基于創新能力培養的高職數學教學體系的研究

王富彬

(黑龍江建筑職業技術學院, 哈爾濱 150025)

0 引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》于2010年7月29日發布，很明顯，高職院校再次面臨新一輪的教育教學改革。以高職數學課程為例，現代高職數學課程改革應該超越企業崗位需求，突破崗位局限，重視培養學生的基本職業素養和創新能力，關注現代化和全球化對產業轉型升級的影響，順應職業發展對人才的新要求。在努力提高學生學習的效率和成效的同時，還要提高學生技能和素質，提高學生終身教育條件下的學習創新能力，為學生未來職業提升和崗位轉移奠定基礎。近年來，各高職院校對學生專業課的重視程度逐漸增加，專業理論課和實訓課的增加占用了原來數學課的教學時數，這種做法產生了嚴重的不良后果：學生的邏輯思維能力、抽象能力和后續學習能力下滑，導致學生的綜合職業能力和可持續發展能力受到嚴重影響。開展現代高職數學課程改革研究，探索高職數學課程改革方向、過程、方式，構建具有現代職教特色的數學教學模式及設計更為合理的數學課程改革方案已成為當務之急。本次課題研究構建了“基礎模塊+應用模塊+提高模塊”的高職數學課程內容體系和“基礎理論+數學建模+數學實驗”的高職數學課程教學體系，改變了現有的本科壓縮型的專科教育模式和課程體系結構，促進了教學內容更新重組，形成了適合高職院校自身特點的理論和實踐教學體系，能夠很好地促進數學教學改革與專業教學改革有機結合。

1 構建基于創新能力培養的高職數學教學體系的關鍵環節

專業崗位的職業活動過程、典型工作和事件等不僅是構建課程體系的主要依據，同時更是開展課程教學的問題、任務設計、創建主題學習單元、尋求教學載體的核心；為全面運用問題驅動教學，突出學生創新能力培養創造了有利的前提條件，應動態的跟蹤調查，及時掌握職業崗位工作內涵的變化和調整，完善數學課程的教學設計。

1.1 確定“理論教學+建模訓練+實驗教學”的高職數學教學體系

理論教學內容涵蓋了傳統數學課程的基礎知識，為后續專業課程教學奠定了數學知識基礎。建模訓練重在培養學生職業崗位工作過程中的數學應用能力，實驗教學內容則著重培養學生數學軟件應用能力，同時培養學生一定的協作能力。內容體系設計、內涵設計是將系統理論知識、數學建模與數學實驗知識有機融合，通過精心設計的課程內容體系，培養學生的多項能力，即基本運算能力、基本計算工具使用能力、數形結合能力、簡單實際應用能力、邏輯思維能力等。

1.2 構建“基礎理論+數學建模+數學實驗”的高職數學課程內容體系

以理論教學為基本框架，將課程教學、數學建模練習和數學實驗三個環節循環安排、交替進行，使學生的知識能力逐漸提升。實際上，在課程教學過程中，可按照問題驅動的教學方法，組織安排數學建模教學，并通過建模訓練來體現創新能力培養。具體做法如下：

1.2.1 在數學課教學中，根據課堂教學內容的需要，隨時安排學生建模訓練，訓練內容就是完成一個小的建模論文，為最終完成教學任務打好基礎，使教學與課堂任務訓練短期快速地交替進行。

1.2.2 在數學課教學中，根據課程教學內容的需要，適時安排數學實驗，訓練內容就是一個教學環節，還可以是幾個完整的教學任務的組合，為最終完成課程教學提供技術支持。

1.2.3 在某一單元教學結束后，采用集中實驗教學，完成問題驅動教學。在平時的教學過程中，注意多安排建模訓練，學生有了很好的基礎后，該階段的建模訓練質量有所提高，學生完成任務的速度也會加快，學生也有了許多的創新想法。

1.2.4 在全部課程學完后，安排1～2周的綜合訓練，這是完整的問題驅動訓練，即問題分析與假設、支撐理論、模型建立與求解、實際應用的全過程訓練，使學生重點熟悉一個單元教學的完整流程，為終結性評價奠定堅實的基礎。

2 構建基于創新能力培養的高職數學教學體系的具體方法

2.1 根據工程類高職人才培養模式的需要，與專業教師、企業專家共同研究數學在不同專業中的應用情況，制定各專業類數學課程標準，明確數學課程在專業人才培養中的地位與作用，并根據專業特點與生源差異進行教學內容“模塊化”的設計，分類開設數學必修與系列選修課程，以“結合專業、注重能力、突出應用”思想為指導制訂實施性教學方案，編寫“基礎理論+數學建模+數學實驗”三位一體的高職數學課程實用教材。

2.2 將數學建模思想與數學實驗方法融入課程，使數學知識、建模思想與實驗方法三者有機融合，形成“教、學、用” 融為一體的教學模式，讓學生在解決實際問題中學習，培養創新思維與應用能力，重新構建符合高職教育規律的教學模式；將建模競賽等融入數學應用能力培養過程，教、學、賽相互促進，激發學生學習興趣；以專業應用案例、企業生產實例與實際生活問題為背景，實施“問題驅動”教學，激活課堂教學氣氛。

2.3 注重考核學生的應用能力與綜合素質，按試點專業建立不同的理論知識與實驗操作訓練試題庫，數學考試采用理論知識閉卷筆試與實驗操作開卷考試相結合的方式，改革考核評價體系。

3 特色與創新

3.1 進行高職數學教學內容、方法、手段和工具的改革

通過在高職數學教學中融入數學建模和數學實驗，將經典專業案例引入教學，以增強數學內容的應用性及趣味性，同時也促進數學教學與計算機應用的結合。將應用實例引進課堂，引導學生在解決問題中學習，使學生領悟數學源于生活，又服務于生活，培養學生運用數學知識解決實際問題的能力，提高學生可持續發展能力 。

3.2 突破性進展

3.2.1 立足于數學教學工作整體建設，視野開放

研究的指導思想和研究的過程、內容不僅僅滿足于完成教學模式的構建設計，更突出數學教學的整體建設研究工作，完成高職工程類專業工學結合的人才培養的系統化構建，為創新高職教育數學教學模式打開局面。

3.2.2 內容涉及面廣，成果頗豐

在立足于一門課程的整體設計基礎上，本次課題研究所涉及的內容廣泛，對教學模式設計、課程體系設計、課程教學過程設計、實驗教學指導等若干個方面進行了研究，提出了具體的方法，形成了大量的研究成果。

3.2.3 深入具體，可操作性強

成果設計構建了教學模式和課程體系，形成了一門課程的標準化教學指導文件，比過去的教學大綱內容更豐富，增加了教學指導建議、課程教學項目劃分、教學媒體要求、對授課教師的要求等等，全面細致地規劃了課程的要求。

3.4.4 理念超前，突顯職業教育特色

課題研究汲取了他人先進的職業教育理念，體現了創新性思維，創建了適應工程類專業數學教學的新模式，突出了問題驅動教學的應用，強化了學生軟件應用能力的培養，遵循教育規律和人才成長規律，彰顯了職業教育的鮮明特色。

4 本課題研究成果的理論及應用價值

4.1 本研究針對一門課程進行系統化設計，形成了整體的思路，構建了數學教學改革的全部框架，運用了系統工程的觀點，探索研究了職業人才培養涉及的課程體系構建、實施性教學計劃、課程教學標準、配套教材建設、問題驅動的課程教學設計、實驗教學實訓平臺建設以及其它教學資源的建設框架，并在某些方面進行了細化設計，對于其它基礎課的建設具有很大的參考價值。

4.2 突出了以問題驅動為主要特征的數學教學模式，強調“基礎理論+數學建模+數學實驗”教學模式，強調課堂教學中的學練結合，即安排任務訓練，手腦并用，引入多樣化的教學方法，符合職業教育規律，極具推廣應用價值。

4.3 研究階段和問題設計實施階段，一切以實際為標準，研究階段開展充分的調研，依據可靠；教學的全過程設計均圍繞數學創新能力培養開展教學活動，說服力強，指導作用突出。

4.4 每一階段性研究成果均首先付諸于教學實踐，接受實踐檢驗后再總結完善，有理論、有實踐，且具有較多的實施性成果，可信度高，適用性強，有普遍推廣的基礎條件。

5 結語

本研究雖然取得了顯著的應用效果，但還有待進一步完善。尚需繼續完善的內容有：編寫適應工學結合教學要求的配套教材及制作更高水準的教學課件，配套服務于課程教學；加強教學資源的配套設計，建立教學資源庫；完善課程考核評價，要突出以數學應用能力為核心，同時注重持續發展的知識考核，改革考試制度，探索新途徑。

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