高職院校數學教學改革的趨勢

于金輝

摘要：數學是高職院校工科學生必修的一門科目，同時其也是一門難度極大的課程，相較于初高中的數學來說，高職數學的學習難度更大，專業性也更強。為此，本文將嘗試從數學建模思想與方法的角度分析應用該方法做好教學改革的策略，使高職院校數學教學朝著更好的方向發展。

關鍵詞：高職院校；數學教學改革；數學建模思想方法；策略

高職院校是為社會培養職業技能型人才的主陣地，在21世紀教育改革浪潮之下“聯系實際與加強應用”成為高職教育改革發展的新趨勢。在教學高等數學課程時，這些學校嘗試了不同的改革策略和方法，并嘗試將數學建模思想及方法融入到數學教學之中。而據相關研究表明，將數學建模競賽融入到教學活動中，能夠有效的培養學生的觀察力、想象力，其對于學生分析問題、解決問題能力的提升也有著重要的推動作用。下面，筆者將結合該教學方法進行詳細分析，探討做好相關教學工作的方法和策略，以求更好的促進教學的創新和發展。

一、高職院校高等數學教學現狀

數學作為高職院校工科生學習的一門基礎課程，對于學生專業能力的提升，邏輯思維的鍛煉都有著極為重要的促進作用。然而，在對當前高職院校數學教學現狀進行分析時，發現當前高職院校數學教學還存在有較多的問題，如學校對高等學校重視力度不夠，課時安排時間有限，加之學生學習內容緊張，學生的數學基礎普遍比較差，學習興趣低迷等。其具體問題如下所示：

首先，在教學中重理論，輕應用。數學是一門與實際生活極為緊密的課程，在實際生活中，數學可謂是無處不在的，然而，在當前的高職數學教學中，雖然部分學校做出了一定的教學調整，如以往傳統教學中側重于定義講解、定理證明以及大量公式推導的教學重點，得到了有效的調整，但是，卻所作出的教學調整相對來說比較少，如其與專業學科的協調不夠緊密，忽略了培養學生數學知識解決問題的意識和能力，這就導致學生在學習時主動性比較差，興趣低，在學習高等數學時相對比較低。

其次，教學內容多，課時少。高職學校長期以來以培養職業性技能為己任，在教育教學工作開展過程中，其人才目標與本科院校存在有較大差異，在日常教學中，比較重視學生技能的培養，在這樣的背景下，學校一直都比較注重學生技能的培養，在教學中注重加強校企合作，培養學生的實踐動手能力。而高職院校雖然有三年的學制，但是學生在校時間卻僅僅只有兩年，進入到大三之后，大部分專業學生都需要進入各企業實習。因此學生理論學習的時間相對比較少，而數學是一門內容比較繁瑣的課程，學生學習課時比較少，因此教學效果并不是很好。

最后，學生的基礎差，教學難以統一。高職院校的招生對象一般文化都比較低，他們的學習能力比較差，缺乏自主學習能力，數學基礎不是很好，這樣可能也會對教學工作的開展產生影響。

此外，教學方法落后。當前，隨著新課程教學改革工作的發展，各種新型教學方法層出不窮，在教學中情景教學法、學案導學法、項目教學法等多種方法都被應用到了課堂上，信息技術也被應用到課堂上。但是，在實際教學中，由于高等數學課程內容比較繁瑣，學生數學基礎不理想，因此在教學中教師常用的方法還是傳統的滿堂灌，這種教學模式學生雖然也獲取了知識，但是卻很容易使學生知其然而不知其所以然，導致學生思維僵化，高等數學課程的作用沒有得到應有的發揮。

總的來說，當前高職院校的高等數學教學存在有較多的問題，而結合學校人才培養策略來看，其還有許多需要改進的地方，需要進行適當的調整。

二、數學建模及發展狀況

建模在數學中并非是一個陌生的概念，其在多個學科中都有所應用。在知識探究和學習過程中，許多問題的解決都有運用到建模，但是這些知識的應用卻僅僅是數學建模思想及方法的潛在應用。近些年來，隨著科技的不斷創新和發展，計算機技術及各種邊緣學科的發展，其都在一定程度上推動了數學建模的發展，使得數學的應用范圍不斷擴大。

在對建模進行分析時，發現數學建模最早誕生于上世紀60年代，其被應用于西方的一些大學，我國在上世紀80年代將數學建模應用于大學課堂，經過近四十年的發展，數學建模課程已經深入到了高等教育中，大學數學建模競賽已經逐漸常態化，其演變為全國高校最大的基礎性學科競賽。數學建模大賽以及相關的科研活動為社會培養了大批優秀人才，同時其對于高校的數學教學改革也起到了較大的推動作用。所謂的數學建模教育就是面向全體大學生進行的數學建模教學和實踐活動。數學建模教學活動就是通過對已有的材料或模型進行講解，讓學生了解數學建模的方法和步驟；數學建模實踐活動就是從事數學建模的各項活動，例如參加數學建模活動小組、參加各級別的數學建模競賽等。數學建模的教學以及實踐環節是相互促進，相互補充的，這樣最終達到培養大學生分析問題和解決問題的能力。

三、將數學建模思想與方法滲透到高等數學課程教學中的必要性和重要性

針對，當前高職院校高等數學課程教學中存在的種種問題，在教學中應用數學建模思想及方法能夠使枯燥的數學內容與豐富多彩的專業實際問題結合起來，這樣能夠有效的將數學知識與數學應用結合起來，能夠有效的調動學生的學習積極性，其使得數學教學的目標更加明確，提升了學生對數學的應用能力，提升了教學質量。

四、數學建模思想與方法滲透到高等數學課堂教學中的策略

結合高職院校高等數學課程教學中存在的問題以及學生學習的特點，筆者認為在具體的教學中，將數學建模思想與方法滲透到高等數學課堂中可以從以下幾個方面入手：

1、理論聯系實際，理清各種概念的意義

在學習數學知識時，可能不論是教師還是學生都發現了數學中的概念及定義極為繁雜，數學概念大基本上都是因為實際需要而產生的。但是，在實際的教學中，許多概念都比較抽象，學生學習難度比較大，影響教學質量。因此，在數學教學中教師應當重視如何將數學概念從實際問題中抽象出來，幫助學生更好的理解相關知識，調動其學習積極性。比如說，由幾何曲線的切線斜率、物理學的變速直線運動的速度引入導數的概念；由曲邊梯形的面積、變速之間運動等路程等與實際相關的內容引入定積分的概念。將理論與實踐緊密的結合起來，這樣能夠更好的幫助學生掌握和理解相關的知識，降低高等數學的學習難度。

2、結合學生專業進行案例教學，培養學生建模及專業學習能力

高職院校的人才培養目標定位于培養專業技能型人才，因此，在教學工作開展過程中，其更應該培養學生知識的實際應用能力。數學教學工作中，教師應當充分的結合學生的專業特色，而選擇案例教學法，則能夠更好的將學生帶入到相應的教學情景中，加強學生對數學及本專業知識的學習。如以生物醫學專業學生的數學教學為例，在教學時，教師可以將種群生態模型、遺傳模型、傳染病模型等具體實例等引入到課堂上；再比如，在農學專業中，則可以引入農作物害蟲管理模型；在環境科學專業教師可以引入環境預測模型、水資源污染分析模型；水環境數學模型等；在化學和物理等專業中則可以引用分子結構模型；金融管理專業則可以嘗試引入抵押貸款、管理問題等模型。相較于傳統的毫無特色的滿堂灌式教學法來說，這種與學生專業學科結合的教學方法，往往是從學生熟悉的知識，結合其已有的生活經驗開展相關的教學工作，其顯然更容易調動學生的積極積極性，使其感受到學習的趣味性，有助于教學的創新和發展，更加高效的完成教學目標，滲透數學建模思想和方法。

3、開設數學建模選修課，豐富學生學習生活

在知識學習過程中，不同學生可能會產生截然不同的感受，如有的學生對于高等數學及建模等知識充滿了興趣，而有的學生則對這部分知識缺乏興趣，因此，教師在高等數學課堂上滲透建模思想與方法時也將會產生截然不同的學習效果。基于這樣的原因，筆者認為在教學工作開展過程中，教學還需要從高職院校學生的學習特點及興趣出發，合理的發揮數學建模思想及方法的積極作用。如學校可以開設數學建模選修課，將數學理論知識與實際問題等緊密結合，該課程的基本任務就是要培養學生運用數學理論知識及方法來解決生產生活中的實際問題的能力。同時，該課程還能夠使學生更加全面的了解數學與數學模型以及其方法意義，熟練掌握建立數學模型的一般方法和步驟等，能夠利用學生所學的高等數學中所學習的初等函數、函數連續性、圖解、微分方程等簡單方法構造模型，求解模型，并且能夠利用計算機來進行數學模型的求解，這樣不僅有助于提升學生本身對實際問題的求解能力，豐富學生的學習生活，同時其還能夠有效的提高學生學習高等數學這門課程的興趣。而且，相較于傳統教學模式來說，數學建模選修課并非強制性課程，學生可以結合自身的實際需要和興趣愛好等選擇該課程，其更多的是從學生興趣出發，開展相關工作，能夠更好的促進教學的發展。

4、積極開展數學建模競賽活動，提高學生創新能力

數學建模思想與方法滲透到高等數學課程教學中，其作用和效果究竟如何，往往很難在短時間內展現出來，而適當的開展一些數學建模競賽活動，不僅能夠調動學生的學習積極性，而且還能夠檢驗教學效果，提高學生的創新能力。我國大學生數學建模競賽創辦于1992年，距今以及有近30年的歷史，其是當前全國規模最大的基礎性學科競賽，這種具有知識性，趣味以及創新性的數學實踐活動，能夠有效的提升學生的學習興趣，培養學生的團隊協作能力，溝通和表達能力。近些年來，我院也積極派遣學生參加全國大學生數學建模競賽，并取得了不錯的成績，但是，全國性的比賽規模比較大，學校出于榮譽及其他多方面因素的考慮，所選取的學生往往都是相對比較優秀的，而且參賽人數也并不是很多，學校其他專業學生的能力難以達到有效的鍛煉。基于這樣的原因，在滲透數學建模思想與方法時，學校不能僅僅只是將目光局限于全面大學生數學建模競賽活動上，學校自身也可以嘗試開展形式多樣的建模競賽活動，結合學生專業、高等數學學習特點等多種元素，開展形式多樣的數學建模競賽活動，鼓勵學生積極的參加這些活動，在活動中提高學生的創新能力，促進教學的發展，提升教學質量。

五、數學建模思想與方法滲透到高等數學課堂教學中應注意的問題

數學建模思想與方法在高等數學課程中滲透，雖然能夠較好的調動學生的學習積極性，提升教學質量，豐富高等數學教學內容和形式。但是，在具體的教學中，其也有許多應當注意的事項。首先，教學工作的開展必須要以學生為中心，教師為引導。在教學中教師需要明確活動的目的就是為了培養學生，提升其知識應用能力。因此，教學需以學生為中心，在教學活動過程中，教師需要對高職院校學生學習特點、專業以及其他具體情況進行教學活動，要結合學生的具體情況，始終堅持將學生看作是主體鉆研相關的教育手段和方法，促進教學的發展。其次，教師要注重主體，切莫喧賓奪主。將數學建模思想和方法滲透到高等數學課程中并非是一朝一夕的事情，其需要教師持之以恒，但是在教學中部分教師可能只是應用了一段時間的數學建模思想與方法之后，就迫不及待的想要展示教學成果，這樣可能就會喧賓奪主，影響課堂教學效果。最后，思考與鉆研要深入，教學方法的應用要妥當。教師在應用數學建模思想與方法時需要腳踏實地的進行鉆研，深入的去思考，如在教學中可以嘗試與相關領域的專家學者合作，了解相關的方法，進而講好一堂課，發揮一個建模實例的作用，幫助學生真正的理解高等數學知識，提升其能力和學習水平。

總之，當前高職數學教學面臨著理論與實際相脫節的問題，其對于學生在實際生活中應用數學知識的能力培養實際上是極為不利的。而數學建模在教學中的應用既能夠起到聯系理論與實際的作用，又能夠推動高職數學教學的改革。將數學建模思想及方法滲透到高等數學課程教學中不僅可以提高教學質量，還能有效的提升學生解決實際問題的能力，培養學生的團隊精神和創新精神。但是，在教學改革時，教師也需要認識到其并非是一朝一夕能夠做好的事情，其還需要不斷的將理論與教學實踐相結合，結合學科特點，不斷的去摸索，發展和完善，這樣才能夠真正提升學生的能力，發揮數學建模的積極作用。

參考文獻：

[1]將數學建模思想方法融入高職數學教學的研究與實踐[J].孟玲.信息記錄材料. 2017（06）

[2]建模思想融入高職數學課堂教學的探索與實踐[J].莊小紅.價值工程. 2016（01）

[3]數學建模思想和方法在高職數學教學中的滲透[J].徐建中.長江大學學報（自科版）. 2014（04）

[4]數學建模思想與高職數學教學[J].李建杰.河北師范大學學報（教育科學版）. 2013（06）

[5]淺析數學建模思想在高職數學教學中的融入[J].唐鳳玲，胡珍妮.河南科技. 2013（05）