數學應用意識與高職數學教育教學的策略

摘要：數學作為高職院校中的一門基礎性學科，在學生的專業課程學習中占據著重要地位，它為學生提供了一種認識世界的工具，也幫助學生學生其他專業科學知識和技能，對學生處理專業問題也有積極影響。因此，學生能夠靈活應用數學知識解決實際問題，樹立數學應用意識，擁有數學應用能力，成為高職數學教學的目標之一。為達到這一目標，高職院校需要增加數學課時，以學生為數學教學的主體，在數學教學中積極聯系生活實際和學生的專業知識，融入數學建模，多方面促進學生的數學應用意識和能力的培養。

關鍵詞：數學應用意識;數學應用能力;數學建模;素質教育

前言：數學是一種來源于生活，為解決生活問題而產生并存在的學科，它廣泛的應用在生活的方方面面，因此成為各階段學校教學的重點教學學科，在高職院校教學中也是如此。數學在高職教育體系中屬于基礎性學科，為諸多專業學生開設數學學科，能夠為學生的專業學習奠定知識基礎，促進教學目標的實現和學生自身的發展。但是在原來的應試教育教學理念下，高職院校數學教學注重于數學理論化知識的教授和學習，對于學生應用數學知識解決實際問題的能力，即數學應用能力不夠重視，認為這是學生在理論知識學習中能夠自然掌握的。實施證明，單純的數學理論知識學習并不能夠很好地培養學生的數學應用意識。隨著教育體制改革，素質教育取代應試教育成為我國教育的主要理念，在高職數學教學中培養給學生的數學應用意識和能力，既是順應時代發展的必然選擇，也是促進高職院校數學教育質量提升重要手段。因此及時調節高職數學教學策略，充分調動學生的數學應用積極性，培養學生應用數學知識解決實際問題的意識和能力，是當前高職院校數學教學新的發展方向。[1]

一、高職數學教育的現狀

1、數學學科的課時不足

數學學科是一種基礎性的學科，它為諸多專業學習提供數學基礎，物理工程、設計、電氣化、財經、管理等諸多學科中都會用到數學知識。但是由于高職院校的開辦目的是為了培養專業技術人才，對于所學知識的專業性和實用性有很高的要求，因此高職院校大多都把大量的教學時間分配給專業理論和實踐課程，以求學生能夠掌握充足的專業理論知識和實踐技能，如此一來，分配給數學這種基礎性課程的課時就大大減少。數學學科體系完備、結構完整，需要學生從基礎學起，慢慢上升到比較復雜的數學知識學習，這需要一個過程。在有限的數學學科課時中，教學教師無法循序漸進的為學生傳授系統的數學知識，學生也沒有充足的時間消化數學知識，這勢必會讓數學教師被迫違背數學教學的邏輯順序，只揀數學要點進行教學，學生的數學學習越來越困難，學習積極性和信息被消磨，逐漸放棄數學學科的學習。[2]這樣的惡性循環導致高職數學教學的質量越來越低，增加了高職院校培養優秀專業技術人才的難度，給學生和高職院校帶來不好的影響。

2、單方面重視數學知識教學

當前高職院校的數學教學普遍存在單方面重視數學理論知識教學，忽視數學知識應用意識和能力的培養的問題。這是由三方面原因造成的：一是應試教育理念的殘留，在應試教育模式下，學生考試成績是衡量學生能力優劣的重要判斷標準，而考試中主要考察的就是數學理論知識。為了取得好成績，學生和教師自然而然地都比較注重理論知識的學習，對于數學應用的重視程度不夠。二是受高職院校數學課程課時不足的影響，教師無力在數學知識的教學中滲透數學應用意識教育，只能集中有限的課時對學生教授數學理論知識。三是以社會職業需要為導向的人才培養方案落實不充分，當前社會不僅要求人才有職業崗位必需的專業知識和技能，還需要學生具備一定是實踐能力，能夠運用知識解決實際問題的人才才是社會需要的人才，這一人才培養方案是高職院校調整教學策略的重要依據，如果能夠充分落實在數學教學中，數學應用意識核能力的培養就成為理所當然之事了。

二、數學應用意識的內涵

不同專家和學科對數學應用意識的理解都不同，心理學認為，數學應用意識就是人的主體思維對具備明確應用目的的數學理論和方法進行合理處理的產物。有的教師則認為，數學應用意識從屬于創造性思維的范疇，是學生能夠用數學眼光和思維認識事物、解釋事物，并解決現實問題的意識。還有的教師認為數學應用意識是一種主動性心理傾向，學生基于對數學知識的認識和理解，在遇到實際問題時能夠產生用數學思想、方法和知識進行解決的主動性心理沖動，并很快尋找到正確的數學方法。綜合以上說法，可以認為，數學應用意識是一種無形的精神意向，是一種讓人主動從數學的角度思考問題，用數學語言描述問題，用數學知識和方法解決問題的心理傾向。數學應用意識的核心就是“學以致用”。[3]

在高職院校數學教學中培養學生的數學應用意識，其實就是高職院校根據社會職業需要和數學課程功能，對數學教學目的、內容、方法進行重新規劃，使學生更能夠學以致用，在面對實際問題的時候主動嘗試從數學角度運用數學知識和方法尋求解決實際問題的策略。其中有三個要點：一是主動性，這要求學生具備數學應用的興趣和意識，對數學現象和問題具有一定的敏感性;二是，運用數學知識和方法，這是只學生的數學應用能力，能夠根據實際問題的不同選取不同的數學知識和方法，能夠復雜的現實問題中找出與之對應的數學邏輯關系，將實際問題和數學知識與方法充分聯系起來;三是要解決實際問題，數學應用意識和能力最終都是為解決實際問題服務的，因此數學應用意識的培養不能紙上談兵，必須在一定實踐中進行培養。值得注意的是，數學應用意識和能力的培養是建立在扎實的數學理論知識基礎之上的。

三、在高職數學教育中培養學生數學應用意識的策略

1、增加數學課時，確實數學應用意識培養目標

在高職數學教學中培養數學應用意識，首先就算消除當前高職數學教學中的不利因素，為數學應用意識的培養建立一個良好的環境。第一，高職院校必須重視數學科學教學和數學應用意識的培養，了解數學應用意識的培養對高職學生和院校的雙重好處，對于數學應用意識的培養工作提供支持。第二，要增加高職數學基礎課程的課程時間，確保高職數學教師有充足的時間進行系統的數學理論知識教學，為數學應用意識的培養工作奠定基礎，同時也為數學應用意識培養策略的實施留下的空間。第三，數學教師要將培養學生數學應用意識作為自己教學的目標之一，綜合采用各種方法和策略，教導學生學以致用。[4]

2、以學生為本，關注數學應用的價值

數學應用意識是學生數學素養的集中體現，是素質教育模式下的一種數學培養目標，培養學生的數學應用意識，既是素質教育理念的要求，也是促進高職院校教育理念轉變的重要方式，因此在培養學生數學應用意識的過程中，應該轉變以教師、以教學內容為主的教學方式，堅持以學生的發展為教學的基本理念，關注數學應用的真實價值。首先，教師要在教學過程中退居二線，將學生作為學習的主體，教師自身作為一個引導者，引導學生進行自主學習和探究，讓每一個數學知識點的掌握都有學生自我思考的存在。其次教師在教學設計的過程中，要有意識的挑選一些有對應關系的數學知識、數學方法和數學技能，使學生形成系統完備的數學體系，便于在應用數學解決實際問題的時候加以調用。最后，教師要在對不同的數學知識設計不同的教學方法，在某一階段學習結束后，要有針對性的設置一些問題，讓學生運用剛剛學過的數學知識解決，提升學生的數學應用意識、信心和能力。[5]

3、數學聯系生活，提高數學應用興趣

數學應用最終針對的生活中的實際問題，教師要對這一點有清晰的認識，在數學教學過程中，要積極將數學知識與生活聯系起來，向學生展示數學知識在解決實際問題的重要性，使學生對抽象的數學知識有更深層次的理解，建立起用數學知識解決實際問題的意識。教師適當選取學生生活中比較感興趣的體育運動、音樂藝術、電子游戲，解釋這些領域中的數學現象，以及如何用數學知識解決這些領域的有關問題，使學生意識到生活中數學無處不在，許多生活實際問題都可以用數學知識尋找到簡單快捷的解決辦法，從而提高數學應用的興趣。

4、數學聯系專業，提高數學應用能力

對于高職院校來說，培養專門的職業技術人才是其使命，高職院校的一切教學行為基本上都是圍繞這增強學生的專業知識和技能展開，數學應用意識的培養也是如此，如果數學應用意識和學生的專業學習完全脫節，那么數學應用就成了無用的“屠龍術”，這是違背數學應用意識培養目標的。因此，數學教師應該在教學中聯系學生的專業，尤其側重培養學生運用數學知識和方法解決專業內有關問題的數學應用能力。對于經濟管理專業的學生，數學教師在《微積分》教學中，就應該積極建立微積分知識與經濟管理專業知識的聯系，如將邊函數的相關教學和經濟管理知識中的邊際成本、收益、利潤的經濟活動因素結合起來，既使學生明晰了邊函數的應用環境和條件，也在一定程度上強化了邊際成本、收益、利潤等相關專業知識的理解。還可以將導數知識和最小經濟成本、最大經濟利潤等結合起來，使學生熟悉導數在經濟活動中的具體應用，提升學生的數學應用意識和能力。[6]

5、融入數學建模，進行數學應用實踐

數學應用意識和能力為解決實際問題服務，對數學應用意識和能力的培養也應該在解決實際問題中進行，因此教師有必要為學生提供一定的實踐平臺。對于在校學習的高職學生而言，大面積進入社會進行實踐顯然不現實，因此，進行數學建模就成為了最恰當的選擇。數學建模完整的復刻了用數學知識解決實際問題的全過程，它需要參與者從定量的角度分析實際問題，經過調查研究，抽離出實際問題中的數學關系，用數學符號和語言表述簡化后的數學關系，建立數學模型，然后根據實際需要求解，得出最優解，從而切實拮據實際問題。教師將數學建模融入到高職數學教學中，既可以拓展學生的視野，對所學知識的理解和應用有更深刻的認識，又能鍛煉學生的數學應用意識。如對于電氣工程專業的學生，教師可以提出這樣的問題：“某摩天大樓里有三根從底層控制室通向頂樓的的電線，三根電線起止點相通、路徑不同、長度不同且未知，現在要在頂樓安裝電氣設備，需要了解三根電線的電阻，試問如何測出？”針對這個數學問題建立數學模型，不但能夠考察電氣專業學生的電流、電壓、電阻的關系，還能考察數學中的設未知數、列三元一次方程組的“方程思想”，有利于學生將靈活運用數學思想，將實際問題轉化為數學問題，這其實就是數學應用意識和能力的培養過程。

四、培養數學應用意識對高職數學教育的作用

1、有利于培養現代化數學人才

對于高職教育人才的培養目標，教育部曾給出過明確的標準，高職教育人才應該是“適應生產、建設、管理、服務第一線需要的，德、智、體、美等方面全面發展的高等技術應用性專門人才。”其中要求高職院校畢業生必須適應社會需求，成為應用型人才，這為在高職數學教育中培養學生的數學應用意識和能力提供了理論基礎。培養學生的數學應用意識和能力能夠幫助學生在專業知識和技能的學習過程中事半功倍，因為目前高職院校的大多數專業教育的基本理論和方法都會涉及到數學知識，或者是需要用數學知識來解釋，不同專業實際問題的解決其實就是不同數學知識和方法的不同應用過程，因此，培養學生的數學應用意識和能力能夠促進高職院校培養現代化的專業技術人才。

2、有利于教育理念的轉變

在不少高職院校中，還存在著應試教育理念殘留，院校缺乏有效的教育理念轉變方法，對于素質教育理念的貫徹不徹底。在高職數學教學中培養學生的數學應用意識，實質上就是培養學生的數學思維和數學素質，這是對數學教育領域素質教育理念的有力推行方式，因此，在高職數學教學中培養學生的數學應用意識，可以有效的推動高職院校教育理念的有關轉型，更加徹底的貫徹素質教育理念。

結語：

當前教育理念下，在數學教學中培養學生的數學應用意識和能力，是培養學生綜合素質的必然選擇，況且現代科學技術已經進入到了各個領域，而科學技術的實質就是數學，因此培養學生的數學應用意識更是勢在必行。整體來說，培養學生的數學意識和能力，需要高職院校、數學教師和學生的共同努力。

參考文獻：

[1]門亞玲.數學應用意識與高職數學教育教學的策略[J].農家參謀，2019（04）：179.

[2]王旭.數學應用意識與高職數學教育教學的策略研究[J].佳木斯職業學院學報，2018（09）：288-289.

[3]寶塔娜.數學應用意識與高職數學教育教學分析[J].數學學習與研究，2018（03）：37.

[4]玲玲，張耘，陳艷燕.數學應用意識與高職數學教育教學的策略研究[J].課程教育研究，2017（29）：152.

[5]張玉成.數學應用意識與高職數學教育教學[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2012，25（02）：88-91.

[6]詹耀華.情感教育在高職數學教學中的應用策略[J].遼寧高職學報，2009，11（01）：25-26.

作者簡介：周小紅（1978年12月-），女，漢族，河北保定，北京農業職業學院數學教研室，講師（中級），本科，研究方向：數學教育和應用。