摘要高等數學是高職教育中重要的基礎課,數學的文化價值和數學技術對培養高職學生的綜合素質及應用技能具有重要作用;高職高等數學教學內容要符合現代社會對高素質應用型人才的需要;教學方法要適合高職學生的特點,有利于高職人才自身持續發展的需要。
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
從近幾年高職數學教學的實踐來看,高職數學教學中主要存在如下幾個問題:一是對高職數學教育的認識;二是高職生數學基礎較差不適應大學學習;三是教學內容與專業結合,發揮數學工具作用,四是教學方法適應高職教育需要的問題。針對上述問題采取相應對策,以利提高教育教學質量。
1 高職數學教育的認識問題
高職院校培養的是高技能應用型人才,理論知識以“必須、夠用”為原則,重點是掌握實用技術、技能。然而理論知識“必須、夠用”的原則如何把握卻沒有明確的標準。如機電類、財經類和計算機技術類等的高職生,都需要一定的高等數學知識作為專業學習的工具,對高等數學這個工具都有明確的要求。由于高職生在校時間短,專業課和實驗、實訓需要時間,使得數學教學時間減少,實際教學內容達不到“必須、夠用”的要求,以致造成“數學無用”的悖論。實質上是學生掌握的數學知識太少,不夠用、不會用。要改變這種現象,需明確高職教育中數學教育的意義,正視數學教育,使數學教育在高職教育中更好地發揮育人作用。
首先,正確理解數學教育的意義。在數學教育中傳播數學文化、數學思想,培養高職學生的理性思維能力。數學教育的意義就是要培養學生的思維習慣,一種數學文化修養。這種數學文化修養既涵蓋養成的實事求是的科學態度,推理嚴謹、言必有據和條理化的思維習慣,也涵蓋養成的數學意識——理解數學的科學意義、文化內涵、懂得數學的價值。①
其次,數學教育要適應高職教育的需要,要培養學生學會學習的能力,培養學生運用數學的能力。隨著社會的發展,數學的應用越來越廣泛,它已經成為人們參加社會生活、從事生產勞動的需要。它是學習和研究現代科學技術的基礎;它在培養和提高思維能力方面發揮著特有的作用;它的內容、思想、方法和語言已成為現代文化的重要組成部分。②高職教育中的數學內容是高中數學內容的深化和提高,一方面這些內容是高職教育的文化理論基礎,也是學習其他課程的基礎;另一方面,在傳授數學知識、把數學作為工具的同時,培養學生的思維能力和創新意識,培養學生學會學習與思考的能力,這是數學教育特有的功能。思維能力與創新意識是高素質應用型人才不可或缺的品質,是他們緊跟時代步伐并能夠持續發展的基礎。因此,高等職業教育中的數學教育能夠在提高學生素質上發揮重要作用,為培養高職學生理性思維和探索精神打下基礎。要實現培養高素質應用型人才的目標必須重視數學教育,隨意壓縮高等數學學時是有損于學生綜合素質培養和高等職業技術教育培養目標的。
2 學生的數學基礎較差不適應大學學習的問題
盡管近兩年高職院校錄取分數有所提高,學生的文化基礎比以前好許多,但數學基礎普遍很差,高考的數學分數在70分左右甚至更低。高等數學比較抽象,對于初等數學基礎不太好的高職生來說學習困難是很大的。在壓力面前,有的同學缺乏信心,對高等數學學習缺乏鉆勁和韌勁,放松對自己的要求。有的上課注意力不集中,聽課效果不好,跟不上教學節奏,課后復習不夠認真、不夠深入;有的同學抄襲作業,或抄習題集里的解答。這些學生中,多數不愿虛度年華,但有些學生自制力不強,不能從社會上其他方面的誘惑中解脫。他們多次向老師表示要好好學習,但常常不能兌現,有的學生對知識和技能充滿著渴望同時對自己學業無起色感到無奈。③
要解決這類問題,首先要樹立學生學習高等數學的信心。 高職學生都希望在學校能學到真正實用的知識,學到較過硬的專業技術,以立足于社會,成為素質高技能強的人才。在軍訓和入學教育中表現出來的吃苦耐勞精神和嚴肅認真態度就可看出他們渴望成人成才的決心。這也是培養高素質應用型人才的前提。在教學中不斷增強他們學習的決心,培養克服各種困難的頑強精神,同時加強學法指導,以形成良好學習和思維習慣,提高學習效率,逐步實現培養目標。
亦有部分學生綜合素質較高,具有較高的智商和情商,基礎知識較好,學習態度端正,學習用功刻苦、有鉆勁和韌勁,基礎課程、專業課及技能都取得了明顯的進步,各科成績優秀或優良。高等數學教學中要發揮他們在學習中到帶頭作用,突破教學中的難點,形成良好的學習氛圍,培養出更多優秀的高職畢業生。
3 教學內容與專業的結合問題
20世紀50年代高等學校全面引進了當時的蘇聯模式,形成了一種按行業的需要培養人才的專業教育,專業課的設置著眼于行業知識的要求;數學等基礎課則以服務于專業課為主要目標,數學的教學內容比以前有所增加。這種體系和指導思想事實上一直延續到現在。雖然,20世紀80年代以來由于使用計算機的需要,線性代數(以計算為主)和數值方法在一部分學校成為數學必修課,但從指導思想來說仍然是“專業教育”,教學內容的變化也非常有限。④高等職業教育是近幾年發展起來的,其教學形式受到普通高等教育的影響,有些課程是普通高等教育的簡單壓縮,高等數學課程亦是如此,其職業教育的特點不突出,不能彰顯高等職業教育的特色。因此,教學內容的整合是十分必要的。整合的教學內容應緊密聯系社會實際,聯系專業實際,為專業服務,有高等職業的特點,要適應當今社會生產和生活的發展的需要。
高職學生在校學習的時間受學制的限制,數學課程的學習時間是非常有限的。要培養出“高質、強能”的高等技術應用型人才,教學內容貫徹“必須、夠用”的原則。精選那些在職業技術中廣泛應用、貼近現代生產實際和科學技術的,在理論上、方法上、思想上是最基本的數學知識。整合的高等數學課程要體現與普通高等教育培養目標相比的“職業性”,與中等職業學校培養目標相比的“高等性”。如機械類專業、電工電子技術類專業、財經類專業、醫藥類專業的高等數學,其主要內容是微積分、微分方程及其應用;計算機專業的高等數學、線性代數、離散數學及其應用。教學內容應依據專業技術的基本要求,滿足專業技術需求,內容生動有趣,專業技術特色突出,既體現數學來源于專業技術的實際,又能用數學方法去理性地思考職業技術問題,進而用數學思想方法解決專業技術問題,充分體現數學在專業技術中的應用價值,體現數學知識的活力。
現在計算機的應用已經普及,數學軟件是數學在專業技術中應用的一條重要途徑。有些高職院校的數學實訓已使用諸如Mathematica、Matlab、Lingo等數學軟件。我院在數學建模培訓中,按照數學建模競賽的要求,對上述數學軟件的運用進行培訓,取得了比較理想的效果。通過數學建模的教學實踐,我們體會到,數學軟件融入高等數學的教學的優點:不必刻意追求理論的嚴格性,可在理解基本概念、基本定理前提下,運用數學軟件的強大功能解決實際應用問題。對于數據量大的情形,運用數學軟件效果會更好。當然,把數學軟件融入高職院校的高等數學教學還需更深入的理論研究和實踐探索,以利更好地發揮高等數學與計算機在培養高職人才上的作用。
4 對高職數學教法改革的思考
在數學教學中要突出數學思想方法的傳授,突出數學知識的應用,努力培養學生數學思維能力,要注重培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力,發展學生應用數學的意識和創新意識,提高學生數學探究能力、數學建模能力和數學交流能力,用數學方法研究、解決專業方面的問題,為專業發展提供理論探索的途徑。進一步發展學生的數學實踐能力與理性思維能力,全面提高應用型人才綜合素質。
4.1 建立高等數學為專業課程服務的教學模式
要選擇具有高職特點的高等數學材料,建立高等數學教學為專業課程服務的教學模式。在數學思想的指導下,導出數學在該專業上的應用。一方面把數學展現為鮮活的工具,另一方面體現數學的文化教育功能,發揮數學在培養學生的理性思維能力和創造性思維能力的作用,培養求實創新的意識和能力。這要求教師不僅要有扎實的數學專業知識和數學教育功底,而且要求教師要深入研究高等職業技術教育的特色,深入到專業培養目標中去,深入到實踐中去;參閱相關專業的教材,發掘專業技術課程中的數學素材,研究數學在專業技術中的應用。這樣做既可以把抽象的數學具體化,又可以用專業實際問題不斷充實數學教學內容,為數學教育注入活力。
4.2 教學方法靈活,充分揭示數學思維過程
教學中要注意剛入學的大學生還保持中學的學習習慣,引導學生適應大學(高職)學習方法是十分必要的。高職生的數學學習一是掌握數學工具,二是學會數學思維、體會數學文化內涵。國內外先進的數學教育方法,有一個共同的出發點,就是充分揭示數學思維過程。如“啟發式”教學法,是通過教師的主導作用來啟發學生的思維活動,調動他們思維積極性,達到提示數學思維過程的目的。“發現式”教學法,則以模擬教學發現思維,培養探究式的數學思維能力,充分提示思維過程。“單元知識結構”教學法是在突出知識結構的同時揭示數學思維的認識過程,為探索活動開辟廣闊的思維天地,為揭示數學思維的宏觀過程提供了條件。⑤運用MM教育方式于高等數學的教學等等,能激發學生數學思維的潛能,激發學生探索專業中的數學問題,逐步學會使用數學工具,學會數學思維方式。靈活運用教學方法,充分揭示數學思維過程,培養學生探索精神。
4.3 運用現代教育技術,增強教學效果,提高教學質量
在教學中運用多媒體和數學軟件是提高高職數學教學質量的有效手段,發揮多媒體教學信息量大,生動、形象、直觀的特點,將抽象的數學概念通過畫面展示出來,并輔以數學教學語言表達,讓學生看得見,聽得清楚,摸得著(動手操作),有利于提高課堂效果和效率。
在高職的數學教學中借鑒數學建模的思想方法,介紹數學軟件,運用數學軟件的強大功能解決應用問題。如線性規劃、動態規劃、微分方程、圖論、數據的統計描述與分析、插值與擬合等等,讓學生通過數學實驗親身體驗數學應用。學習和運用數學軟件意義不僅僅是認識了數學軟件與數學應用,重要的是培養了運用這種工具的技術、能力,這種數學與現代技術結合的作用及其思想方法對學生的持續發展能夠產生深遠的影響。
4.4 加強學習方法指導
加強學法指導,幫助學生盡快形成適應大學學習方法。由于高中學習與大學學習環境、要求不同,學生開始會感到不適應。指導學生預習,上課認真聽講,積極參與課堂教學活動,鼓勵學生課堂上主動參與探索,充分發揮學生在課堂上的主體作用,最大程度地提高課堂學習效力;要求學生課后及時復習、練習和實踐;指導學生選用適當的參考書,運用網絡資源,弄懂弄通所學的內容,掌握所學數學知識的思想精髓,逐步培養學生學習數學的能力,逐步建構起相應的知識體系,初步掌握應用數學的技能。
數學教育要在高職教育中發揮積極育人作用,必須深入研究數學教育理論與實踐的結合,深入研究數學在專業技術中的應用,研究高職教育的特色,總結高職數學教學經驗,不斷豐富高職教育中高等數學的教學內容,形成高職高等數學教育的特色。
基金項目:2008年湖北職業技術學院院級項目《高職課堂教學方法研究》(編號:2008 B05)
注釋
①王子興.論數學素養[J].數學通報,2002(1):7.
②中華人民共和國教育部.全日制普通中學數學教學大綱[Z].人民教育出版社,2002.4:1.
③侯文宇,李林杉.多媒體和網絡技術知高職高專數學教學中的應用之思考[J].北京聯合大學學報(自然科學版),2004.3:95.
④蕭樹鐵.高等數學改革研究報告[J].數學通報,2002(9):7.
⑤陳浩.高職高專高等數學教學方法的幾點思考[J].皖西學院學報,2003.4:32.