以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，推進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革*

張清葉，劉慧芳，李 坤

（河南機(jī)電高等專科學(xué)校基礎(chǔ)部，河南新鄉(xiāng) 453000）

1 引言

高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，面向基層、面向生產(chǎn)一線職業(yè)崗位的實(shí)用型、技能型專門人才。這一目標(biāo)決定了在教學(xué)中必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，受學(xué)時(shí)的限制，理論教學(xué)課時(shí)有所縮減，數(shù)學(xué)作為非專業(yè)理論課也成為被縮減課時(shí)的對(duì)象，致使數(shù)學(xué)課程教學(xué)面臨內(nèi)容多、課時(shí)少的矛盾，再加上高職作為大眾化教育，生源基礎(chǔ)差、底子薄，學(xué)生自覺(jué)性不強(qiáng)，基于以上事實(shí)，推進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革迫在眉睫。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)［1］是借助數(shù)學(xué)軟件，結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的一門實(shí)踐課。其目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生自己動(dòng)手為主。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于計(jì)算機(jī)的引入和數(shù)學(xué)軟件包的應(yīng)用，為數(shù)學(xué)的思想與方法注入了更多、更廣泛的內(nèi)容，使學(xué)生擺脫了繁重乏味的數(shù)學(xué)演算和數(shù)值計(jì)算，促進(jìn)了數(shù)學(xué)同其他學(xué)科之間的結(jié)合，從而使學(xué)生有時(shí)間去做更多的創(chuàng)造性工作。在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，為解決高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少的矛盾提供了一個(gè)有效途徑。

2 高職數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與對(duì)策分析

高職作為大眾化教育，我省今年高招錄取分?jǐn)?shù)線為310分（總分750分），折合成百分制為43.33分，學(xué)生既有來(lái)自普通高中的也有來(lái)自中等職業(yè)院校的，基礎(chǔ)普遍較薄弱，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)更是參差不齊。他們雖然參加過(guò)高考，但成績(jī)不高，基礎(chǔ)較差，沒(méi)有掌握一套好的學(xué)習(xí)方法，不能很快適應(yīng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)要求。而且很多學(xué)生學(xué)習(xí)目的性很強(qiáng)，認(rèn)為數(shù)學(xué)課程不是專業(yè)課，覺(jué)得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒(méi)有用處，或者由于自身的認(rèn)識(shí)水平所限，不知道數(shù)學(xué)知識(shí)是他們學(xué)好專業(yè)課程的基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)中對(duì)數(shù)學(xué)課程不重視。

另一方面，數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)課在新生入學(xué)第一學(xué)期開(kāi)始開(kāi)設(shè)，學(xué)生剛剛軍訓(xùn)結(jié)束，學(xué)習(xí)積極性高，學(xué)習(xí)氣氛濃，紀(jì)律好，可塑性強(qiáng)。高職教育不是要培養(yǎng)研究型人才，而是要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，故其數(shù)學(xué)課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)只看學(xué)生會(huì)做幾道題，更要看通過(guò)數(shù)學(xué)課的學(xué)習(xí)，他們的學(xué)習(xí)積極性是否提高，能否應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，能否形成一種數(shù)學(xué)思維方式。

針對(duì)當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中通過(guò)引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，形成了以知識(shí)的產(chǎn)生－形成－應(yīng)用為主線的“三段式”教學(xué)模式。即首先給學(xué)生介紹知識(shí)產(chǎn)生的背景，然后通過(guò)實(shí)例引出概念，最后應(yīng)用概念解決實(shí)際問(wèn)題，前兩段即“知識(shí)的產(chǎn)生－形成”階段在課堂教學(xué)中完成，最后一段即“知識(shí)的應(yīng)用”則以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的形式完成。

3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的組織

在信息化背景下，如果高職數(shù)學(xué)還是一味地強(qiáng)調(diào)學(xué)生的運(yùn)算能力，試圖再次施行題海戰(zhàn)術(shù)必然是行不通的。眾所周知，計(jì)算機(jī)最低層次的工作也是它最擅長(zhǎng)的本領(lǐng)就是重復(fù)工作，我們要讓計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)算，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生親身體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程，進(jìn)行高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革［2－5］。

由于設(shè)備條件限制，目前數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課主要在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中穿插進(jìn)行。教師在課堂上提出問(wèn)題，師生共同討論給出解決方法和程序流程圖，學(xué)生在課下用他們所學(xué)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言等）進(jìn)行編程，運(yùn)行程序并給出解答，然后將結(jié)果反饋給老師，教師再根據(jù)結(jié)果給大家推薦好的方法和程序，并進(jìn)行講解、總結(jié)、評(píng)議。如在講解零點(diǎn)定理時(shí)，已知若函數(shù)f（x）在閉區(qū)間［a，b］上連續(xù)且 f（a）·f（b）＜0，則方程 f（x）=0在開(kāi)區(qū)間（a，b）內(nèi)至少有一個(gè)實(shí)根。首先啟發(fā)學(xué)生，該定理指出根的存在性，那么根怎么求?通過(guò)討論給出解答:二分法。然后大家一起設(shè)計(jì)程序結(jié)構(gòu)流程圖如圖1。

圖1 二分法程序流程圖

教學(xué)組織中的重要環(huán)節(jié)，如師生共同討論確定解決方法及學(xué)生自己應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行編程、運(yùn)行程序，都讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。學(xué)生編寫的程序很多時(shí)候不能一步到位，他們?cè)跈C(jī)房通過(guò)互相探討，調(diào)試程序，最終運(yùn)行出可行結(jié)果。這樣一方面提高了他們的編程能力，另一方面激發(fā)了他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情，讓他們?cè)趧?dòng)手動(dòng)腦中真實(shí)體驗(yàn)了知識(shí)的形成過(guò)程，感受成功，建立自信。

目前我們僅對(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué)專門開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，給他們提供了專用的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。給全校所有開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課的同學(xué)提供數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，普及數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是我們今后要努力解決的問(wèn)題。

4 教學(xué)改革取得的成績(jī)及存在的問(wèn)題

通過(guò)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中穿插數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)氣氛變濃了，數(shù)學(xué)成績(jī)有所提高，并且學(xué)生計(jì)算機(jī)等級(jí)考試通過(guò)率較以前也大幅上升;通過(guò)短期內(nèi)在部分同學(xué)中專門開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，組織他們參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，從2006年到2011年中我校共派出38個(gè)隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，累計(jì)獲得國(guó)家一等獎(jiǎng)4項(xiàng)，國(guó)家二等獎(jiǎng)10項(xiàng)，河南省一等獎(jiǎng)13項(xiàng)，河南省二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，河南省三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，獲得國(guó)家獎(jiǎng)及省一等獎(jiǎng)比例高達(dá)63.16%;教學(xué)改革項(xiàng)目《高職高專工科數(shù)學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐》于2009年獲河南省教育廳一等獎(jiǎng)。這些成績(jī)充分說(shuō)明我們的教改方向是正確的，有必要進(jìn)一步推廣。

另外，也存在一些問(wèn)題。比如由于資源有限，僅能給少數(shù)同學(xué)提供專用的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，很多同學(xué)由于種種原因，最后一個(gè)環(huán)節(jié)上機(jī)運(yùn)行調(diào)試程序無(wú)法保證。導(dǎo)致我們開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的作用受到了限制，其效果大打折扣。其次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)如何協(xié)調(diào)，二者的時(shí)間怎么分配，這也是我們一直思考的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，改革高職數(shù)學(xué)教學(xué)是一項(xiàng)有益的嘗試，是新時(shí)期為適應(yīng)高職教育培養(yǎng)目標(biāo)，解決高職數(shù)學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少這一矛盾的有效手段。通過(guò)在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，采用三段式教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽并取得優(yōu)異成績(jī)，說(shuō)明我們數(shù)學(xué)改革的實(shí)踐是成功的。存在的問(wèn)題是如何進(jìn)一步加強(qiáng)改革力度，增大改革受益面。

（責(zé)任編輯呂春紅）

［1］焦光虹.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］.北京:科學(xué)出版社，2010.

［2］劉連福.基于“大眾數(shù)學(xué)”和“現(xiàn)實(shí)數(shù)學(xué)”的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究［J］.赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，（12）:8 －10.

［3］韓明.將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2011，（8）:137 －141.

［4］何曉娜.關(guān)于在高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考［J］.教育與職業(yè)，2011，（18）:122 －123.

［5］秦體恒，王秀梅.高職工科數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐［J］.機(jī)專學(xué)報(bào)，2010，（7）:98 －100.