基于土建類應用技術型人才培養中的高等數學課程體系的構建

趙應 楊丹

摘要：由于一帶一路政策的大力發展，我國的土建事業正蒸蒸日上。在此項政策的大力實施的前提下，亟需大量的土建施工技術人員參與市政建設、道路橋梁的修建及工民建的施工。而這些關系到國計民生的重大項目離不開高等職業教育中對應用技術型人才的培養。高等數學作為土建類人才培養中各個專業課程的公共基礎課，其作用是為以后學習專業課程做好鋪墊，用學習高等數學法來推導專業工程中的各種受力分析，用學習數學的邏輯思維方式來解決實際工作中的工程問題。

關鍵詞：土建類應用技術型人才? 高等數學? 課程體系

一、土建類高等院校中高等數學的教育現狀

應用技術型人才培養方案是為專業領域的生產一線提供具有扎實的理論基礎知識和熟練基本操作技能的技術型人才。土建類高等院校在培養應用技術型人才時應強調基礎知識的運用和應對實際工程能力的培養。高等數學作為一門工具性學科，是學習專業課程的跳板，是通過學習高等學的邏輯方法來學習土建施工工程專業知識體系。但由于長期以來的固有觀念及相對傳統的教學模式，又受限于現有高校的僵硬化的管理模式，目前對于高等數學的教育方式已經不能滿足當前職業教育的發展目標。我國的高等職業教育在高等數學的教學中主要存在以下幾個方面的問題。

（一）采用傳統的數學教學體系，與應用技術不相關

目前各大高等職業院校仍舊采用傳統的教學方式，即老師在黑板上手寫推導公式及運算過程，學生在下面聽。此種方式更注重邏輯上一種運算而脫離了實際的運用，學生在聽講的過程中不知道學了高數對以后從事的專業有何用途，復雜的邏輯運算又會使人覺得乏味無趣，久而久之就失去了學習的興趣，僅以通過考試為目標，失去了學習高等數學的真正目的。同時在學習專業課程時，不會運用公式，不會利用數學的邏輯思維方式來推導工程上公式，導致在學習專業課程后會面臨專業課程計算公式運用的不熟練，也會是將來從事實際工作運用相關知識或是提升自己價值的過程中會變成一種阻礙。

（二）教學客體質量的參差不齊

目前我國的高考制度致使大部分基礎好的學生去了以學術研究為培養目的的本科院校，而相對基礎薄弱的學生通過高考、補錄、單招等方式來到了高等職業教育院校。他們的數學功底差，學習能力不強，接受新事物的興趣相對不高。在繁瑣的公式推導和單調抽象概念面前，這些學生客體大多數是對付考試或是放棄的。然后這樣一個惡性循環會讓他們的邏輯運算方面和數理推導方面越來越差，在學習專業知識時也是無從下手，更甚者限制了學生以后的職業發展

（三）教學教材實用性不強

高等數學的教材不僅是老師備課的依據，而且也是學生獲取數學知識的重要途徑。因此對高等數學教材的選擇對教學效果具有重大的影響。目前大多數高等職業院校選擇的教材與本科院校相同，學習內容的廣度、深度、難度也類同于本科院校，但每學期學習高等數學的課時相對較少，形成了時間少、任務重、難度大的模式，同時脫離了數學在專業課中的應用性和實踐性，不能體現數學在實踐中的作用，這就讓學生忽視了它的重要性。

二、土建類高等院校中高等數學體系的建立

針對土建類工程專業的課程特點，結合土建類工程結構專業課程及高等數學的特點，針對高等職業教育中專業技術型人才的培養方案，倡導“雙師型”教師隊伍帶隊，提出優選課程體系，強調理論聯系實際，探索以應用為背景，以“必須、夠用”為原則，創建適用于為培養土建類應用技術型人才的高等數學課程體系。

（一）課程主體的構建

在重新構建高等數學體系之前，首先要對師資力量重新進行整合。目前我國的教育制度還停留在以老師作為課堂主導的中堅力量，主要是起著引導教學方式、方法的導向上。因此要想構建適合土建類高等數學的課程體系，那么從事高等數學的老師就要參加調研土建類的課程體系的組成內容，了解土建類專業課程的相互關系。例如，在理論力學、材料力學甚至結構力學中大量的公式推導都用到了高數里面的微積分。那么在微積分的教學中就要想辦法怎樣理論聯系實際。一個優秀的數學家不一定是好的物理學家，但一個優秀的物理學家一定是一名優秀的數學家。因此在師資配備上，也可以選擇具有土建類工程學習背景的老師，這樣即能教高等數學，又兼備了專業知識。可以針對特定的土建類技術型群體而設計課程。

（二）優化課程體系

當前土建類高等職業院校的培養目標是通過學習能獨立從事設計或施工，即教學具有針對性、實用性，強調“工學結合”的教育方式，提高學生的專業能力。傳統的教學中高等數學內容廣，難度大。為了適用于當前的教育模式和發展前景，應優選教材內容，建立模塊分類劃分重點，適當增加實踐課程。數學體系中模塊可以劃分為基礎數學模塊、拓展數學模塊及實驗數學模塊三部分組成，如圖1所示。

其中基礎數學模塊是拓展數學模塊及試驗數學模塊的理論基礎，拓展數學模塊中的內容會與相應的工程數據相結合，但計算量大，步驟繁瑣，為了簡化計算過程，可有效與計算機相結合，利用MATLAB等軟件來解決實際問題，既可以增加學生的學習興趣，有學習到了需要用到的知識，實現了“應用”的目的，既結合了工程實際狀況，又滿足了教學需求。掌握數學知識的同時，提升了學生的綜合能力。

（三）引入“數學建模”

數學建模是以數學作為一種媒介工具，通過對客觀事物的分析、簡化、假設及運用，根據現實對象特有的內在規律，對其進行必要的假設，通過表述、求解、解釋及檢驗等階段抽象成數學模型，最后再將其結果映射到現實對象的一種循環過程。

把數學建模的模式引入到高等數學的課程中，把工程問題抽象成相應的數學問題，既增加了數學是工程的相關性，又可以通過學習數學建模而參加相關的數學建模大賽，進而增加學生的成就感。通過這種方式不僅能夠提升學生分析和解決問題的能力，而且突出了高等職業院校在辦學特色，實現教學效果與實現學校學生集體榮譽的“雙贏”局面。

（四）加強師生之間的互動，以促進共同進步

傳統的教學模式是注重老師的傳道、授業、解惑。由于高等數學的邏輯性比較強，理解起來比較難，導致其教學效果不明顯。因此如果想提高教學效果，不能單純的是老師講解，而是要讓學生參與到教學活動中。例如，可以預先讓所有學生預習要講的內容作為課后作業，每個學生也可以設計教學內容或者是設計例題或作業，在這個過程中形成或產生的問題可以在上課之前集體討論，也可以通過翻閱資料自主解決，增加學生的自主學習能力。老師的作用是起引導和補充的作用，也可以在課堂上注重講解講推導過程，而具體的運用由學生來完成，這樣學生才有參與感，才能獲得良好的課堂效果。

同時如果想教學效果很好，離不開相應的考核制度，可以把平時表現列為考試成績中的一部分，比如有個同學設計的課程特別好，講解透徹，能夠理論聯系實際，推一反三，那么他的平時成績就可以酌情多給一些。當然課下的相應的網絡模塊練習不能少了，對于這部分，可以建立相應的數學討論小組，相互設計題目及批閱，通過此種參與方式，在高等數學的理解程度上會有相應的提高。

三、總結

綜上所述，土建類高等職業院校對高等數學體系的構建應本著以學生為本，堅持具有針對性、應用性、實用性原則，通過教與學的結合，選擇適宜的課程框架，優化體系內容，豐富教學成果，同時積極探索并逐步完善教學模塊的改革，爭取讓學生通過學習高等數學具有計算工具使用能力、數形結合能力、數學邏輯思維能力及應對工程實際能力的全面發展，從而獲得良好的教學效果。

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（作者單位：四川建筑職業技術學院）