基于一體化理念的數學課程內容改革初探

王慧劍

摘 要：高職教育的目標是培養高端技能型人才。數學課應根據專業的需求，與專業有效對接。本文通過調研專業對數學的需求以及需求深度和廣度，探索了高等數學在教學內容、教學模式、教學評價等方面與專業需求對接的路徑。

關鍵詞：數學課程內容 高職教育 機電一體化 整合

數學是高職院校學生必學的一門重要基礎課程，一方面它為學生學習專業課程打下良好的基礎，另一方面它有利于學生日后在工作中更好的運用數學知識，培養職業技能。因此，它既是一門重要的基礎課，也是一門重要的工具課。然而目前高職院校高職數學的整體教學質量普遍較低。為了改變這種現狀，數學課程的改革勢在必行。本文以機電一體化專業為例，首先通過問卷調查、查閱專業教材和專家訪談等方式，確定了高職院校機電類專業所需的數學知識體系，然后對該知識體系做了一定的分析，并提出了有針對性的教學建議，對下一步的教學研究具有重要的指導意義。

一、高職機電一體化專業在校學生特點分析

1.數學基礎薄弱

高職院校的生源一般是達不到普通高校分數線的普通高中畢業生和中專、職高、技校的“對口生”，數學基礎較差，邏輯推理能力、空間想象能力和抽象思維能力等相關數學能力較弱，對一些理論性較強的數學概念較難理解，數學知識的薄弱也影響了學生的數學計算能力。因此，高職學生對于高等數學里面一些理論性較強的數學概念、數學理論的推導、技巧性較強的計算方法都比較難接受。例如，極限的數學嚴格定義、微分的定義、定理、公式的證明過程等，學生是難以理解和掌握的。

2.專業技能動手能力較高

高職生雖然與普通高校的學生存在差距，但也有自己的優勢：思想比較活躍、專業技能、適應性比較強。高職畢業生受過良好的專業技術教育，是既有專業知識又有一技之長的技能型人才。學生對數學知識產生的背景、數學知識在專業上的應用、數學概念的實際意義等方面的學習表現出了較大的興趣和學習熱情。

二、對教學內容的幾點建議

1.以現行五年制高職數學教學大綱所要求數學知識為載體，整合專業課內容

針對機電一體化技術專業需要，實行“基礎模塊+機電一體化模塊”教學方式?；A模塊教學內容以基本概念、基本理論和基本技能為重點，以培養應用能力服務于專業為目標；“機電一體化模塊”所有內容要體現一個“用”字，解決與專業相關的問題。高職機電一體化專業以數學教學內容為主線，根據學生接受能力和數學教學順序安排教學進度，教學內容安排主要是在某些章節學習基本結束之后，或在開設專業課的那個學期伊始集中幾天再上一遍。數學教師用所教的數學知識講解專業課內容，使學生達到運用數學知識解決專業課問題、加深對所學數學知識理解的目的；同時從數學的視角，幫助學生梳理所學習的數學知識，盡可能打破學科的界限，使學生在解決專業課問題的過程中復習數學知識，理解數學發展的動因、數學的應用性質，理解數學與專業課之間的聯系，讓數學知識有了更加豐富的專業背景。在教學實踐中，盡可能地創設專業問題情境，激發學生學習數學的興趣，培養學生自主學習的能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。

2.面向專業需求，調整數學的教學側重點以及教學方法

我們不僅需要對專業課所需數學知識進行統計，而且需要探求數學知識點在專業上的應用角度和深度，從而幫助我們對數學教學側重點。不同專業課程對數學知識的需求多少不同，如電氣控制與 PLC 涉及到了邏輯代數，機械制圖與 CAD 用到了空間解析幾何、簡單的三角函數、勾股定理，電工電子技術、自動檢測與轉換技術應用等課程用到的數學知識多一些，如邏輯代數，復數，微積分，拉氏變換等。數學教學應在以教材為基本內容的同時，引進和分析專業課的案例。數學教師必須整合教學內容，而且不是簡單的教材內容的整合，也不是單純的把兩節課或多節課的內容壓縮成一節上，更不是單純的知識點的羅列，而是一個系統的綜合工程，它需要多角度多層面周密地考慮才能取得相應的效果。主要方法包括： （1）涉及到專業知識時，可以通過已知條件的方式直接給出，涉及到具體算法時，再用數學知識解題。 （2）創設問題情境，將數學與專業課密切聯系起來，但不涉及具體的專業課問題。 （3）對專業課幫助很大的數學知識在數學教材中沒有出現，則全部采用專業課的例題介紹該數學知識，并進行適當拓展。 （4）涉及到專業知識時，也可以通過介紹數學教材和專業課教材中對相同問題不同的處理方式，讓學生能夠把專業課中的問題在抽取基本量、建立數學模型后，轉化為數學問題后再解題。

3.堅持多元化評價原則，改革考試方法

由于數學課程在課程目標、課程內容、課程評價與專業課程存在很多的不同，所以數學課程的課改不能完全機械地模仿專業課的一體化課改，而是可以基于一體化的課改理念， 結合數學課程本身的特點進行。另外，參與課改的教師對專業要有所了解，要養成自我學習的能力，通過不斷的學習逐步提高自身的專業素養，拓展知識視野和學習領域，施行多元性評價體系，關注學生的個體差異，依據學生的不同背景和特點，正確地判斷每個學生的不同特點及其發展潛力，為每個學生提出適合其發展的具體的有針對性的建議。包括課前評價、課堂評價、課后評價。在現有考試形式的基礎上，對其注入新的活力，豐富評價的內涵，使評價更加注重考查學生的數學素質和數學能力。

4.豐富教學內容，適當增加數學軟件的教學

對于數學課程， 數學概念的呈現，盡量增加其輔助專業課程的內容，收集數學在日常生活和輔助專業的應用實例，這樣可以提高學生學習的積極性，培養學生的學習興趣。介紹數學概念時，講清楚概念的由來，實際意義，這樣更方便學生來理解。例如，講導數的概念，通過變速直線運動的瞬時速度的例子引出導數的概念，然后再強調導數在工程技術上是表示某點的變化率。如感應電動勢就是磁通的變化率，電流是電量的變化率。我們在數學課上增加這些專業知識的介紹，可使學生迅速地接受后續專業課程，且能體會到數學的應用價值。另外，強化數學知識在專業上的應用。例如，利用導數求極值的問題，應該多增加極值在工程技術上的應用實例等。在教學方法上也可以參照一體化課程，采用案例導入、任務驅動的行動導向教學法，以專業所需能力為目標，以具體的源于工作實際的典型專業案例為載體， 教師在做中教，學生在做中學，實現理論實踐的一體化。在教學內容中穿插數學軟件（如 Matlab、Mathematica等軟件）的學習，幫助學生從繁瑣的數學計算中解脫出來，同時對于數學基礎較弱的學生， 這樣可以減輕學生學習計算方法的壓力，同時也提高了學生的動手能力。課程內容要突出應用性和專業性。