兩種;另一類是普通高中畢業生,分為文科與理科兩種。這些學生的數學基礎參差不齊。但是,高職數學教學并沒有考慮到這一點,所有學生接受的教學完全相同。結果,一些學生什么都沒學會,一些學生卻“沒吃飽”。也就是說,高職數學的教學組織形式不能適應學生不同的學習水平。
基于“兩個適應”的高職數學教學改革
鑒于以上問題,我院從“兩個適應”的基本原則出發,對高職數學教學進行了如下改革。
首先,通過調研,確定各專業對數學的需求狀況。一般來說,各專業對數學的需求具有兩個特點:一是不同專業對數學知識的需求既有相同點,又有不同點。這主要取決于專業自身。二是各專業既需要數學知識——因為學生要運用數學知識去解決實際的專業問題,也需要數學方法。據此,我們在高職數學教學中采取了以下幾項措施:一是排除本科數學教學注重數學本身的理論性和邏輯性的深刻影響,遵循“以應用為目的,以必需、夠用為度”的原則,選擇適當的教學內容。二是緊密結合各專業的實際,組織專業課教師確定每個專業的數學教學內容。考慮到不同專業對數學的要求有共性也有個性,在教學內容的安排上,采用了“基礎模塊+專業模塊”的方式。“基礎模塊”的內容是各專業都需要學習的,“專業模塊”的內容則是根據專業的個性要求確定的,是供特定專業的學生學習的。例如,三年制高職電類數學教材就被分為兩個模塊:(1)基礎模塊(72~98學時)。其中,函數:6學時;復數:6~12學時;極限與連續:18~24學時;微分:18~24學時;積分:18~24學時;常微分方程:6~8學時。(2)專業模塊(84學時)。其中,級數:18學時;拉氏變換:12學時;Matlab:12學時。在具體的教學過程中,除了注重數學知識的學習外,還突出了數學思想和數學方法的教學。
其次,為了使高職數學與專業學習緊密結合在一起,我們在教學中引入了數學建模。所謂數學建模,其本質就是將實際問題轉化為數學問題。這是用數學方法解決實際問題的關鍵環節。我校在高職數學教學中緊密結合學生所學專業的實際問題,加強建模的指導與訓練,使學生把實際問題轉化為數學問題的意識和能力得到了提高。
再次,為了更好地適應學生的心理發展特點,我們采用了多樣化的教學方法和教學手段。就教學方法而言,特別注意采用案例教學法。比如,函數最值這部分內容較為抽象,學生理解起來有一定難度,我們以電學中學生比較熟悉的電壓源模型為例(如圖1所示),電壓源內阻r=5Ω,外阻為R,當k=R/r為何值時,外阻獲得功率最大?
解:I=U/r+R,PR=I2R=(U/r+R)2R=U2/5(1/k+2+k)
PR取最大值需分母中S=1/k+2+k取最小值
對S求導并令S′=1/k2+1=0得k=1,又S″(1)>0
由極值第二充分條件可知,當k=1時S取極小值,從而PR取得極大值;又由最值唯一性且一定能夠取得可知,k=R/r=1時,外阻獲得最大功率。
以上這個用數學工具解決電學問題的例子,既讓學生加深了對抽象數學概念的理解,也使他們知道了數學學習對于專業課學習的意義,提高了學生學習數學的積極性。這種方法與專業課程的學習緊密聯系在一起,通過“學中用,用中學”,有力地提高了學生的實際應用能力。同時避開了煩瑣的數學理論講解,有效地提高了學生的學習興趣,這就充分考慮到了高職學生的心理特點,因此,要給予格外的注意。在教學手段上,在適當采用傳統手段的同時,應合理選用現代化的教學手段,如計算機輔助教學等,做到將傳統教學手段與現代化教學手段相結合。現代化教學手段可以將數學對象的不同側面——數值、公式與圖形集于一體,不僅能夠全面展現數學對象,幫助學生對數學形成完整的認識,而且符合學生的心理特點,有助于激發學生的學習興趣。同時,現代化教學手段也有助于凸現數學思想和方法。
最后,在教學組織形式上,依據《高職高專教育高等數學教學基本要求》和學生的實際數學水平,把學生分成不同層次分別進行授課,這樣使每個學生都學有所得。我們在高職新生入學的時候,對所有新生的數學水平進行一次診斷性測試和評價,并結合他們在高中(中職)階段的數學學習成績,對他們的數學水平形成一個比較準確的把握,據此將所有新生分成不同的層次分別進行授課。不過這些層次的劃分并不固定,而是根據學生的學習情況,適時地加以調整。
基于“兩個適應”的教學改革效果
從實際情況來看,我院以“兩個適應”為原則進行的高職數學教學改革取得了較好的效果。
首先,學生學習數學的積極性顯著提高。改革之前,學生參與數學學習的積極性不高,一些學生經常曠課,即使上課也心不在焉,平時的作業不能按時完成。改革后,出勤率大幅度上升,基本上不存在無故曠課的現象。上課時學生積極參與課堂教學,課堂氣氛活躍。課后作業不僅能及時上交,而且質量也有很大的提高。例如,在學習運用導數求函數最大值這部分內容時,在改革之前,學生普遍感到枯燥、抽象,不知道學習這部分內容究竟有何用途,因此,學習積極性不高。但是,在結合電學電壓源的內容后(如上例),學生學習這部分內容的積極性明顯提升,而且積極主動地練習其他求最值的題目。這樣的教學起到了事半功倍的效果。
其次,高職數學的教學質量大幅度提高。改革前,數學教學質量存在很大的問題:一是不及格率較高,高達30%以上;二是數學的工具作用沒有明顯地體現出來。改革后,不及格率下降到8%,而且學生能夠較好地把數學知識運用于專業學習中,大大提高了專業課程的教學質量。
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作者簡介:
李秀仙(1979—),女,山東諸城人,碩士,天津工程師范學院高職部教師,研究方向為高等數學教育、基礎數學。