張俊青
(山西職業技術學院,山西 太原 034000)
當前,旨在培養造就高級技術應用型人才的高等職業教育迅猛發展,已成為我國高等教育的重要組成部分。數學作為高職教育中各專業的工具課,對后續課程的學習和學生思維能力的培養有著不可替代的重要作用。其教學質量的高低直接影響著高等職業教育的教學質量,影響著學生的綜合素質水平。那么,如何尋求一種全新的高職數學教學模式來更好地發揮數學工具課的作用呢?本文結合高職院校高等數學教學現狀,從教學理念、教學內容、教學方式上對教學改革進行了探討。
高等職業教育是以培養面向服務和管理第一線需要的高等技術應用型人才為目標的,所以應以能力教學為核心,技術應用為主導。高職人才的培養應走“實用型”的路子,而不能以“學術型”、“理論型”作為人才的培養目標。高職的高等數學教學應重視其應用性和學生解決實際問題的能力。因此,在明確高等職業教育的基本特征后,我們應樹立以實用為目的,以學生為主體的現代教學觀,開展更有利于培養實用型人才的教學活動。
鑒于高職教育的特點,我們應該按照“實際、實用、實踐”的原則,來完成課程體系的構建。在課程設置上我們要保證學生近期就業“必須夠用”和將來發展“遷移可用”,科學構建針對性強,能培養高等實用性人才的課程結構。在具體的教學中,應堅持教學內容必須與專業相結合的原則,根據專業需要合理取舍教學內容,制定相應的教學模塊(分專業按需選擇級數、微分方程、矩陣、概率論與數理統計的部分內容),使學生擁有與專業培養目標緊密結合的高等數學知識,突出培養專業人才的目的。
比如,在機電類專業授課時,由于邊際分析、彈性分析等內容與專業關系不大,且不影響課程的連續性,教師可對這部分內容作刪減,重點講解傅里葉級數、拉普拉斯變換等內容。而針對學企業管理的學生,他們在今后的工作中與曲線的凹凸和函數圖形的描繪等問題很少接觸,對于這部分知識學生做到了解即可。而單利、復利、稅收、最小投入、最大收益、最佳方案、邊際分析等知識點是該類學生今后工作中必備的基礎知識,教師應重點講解。這樣的課程安排會讓他們在今后的工作崗位上游刃有余,對他們更實用、更有價值。
首先根據各專業對數學的需求情況進行分類。高等數學課程在各類專業的教學內容要有所偏重,有所不同。各類別的高數教師應相對固定,以便于他們深入了解和研究該專業的教學內容,為專業教學打好基礎。其次,在分類的基礎上,進行同類分層。根據學生實際的數學基礎,將同類學生分為A、B、C 三個層次,對不同層次的學生制定不同的教學模塊:基礎模塊、應用模塊、提高模塊。對分層次學生的學習情況、學習態度進行實時跟蹤調查,動態流動,對分層次教學的教學效果做好調研工作,及時調整教學策略。最后,對不同層次的學生依照不同的評價標準制定相應的評價體系。
在學習一個新的數學概念時,如果教師直接把概念拋給學生,學生理解會很困難,想要感受到數學的實用性和魅力就更難了。比如,在講解定積分的概念時,可以這樣引入:“在初等函數里面,我們計算過三角形、梯形、矩形等的面積,但這些都是規則的、簡單的圖形。那么對于不規則圖形,怎么來計算它的面積呢?”學生的興趣就被激發出來了,這時可以引導學生:針對不規則圖形,可以對其建立適當的直角坐標系。通過分析可知,不規則圖形的面積可以轉化為兩個曲邊梯形面積之差,這時問題的關鍵就轉化為求曲邊梯形。通過對曲邊梯形面積的求解,我們很自然地引入了定積分的概念。這樣的引入不僅有利于學生對新知識的掌握,而且充分體現了數學來源于實際,服務于生活。再比如,在講解講傅立葉變換時,通過與專業老師探討,可以選用單邊指數信號、矩形脈沖信號等典型的非周期信號的頻譜分析為例,引導學生理解概念,體會傅立葉變換的實用性。
為了從學生熟悉的生活實例或與專業相結合的實例引入概念,教師必須注意收集生活中的實例以及專業課程中涉及到的數學知識。而對于學校來講,在任課安排上,給某一專業授課的數學教師要相對固定,以便教師積累專業課中應用高數知識的案例來豐富教學內容,逐步建立針對不同專業的教學試題庫。通過引入與專業有聯系的實例講解概念,能夠改善教學效果,拓寬學生思路,提高學生學習數學的積極性和解決實際問題的能力。
我們培養人才的定位,決定了他們不必對數學公式、定理的來龍去脈搞得清清楚楚,而是能用這些公式來解決實際問題。因此,在課堂教學中,不必要的、費時較多的理論推導可以刪減。例如:講求導的四則運算法則時,在課堂上僅推導函數乘積的求導公式就可以了,對和、差、商的求導法則就不再一一推導。把用于推導的時間來讓學生反復利用這些公式進行更多的練習,解決具體問題,效果會更好,更符合培養目標的要求。
傳統的高等數學課程講究更多的是理論教學,重視學生理論的系統性、完整性以及學生邏輯思維能力的培養,這與我們的培養目標有出入。和專業課一樣,數學課也應該引入實踐性教學環節,數學實驗就是一個很好的載體。
數學實驗課的設立,首先改變了教師單向傳輸知識的傳統教學模式,它提高了學生在教學過程中的參與程度,提高了學習數學的積極性。其次,培養了學生用數學知識和方法解決實際問題的能力,領會了數學的精神實質和思想方法,掌握了數學這門學科的的精髓。再次,熟練了數學軟件,體會了建模思想。
數學實驗課在普通高校已經開設多年,但在高職高專的數學教學中還處于起步階段。數學實驗課的基本目標應該達到以下三點:
(1)熟悉數學軟件:Matlab、lingo、幾何畫板,簡要介紹其主要功能和基本操作。
(2)基礎實驗。系統講授如何應用數學軟件去處理數學的化簡、計算、畫圖等問題。讓學生充分體驗已經學過的數學基本概念與定理,從而加深理解,提高應用能力。
(3)選擇適當問題進行數學建模,借助數學軟件對模型求解,最后引導學生完成建模論文。
鑒于計算機的廣泛應用,為提高學生使用計算機解決數學問題的意識和能力,可以嘗試將所講內容做成課件。這樣可以激發學生學習的興趣,而且可以更好地幫助他們理解所學知識。比如:定積分的學習,這是高等數學教學中的重點和難點。利用多媒體動態演示“分割、近似代替、求和、取極限”的過程,可使學生對定積分思想有深刻的理解。同時,我們也應注意多媒體教學容易走入的誤區——課件內容與講授節奏不匹配,演示速度過快像放“電影”。總之使用多媒體教學,既要充分發揮其生動、直觀、省時間、容量大的優勢,又要避免其不利因素。
隨著教學思想、教學內容、教學方法的改革,對學生成績的考核方法也應當加以重視,進行改善。高等數學的學習我們不應以考試為目標,應當改變過去單純考核學生數學知識的考核方法,加大對學生應用數學知識解決實際問題能力的考核力度,真正體現“學數學、用數學”。具體來說就是,我們對學生成績的考核應當包括兩部分內容:一是基礎理論知識;二是項目問題,考核學生應用數學的能力。對兩部分考核內容設定相應的比例,制定完善的考核方法。這樣的評價體系大大激發了學生應用數學知識解決實際問題的積極性,為學生將來走向工作崗位打下了扎實的基礎。
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