五年制高職數(shù)控專業(yè)數(shù)學(xué)課程模塊化教學(xué)研究

賀安新

【摘要】 針對五年制高職數(shù)控專業(yè)教學(xué)實際，結(jié)合模塊化教學(xué)理論，重點對數(shù)控專業(yè)所需數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系進行了研究，提出了“數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容模塊化”的構(gòu)想，并給出了具體的操作內(nèi)容和實施步驟.

【關(guān)鍵詞】 五年制高職；數(shù)控專業(yè)；數(shù)學(xué)課程；模塊化教學(xué)

當(dāng)前，五年制高等職業(yè)教育在我國已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，已成為高等職業(yè)教育的一種重要的成熟的學(xué)制和辦學(xué)模式.以五年制高職數(shù)控專業(yè)為例，它要求初中畢業(yè)生在校五年時間里，既要達到高職教育的文化素質(zhì)要求，又要達到國際上培養(yǎng)同類人才專業(yè)技術(shù)課程有效學(xué)時三年以上的要求.在課程設(shè)置上，它以專業(yè)與市場需求為導(dǎo)向，充分體現(xiàn)適用、新興、現(xiàn)代、復(fù)合等特征，密切貼切經(jīng)濟和社會發(fā)展需求，因此深受社會歡迎.畢業(yè)生供不應(yīng)求.以揚州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例，自2003年開辦該專業(yè)以來，學(xué)生還未出校門，就已被預(yù)定一空.同時據(jù)揚州市人力資源和社會保障局（勞動局）統(tǒng)計，2007年至今，該市機械制造加工人才一直處于短缺狀態(tài)，而加工中心操作工一直居揚州市人才需求的第一位.

一、五年制高職數(shù)控專業(yè)數(shù)學(xué)教育困境

數(shù)學(xué)作為五年制高職數(shù)控專業(yè)教育教學(xué)體系中不可或缺的文化基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生認識數(shù)學(xué)與自然、數(shù)學(xué)與人類的關(guān)系，認識數(shù)學(xué)的科學(xué)價值和廣泛應(yīng)用，提高提出問題和分析解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和邏輯思維能力具有重要的意義.同時，由于數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性地位和研究工具作用，它也是學(xué)習(xí)專業(yè)課程的重要保證.然而，多年來數(shù)學(xué)教學(xué)是教師在臺上講，學(xué)生在臺下聽，教學(xué)的目的就是傳授書本知識.這種傳統(tǒng)的以教師為中心的教育觀念下的教學(xué)模式，已經(jīng)無法適應(yīng)我國高等教育迅速發(fā)展的形勢和培養(yǎng)21世紀(jì)高技能創(chuàng)新人才的需求，也不符合教育部關(guān)于轉(zhuǎn)變教育觀念、教育思想的要求.而國內(nèi)專家學(xué)者對普高數(shù)學(xué)教育研究的比較多，對職業(yè)學(xué)校的數(shù)學(xué)教育研究相對較少.如何提高學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣，使原本初等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的高職學(xué)生擺脫對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的恐懼，學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維方式觀察周圍的事物，用數(shù)學(xué)的思維方法分析和解決現(xiàn)實生活、工作中的實際問題，是高職數(shù)學(xué)教育工作者值得關(guān)注的問題.

二、嘗試解決途徑——數(shù)學(xué)課程的模塊化教學(xué)

模塊化的課程模式是指教學(xué)計劃中授課內(nèi)容安排的模塊化.在課程開發(fā)過程中借鑒加拿大（北美）的“能力教育體系”（CBE（CompetenceBasedEducation））等職教理念，運用DACUM（Develop a Curriculum）表進行課程開發(fā)，其課程特點：一是每個模塊相對獨立，每學(xué)完一個模塊可以獲得一項技能、知識或能力；二是模塊的內(nèi)容依據(jù)職業(yè)崗位實際需要確定，實用性、應(yīng)用性強；三是一般都借助了職業(yè)分析的方法，不以學(xué)科為中心組織教學(xué)內(nèi)容，不強調(diào)知識的系統(tǒng)性、完整性，而強調(diào)技能訓(xùn)練或能力培養(yǎng)，圍繞技能或能力形成組織教 學(xué)內(nèi)容；四是每個模塊內(nèi)容不多，講究“必需、夠用”，針對性強；五是模塊之間可以靈活組合，多數(shù)模塊可以在模塊之間形成模塊組合，每個模塊組合也有明確的行為目標(biāo)和具體要求.

三、具體操作

1.結(jié)合教學(xué)實際，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的模塊化

目前五年制高職學(xué)校數(shù)學(xué)課程作為公共基礎(chǔ)課，普遍存在著課時少，課本上應(yīng)知應(yīng)會的內(nèi)容多，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較差等問題.筆者針對五年制高職數(shù)控專業(yè)特點，結(jié)合數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，突出數(shù)學(xué)為專業(yè)服務(wù)的思想，整合出適合本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的、必需的而且有實際應(yīng)用價值的模塊化教學(xué)內(nèi)容，進行模塊化教學(xué).

我們把教材分成了函數(shù)模塊、向量與幾何模塊、平面幾何模塊、數(shù)列模塊和計算基礎(chǔ)模塊等幾部分內(nèi)容，并根據(jù)專業(yè)進度來安排相應(yīng)內(nèi)容：

第一學(xué)期：函數(shù)模塊.引入函數(shù)的概念后，著重講解三角函數(shù)，并重點突破單位圓.這是學(xué)習(xí)車工、鉗工過程中用到的基本內(nèi)容，因此安排在第一學(xué)期講授.如表1所示.

模塊化以后，結(jié)合專業(yè)內(nèi)容的變化，進行了內(nèi)容的重新編排，取消了一些實際作用不大的內(nèi)容，而對常用知識進行重點論述.在論述方式上也做了適當(dāng)調(diào)整，如對指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的論述，以計算為主，而對函數(shù)的認識僅僅作為了解性的內(nèi)容，并不多做強調(diào).對三角函數(shù)的講解，著重在于介紹正弦、余弦、正切函數(shù)的圖像和應(yīng)用.對立體幾何與平面幾何的要求相對提高.

2.突出在數(shù)控專業(yè)中數(shù)學(xué)應(yīng)用的背景和特點

在三角函數(shù)模塊中，著重講解了角的概念和運算，這關(guān)系到加工工藝的制定，角度和結(jié)點的計算；在立體幾何模塊中，著重講數(shù)控機床加工中常見的幾何模型，為學(xué)習(xí)圖形設(shè)計打下基礎(chǔ)；在平面幾何模塊中對軌跡與曲線在刀具軌跡形成和數(shù)學(xué)處理中的應(yīng)用進行了比較詳細的闡述；在計算基礎(chǔ)模塊中，著重介紹了幾種方程組的解法，為結(jié)點的計算和圖形設(shè)計打下基礎(chǔ).因此，模塊化之后的數(shù)學(xué)教材是以數(shù)控專業(yè)為背景來組織的，一方面這對于學(xué)生是比較貼近他們生活實際的，易于理解的；另一方面這也是為了反映信息技術(shù)時代的一個實際背景：數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景.例如在數(shù)控機床加工過程中出現(xiàn)的加工零件形狀復(fù)雜，加工路線軌跡就不能用簡單的曲線、面來確定，而需要通過幾何建模等復(fù)雜手段來處理.因此，在教學(xué)過程中，我們也結(jié)合了Auto CAD等軟件技術(shù)，解決專業(yè)實踐過程中的實際問題.

3.改進教學(xué)方法和教學(xué)評價體系

在學(xué)生成績的評價體系上我們也嘗試做了一些改革.在教學(xué)過程中應(yīng)突出職業(yè)教育的特點，使之能夠更接近社會實際，貼近所從事崗位的需要，適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要，以必需和夠用為度，設(shè)計教學(xué)任務(wù)，改一考定學(xué)期成績?yōu)槎喾矫娴木C合評價.平時學(xué)習(xí)（包括課堂表現(xiàn)和作業(yè)）占總成績的60%，考試成績占40%，分為筆試和小組合作實踐成績，如果在實踐中表現(xiàn)突出，可以適當(dāng)增大實踐成績所占的比例.小組合作實踐是將班級劃分出若干個合作學(xué)習(xí)小組，提出一個在專業(yè)課實踐活動中遇到的數(shù)學(xué)問題，比如對加工設(shè)計圖形的分析，對加工角度和結(jié)點的計算等等，以小組為單位分析、解決問題，或者得出一定的結(jié)論.每次以小組為單位進行活動時，每名同學(xué)輪流承擔(dān)小組長，設(shè)計、收集資料、觀察、記錄、分析任務(wù).活動完畢時，由小組長組織大家進行自評和互評，對每個小組的成果結(jié)合專業(yè)老師的指導(dǎo)進行點評，最后形成一次小組活動的綜合評價分，教師做好記錄.在小組活動時，能較真實地反映出每個人的動手能力、組織能力、表達能力、創(chuàng)新精神、與人合作的態(tài)度等.學(xué)生對他人的評價過程也是學(xué)習(xí)和交流的過程，能夠更清楚地認識到自己的優(yōu)勢和不足，是自我反饋、互相學(xué)習(xí)的過程，能夠促進學(xué)生能力及情感、態(tài)度、價值觀等方面的發(fā)展.這種多元化的評價體系對學(xué)生綜合能力的評定更能體現(xiàn)出學(xué)生的綜合素質(zhì)，而合作互動的新模式也極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，取得了較好的學(xué)習(xí)效果.

筆者結(jié)合基礎(chǔ)課課程教學(xué)的實際，重點對數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革進行了研究，并提出了“數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容模塊化”的構(gòu)想.此項研究對優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，深化教學(xué)改革都具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義.當(dāng)然模塊化教學(xué)的實施并非一蹴而就，它是一個系統(tǒng)工程，需要學(xué)校和教育工作者通過長期努力才得以實現(xiàn).