楊紹華
摘要:對高職院校來說,高等數學是一門非常重要的基礎課程。筆者根據高職院校教育的基本特點和高等數學教學現狀,結合多年教學實踐,對目前高職院校高等數學的教學進行了深入探索,以期對提高高等數學的教學質量有所幫助。
關鍵字:高職院校 高等數學 教學方法
目前,我國高等教育正處在由精英教育向大眾教育轉變的階段,大學的擴招使得高職學生越來越多,高職院校應重點培養高技能應用型的人才。高等數學作為一門重要的基礎課程,對于學生學習后續課程,解決實際問題有著重要的作用。然而,目前的高職院校過分重視學生專業課教學而忽視高等數學的教學。主要原因是我們數學教師沒有研究教學現狀,在創新教學方法方面也無所適從。因此,分析高職院校數學教學現狀,探討提高高等數學教學的方法勢在必行。
一、當前高職院校高等數學教學實踐
(一)高職院校高等數學的教學目標
我國高職院校的教育目標是培養高等技術應用型人才。高職院校的人才涵蓋了生產、建設、管理、服務等多種行業。高等數學作為高職院校的一門基礎學科,不僅能夠對客觀事物進行定量化和科學化地描述,而且也是處理實際問題必不可少的工具。隨著科學技術的飛速發展,無論是生產活動還是經濟活動都需要有數學的支撐。因此,高職院校培養的一線技術和管理人員,應該具備相當的數學知識和必要的數學邏輯能力,能夠將實際問題轉化成數學語言,并解決問題。這樣高職院校學生才能在將來的工作中順利完成任務,提高效率。
(二)高等數學的學科地位認識
高職院校在設置高等數學課程時,需要充分認清其應有的地位。當前的教學實踐中,一些教師認為高職教育的數學夠用就行,認為培養實用型人才對數學的要求不高,片面地將數學教育擺在無關緊要的位置,導致很多學生對學習高等數學的價值產生懷疑,從而打消了學習數學的積極性,只是一味地應付考試。
(三)高等數學教學課時設置
高等數學在高職院校教學中占有重要地位,其課時設置也應當享有一定的偏重。由于高職院校的教育任務是培養應用型人才,高職院校理論教學的理念是“以應用為目的,以必需、夠用為度”,因此,高職院校大幅度地刪減高等數學的課時和內容。以某地職業技術學院為例,基礎理論課時只占總課時的四分之一,而高等數學課時的比重不足十分之一。這就使得學生學習將高等數學看成了“工具”,而學習的難度也是愈來愈大。
(四)高等數學教材問題
在當前的高等數學教學中,沒有統一的教材版本,多數學校是根據自己的教學特色來選擇教材。實踐教學中采用的大多是提綱挈領式的內容設置,這類教材知識點多、內容緊湊且節奏很快。為了能夠在較少的篇幅完成內容的編寫,編寫人員刪減了基本概念和解釋,而是直接給出了定義、公理等,課本里的例題也比較少。這些對于學生看書自學和理解知識都是不利的。而且教材中的知識偏重理論,強調結構的嚴謹,沒有對應用數學知識解決實際問題的給予足夠重視。學生在學習專業知識或工作時遇到的實際問題無法將數學知識應用進來,導致學習和工作效率低下。由于教材的設置不甚合理,教師需要根據專業的需要進行內容的擴展,這時也會受到教學計劃及課時方面的因素限制。
二、高職院校高等數學教學策略探索
(一)創新教學方法——以主題情境教學法為例
主題情境教學是指根據數學教學主題,結合學生的實際能力和要求,教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的形象生動的具體場景,以引起學生一定的態度體驗,從而幫助學生理解并掌握數學知識。教學內容圍繞一個既定的主題,在主題范圍內展開討論,并形成一個數學意義上的認識脈絡,這就是數學情境。主題情境法是根據學習者的條件創設一個合適的問題情境,經過具體問題的討論、概念和探索方法的引入、總結歸納、提出主要數學理論等步驟,進一步理解和掌握,并最終能夠應用。主題情境教學法是以對所要求的主題進行分析為基礎,以問題情境的創設為實施關鍵,通過分析、考察、投入等環節將問題情境融入教學活動中去,并延伸到教學方法和技巧中。如在講解利用微分求近似值時,教師可以在講解前先讓學生不用工具計算出cos60°30′值,那么學生會覺得這個問題沒什么難的,應該是可以解出來的。但是,當他們發現利用他們已經學過知識去解題卻不能解出答案,這時學生就會產生認知上的沖突,會因急于想解決問題而主動去探尋解題的方法。此時教師再去引導學生從微分的思想去處理問題,從而引出微分的定義以及近似計算公式:f(x)≈f(x■)+f(x■)(x-x■)利用這個公式就可以計算出來題目的近似值:先把60°30′化為弧度,得60°30′=■+■。由于所求的余弦函數的值,故設f(x)=cosx,此時取x■=■,Δx■=■,則f(■)=■, f'(■)=-■所以cos60°30′=cos(■+■)≈cos■-sin■×■=■-■×■≈0.4924。通過這樣的學習,學生能夠在解決同類問題時迅速并準確地計算出結果來,教學效果同時得到了較好的提升。
(二)更新教學手段——結合計算機輔助應用
我國高職院校在近些年的發展中,對教學手段進行了極大的更新完善。計算機輔助教學設備的加入,不僅豐富了課堂內容,也實現了學生學習興趣的培養。數學本身是一門抽象的科學,學習過程不如其他學科生動,學生的學習興趣不高。再加上高職院校學生的特點和學校教育的特點,傳統的數學教學方法已經不能激發學生學習數學的興趣和積極性。而隨著計算機技術的發展,利用計算機輔助教學已經是一種普及化的方法。計算機等多媒體工具能夠將紙質課本里固定的圖表等動態化,從而將一些抽象的概念、定理等以一種生動的方式呈現出來,改變了學生學習數學的思維模式,給學生以具象的表現。以鮮艷的色彩,優美的圖案直觀地、形象地再現了數學的抽象性。因此,計算機軟件解決了很多傳統數學中的困難。利用計算機教學可以使學生的積極性得到充分調動,使其輕松愉快地參與到課堂中來。總的來說,利用計算機輔助教學有下述方面的優勢:
1.擁有幾何畫板、Mathematica、Matlab等能夠處理復雜圖形、繁瑣運算和數據功能的數學軟件,因而能夠將復雜圖形的形成過程動態的呈現,從而使數形結合更加生動,為概念的引進、命題的揭示等提供了基礎。由于教師不必再重復性地在黑板上演算和畫圖,大大節約了教學時間。例如,在講解函數導數的幾何意義。我們可以在計算機上讓圖像先顯示函數曲線的割線,然后可以讓動點沿曲線向定點運動。那么,曲線在該點的切線就是割線的極限位置。這就是切線的定義的直觀形象的表述。在直角坐標系內,對函數的圖像作割線MN以及相應的橫坐標和縱坐標,將剛才的點的運動過程進行重復演示,此時就可以講解■■=■■就是該點處切線傾角的正切值。最后就自然導出導數的幾何意義。
2.在教學學習環境方面提供了多元聯系表示。這些軟件以動態或者組合的方式提供了圖表、文字或者符號等,將不同概念表示的數學關系顯性化。呈現了復雜圖形的形成過程,將抽象符號、零散數據進行直接操作,比如對局部進行放大,將排列的位置進行轉換,引進參數動態呈現等。這樣對進行有效的歸納、類比,呈現數學關系,理解數學本質提供了有力條件,開闊了學生的思維空間,實現學生自主探究式學習。
3.為數學實驗和實踐提供手段。作為數學理論應用的主要形式,數學建模已經越來越多地利用計算機來進行了。將數學方法根據其基本成分進行分解,將分解的每一部分作為可操作模型結構,進而構建學習平臺。學生可以利用這些模型結構,根據問題條件,通過操作菜單選項構建模型,對模型進行研究實驗。
(三)常態教學總結——組織學生間經驗探討
教學的過程是知識了解的過程。在教學活動中,根據新課程的教學要求,教師要發揮主導作用,將學生視為學習的主體。教師要組織學生在課下時間進行探討切實激發學生主動學習的熱情。高職院校的學生應該在最短的時間里完成數學學習由初等階段到高等階段的轉變,將數學思維由“靜態”轉變到“動態”,培養靈活的學習方式,多渠道的求知來源,多元化的思考能力。教師要讓學生了解學習高等數學的原因和方法,幫助學生將抽象的理論具象化、通俗化,并能夠讓學生主動去尋找和發現問題,思考問題并解決問題。
高等數學是一門有著較強的理論性以及較靈活的計算方法的學科,隨著時代的不斷變化,學生的知識體系也相應地變化,這就要求我們及時調整相應的教學內容,除了教授學生知識外,還要注重培養學生對問題的敏銳度,及時發現問題,透徹分析問題,獨自解決問題。我們要針對學生的反映不斷地調整教學,尋找適合學生發展的教學方法,提高高等數學的教學質量。只有走在時代的前列,才能推動數學教學的不斷發展。
參考文獻:
[1]金為民.高職院校高等數學教學淺議[J].教育探索.
[2]王存榮.淺析高職院校高等數學教學的適應策略[J].職業教育研究.
[3]任復麗.淺談高職院校高等數學教學[J].華章.
(責編 張景賢)