探究中職數學教學與機電專業的融合的案例研究

章鵬

【摘要】中等職業技術學校的數學專業課程教學大綱有一個很重要的特點：充分體現了中職數學課程的專業教育意義和價值，包括有利于提升中職學生的創造力和數學研究的核心素養、為中職專業的學生學習提供良好的學習基礎和幫助其建立終身的學習觀.因此，要真正實現中職數學課程的專業教育價值，中職學生的學習能力不應僅僅局限于純粹的基礎數學知識的學習，而應該要加強數學知識與專業的密切聯系，以達到對專業知識有更清楚的掌握和理解.本文以正弦函數為基礎，探討了數學知識與機電專業相融合的具體案例.

【關鍵詞】中職;數學;機電專業

引 言

進入21世紀以來，中國教育不斷進行改革和發展，與之相伴的職業教育也在進行改革和調整.在日新月異的今天，純粹的理論課程學習已很難跟得上時代的發展，職業教育本身更加注重實踐活動的理論教學.在以往的職業教育教學過程中，常常出現課程學習與生活實際不一致或者不實用的現象，培養出來的學生往往也很難融入社會，這樣的職業教學模式和如今的社會發展是完全脫節的.為改變這一狀況，職業學校也在進行著積極的嘗試，比如實踐教學貼近社會需求，以社會需求為導向，在日常教學中除了讓學生在校進行實踐教學活動外，也與校外企業銜接，從而保證培養人才的實用性.在職業教學中，數學是一門基礎課，學習數學對于職業教育的相關專業課程的學習具有非常重要的作用.本文以數學中的正弦函數為例，探討數學基礎課與機電專業相關融合的關系.

一、中職數學教學為專業課服務的必要性

（一）人才培養需求

職業技術教育人才培養的主要目標是培育應用型技術人才.職業技術專業之一的機電一體化專業在課程教育教學過程中，應該更加注重與社會生產生活的聯系，本著以社會需求為導向的原則，注重培養學生分析問題和解決問題的能力.同時，對于機電專業的學生，數學基礎課的學習是必不可少的，而數學教學在傳遞數學理論知識的同時應該更加注重數學在機電專業中的應用，以提高學生的綜合素質，為機電專業學生學習專業課奠定數學理論基礎.

（二）對專業理論課程的需求

中職機電專業屬于理工科專業，任何理工科專業的課程都離不開對數學基礎知識的學習.沒有數學基礎，機電專業知識就會成為空中樓閣.傳統的中職數學教學與機電專業教學存在一定的脫節，不能適應機電專業課程教學的要求.教師要深入了解專業知識和專業需求，將數學教學與機電專業課程教學相結合，才能適應專業課對數學的要求.

（三）學生的學習需求

目前，中職數學具有與實際應用脫節、難度大、抽象性強的特點，導致學生不易掌握，難以運用數學知識解決實際問題.學生對專業課有一定的興趣，但由于數學基礎較差，專業課成績也不理想.在這種情況下，教師有必要將數學與專業課相結合，改進教學模式，激發學生的學習興趣，最大限度地發揮數學在專業課程中的價值，以提高中職學生的綜合素質.

（四）新課程改革的訴求

傳統的教學評價方法很簡單，就是根據期末試卷成績得出結論.這種方法的優點是易于實施，但缺點是很難對學生的能力水平進行綜合評價.為了應對考試，學生們常常死記硬背，但只能做曾經做過的練習題，只要改數字就無從下手，更不用說把知識應用到實際問題上了.因此，我們還應改革數學評價方式，采用與專業課相同的評價模式，將應用能力納入評價范圍.最終成績不僅包括考試成績、課堂成績，還包括學生應用能力分數.所謂應用能力，就是將數學知識與專業知識相結合，運用數學知識解決實際問題的能力.不同的專業有不同的主題，專業老師和數學老師可以一起討論主題.

二、課程研究

（一）教材分析

1.本課程選用的教材為江蘇省職業學校教材編寫組編寫的《數學（第一卷）》.內容取自第5章正弦函數的第6節.

2.本節課的教學內容是正弦函數的概念、性質和應用，使學生了解正弦函數在機電專業中的應用.

3.教學對象為機電工程專業一年級學生.該專業學生思維活躍，動手能力強，通過互聯網接受新事物和獲取信息的能力強，對專業學習興趣濃厚.但其缺點是數學基礎薄弱，缺乏系統的理論知識，邏輯推理能力有待提高.學生在以往的學習中對正弦函數的圖像和性質有一定的了解，但對正弦交流電的專業基礎知識知之甚少.

（二）教學過程

1.創設情境

（1）用動畫演示：用沙擺演示簡諧運動.

（2）根據你的知識，你能得出y=3sin2x+π[]3函數的哪些信息？

學生回答：“我們可以計算出這個函數的最小正周期、單調區間和‘五點法作出的圖像.”

【設計意圖】根據內容特點，直接明確切入課題教研的主要對象和重點課題.

問題1：這個函數和我們之前所熟知的正弦函數有什么直接的聯系呢？

學生通過一起思考、交流發現，正弦函數y=sin x，就是正弦函數y=Asin（ωx+φ）在正弦函數A=1，ω=1，φ=0時的特殊函數情況.

【教學設計意圖】采用《用沙擺演示簡諧運動的圖像》引出正弦曲線函數y=Asin（ωx+φ）的簡諧運動圖像，體現該正弦曲線函數簡諧運動圖像與實際生活中的簡諧運動的緊密聯系，體現了正弦函數圖像在物理學上的特殊重要性，激發了學生研究演示該正弦曲線函數簡諧運動圖像的積極性和興趣.

2.自主探索構建數學

通過觀察變換函數的過程學生可以很容易地發現，這三個參數都發生了實質性的變化.此時，學生自然地、恰如其分地分析和提出了這一部分的關鍵和核心問題.

提出問題：這三個轉變可以隨意排序嗎？

【環節設計意圖】我們觀察到通過兩種函數變換途徑很容易找到兩種參數，根據已有的數學和理論基礎知識，自然地解決了本部分的一個核心研究問題.

學生獨立進行實驗，形成初步結論：以小組合作的方式進行，根據自己的愛好和興趣選擇兩種研究方法中的一種進行研究.

4.歸納交流

學生談本節課的學習體會，并總結.

5.鞏固作業

完成課后練習題.

6.學習效果評價設計

（1）觀察學生在小組學習和問題解決過程中的合作、交流和學習情況;

（2）通過學生的反饋情況，對容易出錯或易混淆的知識點進行啟發性指導;

（3）在課堂總結環節，學生可以講述自己的收獲，與他人分享學習數學的經驗，從而激發學生學習數學的熱情，樹立信心.

三、教學反思

首先，本課程充分利用信息化手段，大幅提升機電專業數學課堂教學效率，促進學生自主學習能力和創新實踐意識的提高，其次，是數學知識與機電專業的融合，體現了職業教育特色，促進了文化職業教育基礎課程與機電專業的融合，為教師的教學和后續學生掌握專業知識奠定基礎.然而，在具體教學的實施中也發現了一些問題.比如，在實際的數學教學中，教師不注重數學與專業課的深度融合，而更加注重培養學生計算能力的精準性.此外，雖然中職生對網絡和信息技術有著強烈的好奇心，但面對枯燥乏味的數學公式和習題，難免會有退卻想法.在這樣的教學環境下，教師是否可以制定有效措施鼓勵學生積極參與教學？最后，如何讓學生積極參與并愿意學習數學，也是一個值得思考和探索的問題.

【參考文獻】

[1]于文娟.中職機電專業數學基礎模塊“三角函數”單元的教學設計[D].蘇州大學，2013.

[2]嚴金蘭.中職機電專業數學課“嵌入式”教學的實踐與探索[D].蘇州大學，2014.