以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程改革

宋艷紅，盧靜廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院

以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程改革

宋艷紅，盧靜
廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院以突出職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，依據(jù)“以應(yīng)用為目的，以必須夠用為度”的課程改革指導(dǎo)思想，以提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題為根本，更新教學(xué)理念、教學(xué)方法和手段，改革教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，提高了機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)的教學(xué)效果，使高職數(shù)學(xué)更好地體現(xiàn)了為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)的根本。

關(guān)鍵詞：高職教育；教學(xué)改革

課題項(xiàng)目：本文系2015年度廊坊市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程改革與研究”階段性成果。（課題批準(zhǔn)號(hào)142307，課題負(fù)責(zé)人：宋艷紅）。

廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院的高職數(shù)學(xué)課程改革主要考慮兩個(gè)方面的因素，一是要傳授“必須、夠用”的數(shù)學(xué)知識(shí)，二是要提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)以及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。近兩年來(lái)，“機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程改革與研究”課題組以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，依據(jù)“以應(yīng)用為目的，以必須夠用為度”的課程改革指導(dǎo)思想，以提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題為根本，更新教學(xué)理念、教學(xué)方法和手段，改革教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，提高了機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)的教學(xué)效果，使高職數(shù)學(xué)更好地體現(xiàn)了為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)的根本。

一、教學(xué)理念的變革

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)，以知識(shí)系統(tǒng)和理論原理為導(dǎo)向，以數(shù)學(xué)知識(shí)為目標(biāo)，以數(shù)學(xué)老師為主體，以應(yīng)試為基礎(chǔ)，開(kāi)設(shè)出數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相分離的課程。而職業(yè)教育，應(yīng)該以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，突出課程的能力目標(biāo)，以學(xué)生為主體，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的理論與實(shí)踐的一體化。

二、到機(jī)電系深入調(diào)研，與機(jī)電系老師共同商討、確定高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

課程組老師通過(guò)報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、期刊等認(rèn)真學(xué)習(xí)最新的教育理論，在數(shù)學(xué)教學(xué)中突出培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，結(jié)合學(xué)生要學(xué)習(xí)的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。我們的教學(xué)內(nèi)容要符合我院機(jī)電系學(xué)生的特點(diǎn)，又要符合機(jī)電系制定的人才培養(yǎng)方案，使學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。為此，廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)部的數(shù)學(xué)教師來(lái)到機(jī)電系與專(zhuān)業(yè)課教師共同探討、確定教學(xué)內(nèi)容。2014年，編寫(xiě)校本教材《電氣數(shù)學(xué)》，其教學(xué)內(nèi)容為：三角函數(shù)、平面向量與復(fù)數(shù)、函數(shù)與極限、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用、不定積分、定積分及其應(yīng)用、常微分方程、無(wú)窮級(jí)數(shù)和拉普拉斯變換。教材經(jīng)過(guò)一年的使用，我們修改了教材的錯(cuò)誤及疏漏之處，于2015年9月編寫(xiě)了教材《工科數(shù)學(xué)》，此教材為高等職業(yè)教育“十二五”規(guī)劃教材，由中國(guó)鐵道出版社公開(kāi)出版發(fā)行。《工科數(shù)學(xué)》內(nèi)容為三角函數(shù)、空間幾何、平面解析幾何、平面向量與復(fù)數(shù)、一元函數(shù)微積分、常微分方程和拉普拉斯變換、線性代數(shù)初步及概率論。由于機(jī)電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的高職數(shù)學(xué)學(xué)時(shí)為96學(xué)時(shí)或64學(xué)時(shí)，所以線性代數(shù)和概率論可作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容，只講授與學(xué)生密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。

三、更新教學(xué)方法、教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

在教學(xué)中，增加真實(shí)的教學(xué)案例，并呈現(xiàn)問(wèn)題，營(yíng)造解決問(wèn)題的環(huán)境；用一系列的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生基于解決問(wèn)題的探索、學(xué)習(xí)，為學(xué)生在數(shù)學(xué)課與專(zhuān)業(yè)課之間建立起橋梁。這可使學(xué)生由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)參與，這將在很大程度上實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的角色互換，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，為學(xué)生在將來(lái)工作實(shí)踐中數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（一）受學(xué)科限制，采用“傳遞——接受式”的教學(xué)模式，講練結(jié)合的教學(xué)方法，提高機(jī)電系學(xué)生的學(xué)習(xí)效率

數(shù)學(xué)課作為公共基礎(chǔ)課，一般在第一學(xué)年的第一學(xué)期開(kāi)設(shè)。第一次課，我們會(huì)做一個(gè)調(diào)研表，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的數(shù)學(xué)高考分?jǐn)?shù)及興趣愛(ài)好等。并對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行分析，制定針對(duì)不同班級(jí)的教學(xué)計(jì)劃。大多數(shù)高職學(xué)生上課集中注意力的時(shí)間不超過(guò)十五分鐘，很多學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，理解能力差，所以老師不能像對(duì)待本科生那樣一直講解，學(xué)生會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)地方聽(tīng)不懂，而放棄整節(jié)課的學(xué)習(xí)、甚至是整學(xué)期的學(xué)習(xí)。所以我們采取講練結(jié)合的教學(xué)方法，邊講解，邊帶著學(xué)生練習(xí)。一點(diǎn)點(diǎn)、一步步的教，學(xué)生能聽(tīng)懂，會(huì)提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。

（二）增加機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用題，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力

如果單純講授數(shù)學(xué)知識(shí)，會(huì)將數(shù)學(xué)孤立起來(lái)，讓學(xué)生認(rèn)為“數(shù)學(xué)沒(méi)用”。降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而影響了后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。為此我們所編寫(xiě)的教材《工科數(shù)學(xué)》中加入了這樣的例題：

圖1　

例題1如圖1所示，一個(gè)R=10Ω的電阻，L=2H的電感和一個(gè)E(V)的電源連同開(kāi)關(guān)S串聯(lián)起來(lái)，在t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)電流i=0，若：（1）E=40,（2）E=20e-3t,求t>0時(shí)的電流強(qiáng)度i(t)。

例題2已知正弦交流電電流I(A)隨時(shí)間t(s)變化，在一個(gè)周期上的圖像如圖2所示，試求I與t的函數(shù)關(guān)系式和電流變化的頻率f。

圖2　

例題3如圖3所示的機(jī)械系統(tǒng)最初是靜止的，有一沖擊力Aδ(t)使系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求因此而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)規(guī)律x(t)。

圖3　

解：按題意有x(0)=x′(0)=0.系統(tǒng)所受的力為沖擊力Aδ(t)，和彈簧力-kx，由牛頓第二定律，有mx″(t)=Aδ(t)-kx(t)，其中m是物體的質(zhì)量.即mx″(t)+kx(t)=Aδ(t)，對(duì)方程兩端取拉式變換，并設(shè)L[x(t)]=X(s)，得L[mx″(t)+kx(t)]=L[Aδ(t)]。

四、我們將數(shù)學(xué)建模的思想融入到機(jī)電系日常的教學(xué)活動(dòng)中，提高學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力和他們的職業(yè)素養(yǎng)

我院每年都組織學(xué)生參加全國(guó)性的數(shù)學(xué)建模大賽，還組織學(xué)院內(nèi)的比賽。數(shù)學(xué)建模是我院學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)。活動(dòng)中，學(xué)生首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，利用網(wǎng)絡(luò)查閱資料，到相關(guān)行業(yè)調(diào)研，對(duì)所有資料進(jìn)行分析，提出解決問(wèn)題的方案，由文筆好的學(xué)生將其整理成論文，整個(gè)過(guò)程需要三名學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作、共同努力。通過(guò)建模活動(dòng)的開(kāi)展，可以提高學(xué)生文獻(xiàn)檢索能力、與人交流能力、使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題能力以及自我創(chuàng)新能力，而這些都是學(xué)生在工作過(guò)程中所必須的職業(yè)素養(yǎng)。

五、在機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)的講授過(guò)程中，每次課我都會(huì)加入一些數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

數(shù)學(xué)可不但要傳授學(xué)生必要的數(shù)學(xué)知識(shí)，還要講授數(shù)學(xué)的思想、精神、方法，旨在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)、文化素質(zhì)和思想素質(zhì)，將科學(xué)素質(zhì)教育與人文素質(zhì)教育有機(jī)的融合在一起。例如，在講“定積分的概念”時(shí)，我會(huì)先介紹“微積分學(xué)的奠基人”的這些關(guān)于數(shù)學(xué)史的內(nèi)容；在講“解析幾何”時(shí)，我會(huì)給學(xué)生講講大數(shù)學(xué)家“笛卡爾”、“歐幾里得”的故事；在講拉普拉斯變換時(shí)，我會(huì)講講數(shù)學(xué)家“拉普拉斯”的故事。為此，我們?cè)诰帉?xiě)教材時(shí)還特意加了十篇閱讀資料：我國(guó)數(shù)學(xué)家在圓周率計(jì)算上的貢獻(xiàn)；歐幾里得和他的《幾何原本》；解析幾何的思想方法與意義；復(fù)數(shù)的發(fā)展史簡(jiǎn)介；函數(shù)符號(hào)與雙目失明的數(shù)學(xué)家——?dú)W拉；一個(gè)重要而又令人困惑的量；微積分學(xué)的奠基人；混沌現(xiàn)象；線性代數(shù)發(fā)展史簡(jiǎn)介；概率故事。

廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院的機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程正處于改革過(guò)程中，結(jié)合我院機(jī)電系學(xué)生的實(shí)際情況，以及機(jī)電系對(duì)我們基礎(chǔ)學(xué)課老師提出的新要求，需要我們課程組的老師一起齊心協(xié)力，將我院機(jī)電類(lèi)高職數(shù)學(xué)課程改革做得更好。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：宋艷紅，女，廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要從事數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作。