李興莉 劉之林
(重慶建筑科技職業學院 重慶 401331)
近年來,高職教育以培養高素質技術應用型專門人才為根本任務,高職院校基礎課程被忽視,基礎課程課時被削減,高等數學普遍被認為難學,用處不大,導致高等數學課程的課時量一減再減,為了解決課時量較少帶來的課程內容上不完的問題,對課程進行了簡單刪減,這使得高等數學知識不能滿足部分同學學習需求,所學數學基礎知識不能滿足專業課程需求。越來越被認為用處不大,課時越減越少,矛盾加大,進入惡性循環。近年來,高校不斷擴招,高職生源參差不齊,多數學生初高中基礎比較差,這部分學生對自己要求不高,學習以如何考過為目的,缺少學習積極性,這種負面情緒在同學之間的影響較大,使得更多的學生消極面對數學,也有部分學院對部分專業是否開設高等數學課程產生質疑。對高等數學課程的不認可使得培養出來的學生素質不夠高,工作后的后續發展困難。高等數學教學需要進行改革,更新觀念,轉變高等數學的教學思想,改變教學模式,使課程體系更符合學生水平,教學內容能更好地為專業課程服務,教學方法讓學生對高等數學更感興趣。
高等數學是各專業的一門必修課程,是學習專業知識的基礎,也是學習專業課程不可缺少的理論工具。當前,高等數學在教學過程中面臨著不少問題、矛盾。
隨著高職的擴招,高職院校學生生源越來越多元化,高職院校生源包括普通高中畢業生,三校生,春招生,社會招生,社會招生中又包括初中畢業生。不同層次的學生對數學的認識,數學的興趣不相同,學習習慣、理解能力也有很大的差別。而目前的高等數學的內容普遍適合已經掌握普通高中數學的學生,對于只學習了少量高中數學知識的三校生和初中畢業生而言,高等數學非常難,高等數學知識與他們所學的知識嚴重脫節。大部分非普通高中畢業的學生由于接受知識慢,他們普遍覺得目前每次課堂內容較多,事實上教學進度普遍慢于教學計劃進度。教學內容難度和教學進度使得這部分學生越學越吃力,嚴重影響學生的學習積極性。
由于高職教育強調學生對相應的職業技術的掌握,強調學生的應用能力和實踐動手能力,因此課時主要放在專業課的教學和實習實訓上,基礎理論課的教學課時數一般都不多。高等數學既沒有教育部的統一要求,也沒有考級的壓力,使得高等數學的課時量不斷減少。部分高職院校最初的數學改革是將高等數學教學內容根據課時安排簡單地減少,教學中適當拉進度將教學內容講完,但學生掌握不好。隨著學生基礎越來越差,內容進一步減少,使得學生所學數學知識不滿足專業需求,也滿足不了培養學生數學應用能力和持續發展的需要。
全國大學生數學建模競賽從1999年專科組設立以來,越來越被認可,近年來部分省市數學建模中獲得全國獎的專科學生可以免試升入本科院校,數學建模廣受學生青睞,參與的院校也在不斷增加。數學建模是用所學的數學知識,數學方法,數學思想抽象、假設,建立模型解決生活中的實際問題。數學建模過程中培養學生的應用能力、抽象能力,論文撰寫能力、創新能力,團隊協作意識,一次參賽終身受益,一次參賽之后往往學生意猶未盡,我院有30%以上的學生還會參加第二次,數學建模能激發學生對數學的興趣。由于學生所學知識的和應用能力的不足使得每年數學建模人才選拔都比較困難。
專升本升學數量反應高職院校基礎課程的教學水平,同時專升本緩解就業壓力,提升學生的學歷,激發學生的學習熱情。專升本需要的數學知識比一般高職數學所學內容要多很多,難度上的要求也提升很多。比如我院高職數學開設64學時,高等數學能講到的內容只涉及一元微積分的基礎知識,所學的內容以及難度都不滿足學生專升本對數學需求。由于所學知識不夠,學生需要繳納高昂的培訓費用和大量的時間去參加培訓,增加了學生負擔,但效果不理想。
不同專業對數學知識需求不相同,不同職業規劃的學生對數學知識的需求不同,學院還需培養有能力參與數學建模的人才,為了使高等數學課程能更加貼近各專業需要,并充分體現服務于專業的特點,改革高等數學傳統的教學理念、教學模式,并對常規內容進行優化組合實行模塊化教學已勢在必行,相對于傳統教學模式,模塊化具有如下優勢:1.傳統教學模式是以知識傳授為中心,而模塊化教學是以素質為中心,以能力培養為本位,側重于知識與技能的實際應用;2.傳統教學模式是以教師為中心,以講授法為主,而模塊式教學法是以學生為中心,側重于能力與素質的培養,更的是采用探索式教學法、案例教學法、情景式教學法等;3.傳統教學模式強調的是嚴密的理論體系,而模塊化教學側重的是學生應用能力的培養,充分體現“必需、夠用、適度”的高職教育特色。在模塊化教學模式下,各專業可以自主選擇不同的模塊組合,從而有效地解決高等數學課時不足與專業需要之間的矛盾問題,實現高等數學教學與專業知識的無縫對接,并滿足專業需求、學生的需求,培養學生的不同能力。
高等數學基礎模塊是各專業開設的必修內容,包括函數及一元微積分部分知識,其中函數部分知識要加大課時量,目的是打好高等數學基礎,讓不同層次的學生都能學好高等數學。針對不同的專業,高等數學必修內容可以分為幾個不同的模塊,例如適用于建筑類專業的基礎模塊,幾何部分可以多講一些內容,甚至可以適當增加難度;適用于營銷管理經濟類等專業的基礎模塊,應加入概率統計部分知識;適用于智能制造專業的基礎模塊,應加入微分方程部分的知識并做詳細講解。
高職數學的開設除了能為專業課提供數學知識,數學理論、數學方法,同時能培養學生的應用意識、能力。可以開設選修應用模塊,講解數學建模涉及的方法、模型、軟件。重要模型包括優化模型、初等模型、概率統計模型等模型,數學模型涉及的思想可以讓學生將數學真正運用于生活、工作、生產等各個領域。軟件主要講解Matlab軟件、SPSS軟件。Matlab軟件的學習可以幫助解決高等數學課程中復雜的計算問題,比如復雜的極限計算,導數的求解、不定積分,微分方程等問題。通過Matlab軟件作出復雜的函數圖像,可以讓學生學習高等數學更直觀地理解、更容易掌握函數圖像性質和特點。SPSS軟件的學習可以幫助學生做數據分析,市場營銷,金融類以及大數據等專業學生經常可以用SPSS做數據分析,多學一種分析軟件學生遇到專業問題,解決問題的思路可以更開闊,正如學習了C語言、C#或者JAVA等軟件的學生在數學建模比賽中更占有優勢。這部分內容的開設主要讓對數學感興趣的學生選修學習,培養能夠應用數學知識結合軟件解決實際問題,能夠參加全國數學建模比賽的人才,提高學生的應用創新能力,使高等數學的應用性得到更好的體現。
由于高職數學基本課時的限制,以選修課的形式開設高職數學提高模塊很有必要。該部分的內容包括微分方程、線性代數、多元微積分,無窮級數、向量代數和空間解析幾何、概率統計。該課程主要是針對計劃進一步深造的同學,此模塊的學習可以幫助有專升本需求的學生更容易地升入本科院校,以及使他們所學數學知識能更好地滿足升本后的專業課程需求。為了不浪費教學資源,可以設置選該課程的學生需要滿足一定條件,比如在后面提到的階段性考核中成績須達到良好及以上才可以選修。
數學文化反映了社會發展進步過程中人類偉大智慧,在不同時代數學對人類文明進步做出了不同程度的貢獻。對數學不怎么感興趣的學生中,多數同學是因為不喜歡數學中繁雜的計算、復雜的邏輯思維,他們對數學的發展史,生活中的數學、數學前沿知識比較感興趣。因此,高職數學文化模塊可以作為講座形式開設,增加學生的數學文化底蘊,讓學生了解數學在人們生產生活中的意義,激發學生對的數學興趣、應用能力,激發學生的創新能力,培養學生的人生觀,價值觀,追求真理、堅持不懈的優良品質。生活中無處不存在數學,用數學思維去思考分析問題,讓問題變得簡單。
更新教學理念,改變教學模式、教學評價方式,改變學生對高職數學的認識,突出高職數學的價值。
在教學過程中采取分層次教學,正確面對學生的差異性,對不同專業,不同基礎的學生做不同的要求和考試標準,不采取一刀切,一個教學進度。教學中根據專業課程引入案例教學法,讓學生在運用數學知識解決專業問題的過程中鞏固數學知識,更好地理解專業知識。做好這方面的工作需要教師對專業課程進行分析,充分地了解,多與專業課程教師交流,參與到學生專業的學習中去,挖掘同一個知識點在不同專業中不同的教學案例。
課堂教學模式需要創新,可以采用線上加線下混合教學模式,在可以線下教學的過程中,線上教學作為補充,線上平臺準備基礎部分知識的教學錄制微視頻,便于基礎知識欠缺的同學鞏固學習,方便學生利用片段時間隨時隨地學習,學習過程中有疑問的內容及時與老師同學交流。在課堂教學中結合線上教學平臺發布各項活動,比如搶答、隨堂練習、隨機選人等活動,豐富課堂活動,提高學生的參與度,提高學生課堂主體的意識,讓學生在輕松的環境中學習高等數學。
教學評價需要與以往有所不同,教學評價應該重視學習過程,包括學習的課堂參與度,學生學習的努力程度,課堂內外數學的學習情況,學生線上平臺學習數學的次數、學生學習過程中提出問題的情況和學習掌握情況,抓好每一個階段的學習,讓學生的學習得到認可,在每一個階段結束后有一個評價考核,這個評價結果作為高等數學最終成績的一個重要部分,這一個評價結果也作為學生是否能參加數學提高模塊選修課學習的參考依據。
在高職院校的高等數學教學中,普遍存在課時量、內容選擇、培養目標等多方面的矛盾,高等數學模塊化教學是以學生的知識背景、專業課程的需求為基礎,經過充分的調研,構造了針對不同專業的高等數學教學模塊,從而使得高等數學能充分滿足專業課程的需要,更好地為專業教學服務,培養學生的應用能力,并提高學生的綜合素質與持續發展的能力。高職數學的改革,始終以培養高素質的應用技術型人才為目標,如何更好地服務專業,培養學生應用能力,使得高職教育持續發展,需要我們不斷思考、探究。