以“三模塊”為主的高等數學教學改革

摘 要: 本文將高職高等數學的教學分成基礎模塊、專業結合模塊、應用提高模塊三個方面，并以此為主線在適應工學結合的人才培養模式下，遵照“必需、夠用”的原則對高職院校高等數學實現三個模塊的一系列教學改革作進一步的研究與探討。

關鍵詞: 高職高等數學教學 “三模塊” 工學結合 教學改革

隨著“工學結合”人才培養模式的提出，高職院校高等數學的教學改革又進入了一個新的階段。高職高等數學教學要適應“工學結合”人才培養模式，就必須以“必需、夠用”為原則構建學生學好后繼專業課程所需要的基礎模塊，以“服務”為宗旨，構建與專業內容相結合的專業結合模塊，和以應用為目的構建的應用模塊。在以三模塊為主的課程體系下，我對高等數學實現三個模塊的教學內容的整合優化、教學模式的更新變革和現代教學手段的使用等一系列教學改革作進一步的研究與探討，從而滿足高職院校的人才培養目標對高等數學教學諸多要求的集合。

1.高等數學課程教學內容的重組和優化

高職高等數學的教學體系改革主要是將教學內容分成基礎模塊、專業結合模塊、應用提高模塊三個方面，現針對這三個模塊這間的關系對高職高等數學課程的教學內容(見下圖)進行重組和優化。

第Ⅰ部分為基礎模塊與專業結合模塊交集部分，這一部分內容為高等數學的基本原理、基本技術，是學生今后學習后繼的專業課程必備的知識，這一部分也貫穿了豐富的數學思想和方法，這部分的數學教學要遵從“必需、夠用”的原則。第Ⅳ部分是基礎模塊與應用提高模塊的交集部分，這是一個天然的聯系，應用提高模塊是高等數學理論的外在形式，也是其內涵所在。近年來，在高校蓬勃興起的數學建模教學，已經展示了它的活力和強大的生命力。第Ⅲ部分則是應用提高模塊與專業結合模塊的交集，滲透了高等數學作為一種普遍適用的技術對各專業的適應性，在專業課中已經有諸多概念和理論是通過數學語言來表達的。第Ⅱ部分是三者的交集，融基礎模塊、專業結合模塊、應用提高模塊。經過重組和優化，在教學內容上，三者結合使得高等數學在向專業基礎和實踐滲透;在教學實踐上，三者結合實現專業情形的高等數學模擬。在教學改革上，一方面，三者結合一方面使高等數學課程以新的面貌出現，另一方面，三者結合不僅使高等數學能適應“工學結合”的人才培養模式，而且高等數學課程本身也充滿了實踐性。

2.以“必需、夠用”為原則的基礎模塊的教學改革和優化

基礎模塊為高等數學的基本原理、基本技術，是學生今后學習專業必備的知識，這一部分也貫穿了豐富的數學思想和方法。對這部分的教學，教師要遵從“必需、夠用”的原則優化教學內容和體系。在教學內容上課程設置要合理，打破傳統模式，體現不同課程之間的相互融合，避免重復和隔離。對教學內容進行必要的增減與優化。針對專業作一定的取舍，最后確定的內容不可能面面俱到，壓縮一些經典但不常用的內容，刪除一些繁雜的推導和證明，增加一些體現現代數學思想和方法的新內容。根據實際情況，教師應結合學生的自身特點，設置不同檔次，不同內容的課程供不同學習要求的學生選學，這有助于調動學生的主動性、積極性，開發學生的潛能，促進個體優勢的發展，培養學生分析問題、解決問題的能力，從而全面提升學生適應未來社會發展的綜合素質和能力。教學方法方面，信息技術手段在教學中的應用是改革的重要方面。我們制作了大量的動態為主的教學課件，對于黑板上難以表現的內容，突破單一PPT的畫面切換，開發Flash等演示動畫，使學生提高興趣，加深理解。我們建立了完善的網絡學習平臺，集成課程的全部教學內容，還包括學習指導、知識拓展、專業常識、疑難解答、動態演示等，既可作網絡教程，又可作課堂教學補充。

3.以“服務”為宗旨的專業結合模塊的教學改革和優化

以“服務”為宗旨，構建與專業內容相結合的專業結合模塊。它的主要特點是體現高等數學內容的專業性，所有內容都要體現“專業”二字，體現與學生所學的專業掛鉤，讓學生感受“數學就在我身邊”，感受到數學理論不是憑空出現的，它來源于實際問題也服務于實際問題，形成“案例驅動式”格局。這一模塊的授課方式可以相對靈活，在教學過程中可以讓學生會用一系列數學軟件解決相關的數學問題。教師可以采用分組討論式或雙向式教學，亦可由某一專業技術問題的數學應用展開，可以由有工程背景和實踐經驗的專業課教師和高等數學教師來共同承擔教學任務。這種跨學科的教學模式的設置，對學生的思維方式及創新能力的培養是十分有益的，也是一種全新的嘗試。從某種意義上說這正是理工結合、多學科交叉融合的切入點，符合培養應用型人才的需要，使得高等數學以“服務”為宗旨的原則更加突出，應用性更加廣泛。

4.以“應用”為目的應用提高模塊的教學改革和優化

應用提高模塊內容的設定是為對數學感興趣的學生所設定的，主要指對學生數學建模能力的培養。高等數學教育應重視培養學生解決問題的能力，應能使學生在利用數學知識分析問題和解決問題方面得到鍛煉，使學生的素質能得到提高。因此，教師應將數學建模的思想和方法引入到大學數學的教學中來，使數學教學成為現實的、有實際背景的、富有挑戰性的活動。數學建模突破傳統教學方式，以實際問題為中心，能有效地啟發和引導學生主動尋找問題、思考問題、解決問題。同時，題目的開放性，教學方法的靈活性，對青年學生非常具有吸引力。數學建模活動還將學習的數學知識和方法與周圍的現實世界聯系起來，與實際需要和實際應用聯系起來，親身體會數學模型的解釋、判斷和預見三大功能在經濟分析和研究中所起的巨大作用。生動的案例使學生看到數學建模給經濟管理帶來的巨大經濟效益，從而極大地激發了學生學習數學的積極性。教師應讓學生體會到數學在解決實際問題的實際應用價值，體會到所學知識的用處和好處，激發學生的求知欲。同時在問題解決時學生能很好地掌握所學知識，培養靈活應用和解決問題、分析問題的能力。

為了更好地發展應用提高模塊，積極開辟第二課堂成立數學建模協會，高職院校可安排或邀請有經驗的教師常年定期開辦講座，豐富學生的課外知識，以此發現和挖掘數學特長生，為數學競賽和數學建模競賽提供人才儲備。每個班成立學生課外數學興趣小組，在開展好高等數學課程學習活動的基礎上，還可圍繞本專業領域及將來的就業環境解決一些數學的實際應用問題，消除有些學生對數學感到枯燥的反感情緒。

我們通過“三模塊”為主的高等數學教學改革基本構建出了適應“工學結合”模式的高職高等數學課程新的教學手段，建設了數學實驗室，開展了數學建模活動，并使專業問題的解決得到模擬實現。網絡課程的開發，使教學資源發揮出最大的效益。但在改革的過程中還有許多不足之處，需要我們在實踐中不斷探索和完善，最終使之更加適合高職教育。

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