探索高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課程的融合促進(jìn)信息化教學(xué)改革

閆 熙

（陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部，陜西 寶雞 721001）

0 引言

由于高等職業(yè)院校理工類專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程在后續(xù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中都需要大量的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識作為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)在計算機(jī)、土木工程專業(yè)中的占比如圖1、圖2所示。所以高等職業(yè)院校理工類專業(yè)在大一學(xué)年普遍開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程。高等數(shù)學(xué)課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其開設(shè)目的是為后續(xù)的專業(yè)課程服務(wù)，提供基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識以及數(shù)學(xué)思維幫助學(xué)生解決實(shí)際的專業(yè)問題。

圖1 高等數(shù)學(xué)知識點(diǎn)在計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用占比

圖2 高等數(shù)學(xué)知識點(diǎn)在土木工程專業(yè)占比

1 高職院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題

目前高等職業(yè)院校在課程設(shè)置以及教學(xué)安排上，普遍割裂了高等數(shù)學(xué)類的專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的關(guān)系。教授高等數(shù)學(xué)課程的教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的教師，對于其他院系學(xué)生的專業(yè)情況了解較少，不能實(shí)現(xiàn)很好的分層教學(xué)，導(dǎo)致目前高等數(shù)學(xué)課程地位發(fā)生了深刻改變，不再服務(wù)于專業(yè)課程。這種人才培養(yǎng)模式嚴(yán)重阻礙了課程之間的融合貫通，不利于學(xué)生形成良好的專業(yè)體系架構(gòu)。因此，如何促進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程的信息化教學(xué)改革，探索與專業(yè)課程的有效融合成為目前高等職業(yè)院系所面臨的主要問題。

目前，進(jìn)行信息化教學(xué)改革的主要問題集中于以下幾個方面：

1.1 任課教師缺乏專業(yè)背景，知識結(jié)構(gòu)單一

調(diào)查顯示，目前高等職業(yè)院校為高等數(shù)學(xué)課程配置的任課教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的專任教師。雖然這部分教師數(shù)學(xué)知識儲備豐富，能夠完全勝任高等數(shù)學(xué)課本知識的講授任務(wù)，但是由于缺乏專業(yè)背景，無法將課本上的知識與受眾學(xué)生的專業(yè)課相融合，也無法針對性的選取知識點(diǎn)進(jìn)行分層教學(xué)，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)課程逐漸與學(xué)生的人才培養(yǎng)方案脫節(jié)。

1.2 對專業(yè)基礎(chǔ)課的重視度不夠，課程定位不準(zhǔn)

近年來，許多高等職業(yè)院校為了提升學(xué)生的職業(yè)能力，在實(shí)際的教學(xué)中過多側(cè)重于專業(yè)核心課程的開設(shè)，而忽視了基礎(chǔ)課程的重要性。例如，部分院校將高等數(shù)學(xué)課程課時份額由原定的72學(xué)時調(diào)整為一學(xué)期18學(xué)時，即單雙周開展教學(xué)活動。課時份額與課程難度和內(nèi)容度的不匹配導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差，進(jìn)而大大影響了后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

1.3 教學(xué)方法單一，信息化手段缺乏

由于高等數(shù)學(xué)的課程性質(zhì)，授課時大部分為合堂班，學(xué)生人數(shù)較多。教師采用傳統(tǒng)的講授—練習(xí)的方式，無法關(guān)注到每一個學(xué)生，也無法提高學(xué)生興趣。加之，高等數(shù)學(xué)的課程內(nèi)容大部分涉及函數(shù)等抽象的知識點(diǎn)，單純依靠教師的板書或者講授，無法還原動態(tài)場景，給數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生造成了一定的學(xué)習(xí)障礙。

2 高等數(shù)學(xué)課程與專業(yè)教學(xué)融合的改革思路

2.1 教師應(yīng)走出傳統(tǒng)教學(xué)模式，走進(jìn)專業(yè)教學(xué)體系

傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)授課教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的專任教師，承擔(dān)著整個學(xué)校理工類課程的教學(xué)工作，授課內(nèi)容往往局限于課本內(nèi)容，沒有進(jìn)行篩選和歸類。為了更好地將高等數(shù)學(xué)課程融入專業(yè)教學(xué)體系中，更好地服務(wù)于專業(yè)，教師應(yīng)走出傳統(tǒng)教學(xué)模式，主動去了解學(xué)生的人才培養(yǎng)方案，了解專業(yè)，找到兩者的共通之處，在授課時有針對性地進(jìn)行授課，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識解決所遇到的專業(yè)問題。

2.2 調(diào)整高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱，融入專業(yè)人才培養(yǎng)方案

高等數(shù)學(xué)的課程性質(zhì)決定了對其進(jìn)行教學(xué)改革不是單純的調(diào)整教師或者授課方式，而是針對現(xiàn)有的教學(xué)模式和目標(biāo)簡單調(diào)整與修正，使其與專業(yè)課程有效融合，高度契合高等職業(yè)院校的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。以計算機(jī)專業(yè)為例，高等職業(yè)院校計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為，培養(yǎng)能夠系統(tǒng)、深入地掌握計算機(jī)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)以及軟件工程專業(yè)知識和工作技能的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才。為了能夠契合這一專業(yè)目標(biāo)，高等數(shù)學(xué)課程在開展時，應(yīng)該側(cè)重于教授函數(shù)類知識點(diǎn)以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、數(shù)學(xué)思維上。

2.3 改革高等數(shù)學(xué)教材，編寫與專業(yè)貼近的教材

高等職業(yè)院校在進(jìn)行高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革時，應(yīng)該本著“夠用”的原則對原有教材進(jìn)行改編，添加與專業(yè)相關(guān)的案例，形成本專業(yè)的特色校本教材。從而，使高等數(shù)學(xué)課程從授課內(nèi)容上與專業(yè)課程緊密結(jié)合，也減輕了教師在備課上的負(fù)擔(dān)。

2.4 改進(jìn)教學(xué)方法，引入信息化教學(xué)手段

傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課程在實(shí)施教學(xué)時，大部分教師采取“講授+練習(xí)”的教學(xué)方法進(jìn)行，但是因為調(diào)查顯示，學(xué)生普遍反映內(nèi)容理解困難，學(xué)習(xí)難度較大。特別是在學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱的情況下，單純地依靠教師板書無法還原函數(shù)、積分、極限等動態(tài)信息。引入信息化教學(xué)手段，如微課、視頻、Spss、Matlab等，教師可以通過多媒體手段將抽象的概念以更為具象的方式展示給學(xué)生，幫助學(xué)生進(jìn)行理解。這些生動有趣的視頻及動畫使得數(shù)學(xué)課堂不再枯燥無味，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。同時，這些數(shù)學(xué)建模軟件的引入也有助于后續(xù)學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.5 借助“互聯(lián)網(wǎng)＋”平臺，挖掘教學(xué)資源

開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的院校眾多，不僅是高等職業(yè)院校還有本科院校等，在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐下，可以進(jìn)行資源互通共享。既能夠擴(kuò)展學(xué)生的知識面，又能使數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的同學(xué)有機(jī)會進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。

圖3 高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革思路

3 教學(xué)實(shí)踐——以計算機(jī)類專業(yè)為例

3.1 劃分教學(xué)模塊，實(shí)行分層教學(xué)

計算機(jī)專業(yè)包括了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)工程、數(shù)字媒體技術(shù)、信息安全、軟件技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計算機(jī)信息管理等許多分支。每個分支對于高等數(shù)學(xué)課程的需求度不同，因此對高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化劃分，可以分為函數(shù)模塊、積分模塊、極限模塊等。根據(jù)不同的專業(yè)需求進(jìn)行必修或者選修。靈活化的學(xué)習(xí)模式有助于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，對于實(shí)行分層教學(xué)具有一定的積極影響。

3.2 開展任務(wù)教學(xué)

以一個實(shí)際的專業(yè)問題作為課程的導(dǎo)入，例如，進(jìn)行邏輯與推理模塊的教學(xué)時，計算機(jī)專業(yè)可以發(fā)布編寫一段代碼的任務(wù)，讓學(xué)生思考代碼的運(yùn)行方式，加深對于該模塊知識學(xué)習(xí)的理解。同時，該模塊的學(xué)習(xí)對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生后續(xù)代碼的編寫可以起到重要的推動作用。

3.3 融入專業(yè)案例，實(shí)施案例化教學(xué)

計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生無論是軟件開發(fā)還是程序編寫，都需要具備一定的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識儲備。例如，學(xué)生讀寫文件、設(shè)計算法時就需要用到數(shù)學(xué)中的算法思想等。教師在開展課程時，應(yīng)該有針對性的挖掘?qū)I(yè)案例，將其融入課堂教學(xué)中，既能正向推動學(xué)生對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，又能反向加深學(xué)生對于本課程的理解。

3.4 將數(shù)學(xué)建模與計算機(jī)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生相對于其他專業(yè)的學(xué)生而言，在軟件的應(yīng)用能力方面具有較大優(yōu)勢。因此在教學(xué)過程中，教師可以引入Spss、Matlab、Mathmatica等數(shù)學(xué)計算和建模軟件。這些軟件在應(yīng)用的過程中，可以有效的鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力以及算法設(shè)計能力。同時契合了計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，信息化手段的引入也改變了課堂單一形式的枯燥乏味，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 結(jié)語

本文在調(diào)查高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上，對高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課程的融合路徑進(jìn)行了有效探索。為了更好地幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題，本文基于目前高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀，有針對性地提出了高等數(shù)學(xué)課程與專業(yè)教學(xué)融合的改革思路，并以計算機(jī)專業(yè)為例進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，對于促進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程的信息化教學(xué)改革有著深遠(yuǎn)意義。