高職無(wú)人機(jī)專業(yè)《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)改革探析

劉慶崗 王潤(rùn)玲 王云青

渤海理工職業(yè)學(xué)院，河北 滄州 061000

近幾年，隨著國(guó)家職業(yè)教育的高速發(fā)展，高職院校的招生規(guī)模越來(lái)越大，導(dǎo)致高職院校的生源呈現(xiàn)出多樣化，大多來(lái)自中專和高考單招的學(xué)生，還有部分高考統(tǒng)招生，學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊，尤其數(shù)學(xué)就更為突出。而高職教育是理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐并重，這就使得學(xué)生在校期間理論課學(xué)習(xí)時(shí)間緊而任務(wù)重，因《高等數(shù)學(xué)》課程本身內(nèi)容多、理論雜、難度大，如果按傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容安排教學(xué)，將會(huì)對(duì)學(xué)生不太適應(yīng)。這就要求重新優(yōu)化整合高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。因高職數(shù)學(xué)課時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容選擇就顯得格外重要，高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的選擇必須與專業(yè)課程緊密銜接，必須與學(xué)生基礎(chǔ)緊密對(duì)接，數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要秉承必需夠用為度的原則［1］。因此，《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)改革必要而迫切。筆者以無(wú)人機(jī)專業(yè)為例來(lái)進(jìn)行《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)改革的探析。

一、高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

從數(shù)學(xué)課程的教學(xué)方法和內(nèi)容來(lái)看，雖然早有專家提出高職數(shù)學(xué)要與專業(yè)緊密銜接，但實(shí)際執(zhí)行情況并不太好。高等數(shù)學(xué)知識(shí)不能為專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供有力支撐，導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)時(shí)效果不理想。為培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能型人才，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式改革迫在眉睫，與專業(yè)緊密銜接，突出數(shù)學(xué)在專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性。

（一）教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)銜接不夠緊密，不能發(fā)揮高等數(shù)學(xué)在專業(yè)教學(xué)中的基礎(chǔ)地位

不同專業(yè)所需的數(shù)學(xué)知識(shí)有所差別，有的專業(yè)用到導(dǎo)數(shù)或者定積分方面的知識(shí)較多，有的專業(yè)需要向量叉積和點(diǎn)積方面的知識(shí)，但許多高職院校的教學(xué)內(nèi)容卻與專業(yè)課程匹配度不高。例如，對(duì)于無(wú)人機(jī)專業(yè)需要用到空間解析幾何中向量的叉積和點(diǎn)積的知識(shí)較多，但教學(xué)內(nèi)容卻無(wú)涉及，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)專業(yè)課時(shí)非常吃力。這就與高等職業(yè)院校的人才培養(yǎng)方案不相適應(yīng)，達(dá)不到培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的目的。所以，高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容選取能夠與學(xué)生專業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接是非常重要的。

（二）教學(xué)方式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

目前，多數(shù)高職院校高等數(shù)學(xué)課堂仍主要延續(xù)著“板書為主”的教學(xué)模式，數(shù)字信息化教學(xué)手段水平不高，《高等數(shù)學(xué)》課程理論多、較為抽象；另外，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，對(duì)數(shù)學(xué)興趣不高，僅采用傳統(tǒng)的單一呆板的“注入式”理論教學(xué)模式，已不能適應(yīng)當(dāng)前高職院校學(xué)生發(fā)展的需要，創(chuàng)新高職數(shù)學(xué)的教學(xué)模式是非常有必要的。

（三）高職數(shù)學(xué)課堂在“課程思政”方面做的不到位

習(xí)近平總書記在2016 年全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”［2］。課程思政是落實(shí)高校立德樹人根本任務(wù)的重要基礎(chǔ)［3］。目前，大多高職院校數(shù)學(xué)課堂融入課程思政內(nèi)容少，意識(shí)不強(qiáng)，還不能恰當(dāng)?shù)匕褦?shù)學(xué)中思政元素植入課堂中等情況。

（四）學(xué)生對(duì)高職數(shù)學(xué)課程的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)

高等數(shù)學(xué)在高等職業(yè)教育過(guò)程中具有基礎(chǔ)性的地位，對(duì)學(xué)生素質(zhì)提高、專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、抽象邏輯思維的培養(yǎng)都起到至關(guān)重要的作用［4］。很多高職學(xué)生認(rèn)為，高等數(shù)學(xué)是一門公共基礎(chǔ)課，學(xué)不學(xué)都可以，以后工作也用不著不重視；還有些同學(xué)說(shuō)高等數(shù)學(xué)太抽象太枯燥，反正跟專業(yè)課也沒(méi)什么關(guān)系；有不到30%的學(xué)生想學(xué)，但因中學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差聽(tīng)不懂，也不知道學(xué)數(shù)學(xué)有什么用。經(jīng)調(diào)查，渤海理工職業(yè)學(xué)院往屆大二學(xué)生，有65%的學(xué)生認(rèn)為高等數(shù)學(xué)較難，理論抽象而枯燥，與自己的專業(yè)學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)不大。有15%的學(xué)生感覺(jué)學(xué)數(shù)學(xué)沒(méi)什么用，學(xué)不學(xué)都可以，以后工作也用不著。25%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)是一門公共課，學(xué)好學(xué)壞一個(gè)樣，專業(yè)課學(xué)好不就行了。

產(chǎn)生以上誤區(qū)的原因無(wú)非兩個(gè)：一方面是學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，想學(xué)學(xué)不懂。另一方面，學(xué)生根本認(rèn)識(shí)不到高等數(shù)學(xué)在大學(xué)階段的真實(shí)作用，這跟教師在教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容的選取和教學(xué)模式選擇有很大關(guān)系，能否使教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)緊密銜接，能否通過(guò)轉(zhuǎn)變教學(xué)模式讓數(shù)學(xué)課堂更加有趣，高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響到學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)質(zhì)量以及學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成。所以，提高學(xué)生對(duì)高職數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)至關(guān)重要。

（五）考核評(píng)價(jià)體系過(guò)于單一，評(píng)價(jià)方式更新滯后

一直以來(lái)，大多高職院校高等數(shù)學(xué)考核評(píng)價(jià)方式過(guò)于單一，學(xué)生最終成績(jī)分兩部分，平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)比重為3∶7，其中平時(shí)成績(jī)?yōu)榭记诤妥鳂I(yè)，期末成績(jī)?yōu)槠谀┛荚嚦煽?jī)。這樣粗略單一的考核方式，已不能適應(yīng)國(guó)家對(duì)職業(yè)教育發(fā)展的需要。并且期末試卷考試的題型一般采用單純的數(shù)學(xué)題，主要考查學(xué)生的定義理解、公式以及定理的簡(jiǎn)單計(jì)算應(yīng)用［5］，這與職業(yè)教育教學(xué)改革方向是不吻合的，試題中要有考查數(shù)學(xué)在專業(yè)方面的應(yīng)用題型和思想政治素養(yǎng)體現(xiàn)的開(kāi)放性題，鍛煉學(xué)生職業(yè)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

二、高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革探析

針對(duì)高職數(shù)學(xué)課程目前存在的問(wèn)題，為更好地貫徹“數(shù)學(xué)與專業(yè)融合，數(shù)學(xué)為專業(yè)服務(wù)”的教學(xué)理念［6］，對(duì)高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了教學(xué)研究。

（一）優(yōu)化整合高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)緊密對(duì)接

對(duì)于高職專科學(xué)生來(lái)說(shuō)，為達(dá)到職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)，理論課和實(shí)踐課學(xué)習(xí)比重約1∶1，學(xué)制共3 年，其中實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)約占1 年，兩年中既要學(xué)習(xí)理論課，還要上實(shí)踐課，因此理論課時(shí)壓縮是必然的。渤海理工職業(yè)學(xué)院高職數(shù)學(xué)課程雖然安排1 學(xué)年，但每周2 學(xué)時(shí)，共上課約34 周，共68 學(xué)時(shí)。原來(lái)渤海理工職業(yè)學(xué)院基本各專業(yè)教學(xué)任務(wù)統(tǒng)一為微積分學(xué)和線性代數(shù)的部分內(nèi)容，其中微積分學(xué)主要學(xué)習(xí)極限、導(dǎo)數(shù)、函數(shù)單調(diào)性、不定積分、定積分等內(nèi)容；線性代數(shù)主要學(xué)習(xí)行列式、矩陣運(yùn)算和解線性方程組等內(nèi)容。但無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的核心課程主要包括電子技術(shù)、電路分析、無(wú)人機(jī)飛行原理、無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)、無(wú)線電遙控技術(shù)、單片機(jī)與接口技術(shù)等，而這些核心課程中所用到的數(shù)學(xué)知識(shí)主要有“微積分學(xué)”“矩陣運(yùn)算”“三角函數(shù)”“復(fù)數(shù)”“空間解析幾何中向量的點(diǎn)積和叉積”等。由此看出，“空間解析幾何中向量的點(diǎn)積和叉積”的知識(shí)對(duì)于無(wú)人機(jī)專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較重要的，但教學(xué)計(jì)劃卻沒(méi)有安排。雖然三角函數(shù)和復(fù)數(shù)在高中學(xué)過(guò)，但對(duì)于高職學(xué)生生源多樣化，有些沒(méi)上過(guò)高中，這部分知識(shí)也是需要講解的。針對(duì)此類情況，教學(xué)內(nèi)容選取進(jìn)行了改革，教師課下采用集體備課，數(shù)學(xué)教師與專業(yè)課教師交流探討分析各門專業(yè)課中所用到的具體數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，典型專業(yè)案例等內(nèi)容，采用倒逼方式來(lái)制定高職數(shù)學(xué)教學(xué)計(jì)劃，根據(jù)“專業(yè)需求→確定高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容→制定教學(xué)計(jì)劃”，讓數(shù)學(xué)課程真正為專業(yè)課學(xué)習(xí)服務(wù)。

另外，在選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)考慮到中學(xué)階段與大學(xué)階段數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接。因高職學(xué)生生源的多樣化和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，差距較大，很多大一新生對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)感到困難，怎么做好銜接非常關(guān)鍵。一是教學(xué)內(nèi)容的銜接，要考慮到高職數(shù)學(xué)新課前所用到的前置課程內(nèi)容，課時(shí)不允許的話，教師可制成微課或講課視頻課前發(fā)到學(xué)習(xí)通平臺(tái)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。二是學(xué)習(xí)方法上的轉(zhuǎn)變。高中時(shí)數(shù)學(xué)研究對(duì)象是常量，多以靜止的觀點(diǎn)來(lái)思考解決問(wèn)題；而高等數(shù)學(xué)研究對(duì)象是變量，要以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題。高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)注重的是數(shù)學(xué)思想和方法培養(yǎng)，很多問(wèn)題需要反復(fù)復(fù)習(xí)鞏固才能理解。

（二）從“傳統(tǒng)板書為主”的教學(xué)模式向“數(shù)字信息化教學(xué)”模式轉(zhuǎn)變，提高教學(xué)效果

對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)，須打破傳統(tǒng)“板書為主”的教學(xué)模式，要利用好微課、信息技術(shù)、媒體軟件等工具來(lái)豐富課堂教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)。例如，將一些晦澀難懂的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單詮釋出來(lái)，制作成微課。如講極限概念時(shí)，先導(dǎo)入一段關(guān)于劉徽的割圓術(shù)動(dòng)畫、觀察動(dòng)車遠(yuǎn)去的背影等實(shí)例制成微課，讓學(xué)生更加直觀地了解抽象知識(shí)，并在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)師生的良性互動(dòng)，真正讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)的魅力，最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出極限定義，既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又增強(qiáng)了教學(xué)效果。另外，還可以在講解每一個(gè)實(shí)用模塊的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)之前，要播放或講述一段本專業(yè)用到的對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的案例，最好以視頻或微課形式呈現(xiàn)，不僅能呈現(xiàn)出高等數(shù)學(xué)的實(shí)用性，而且還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生親自感受到學(xué)好高數(shù)對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性。

（三）注重?cái)?shù)學(xué)思政元素植入數(shù)學(xué)課堂，提升學(xué)生核心素養(yǎng)

教育部發(fā)布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出：要將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。高等數(shù)學(xué)教師可以在課堂上拓展知識(shí)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生專業(yè)，適當(dāng)增加與本講數(shù)學(xué)相關(guān)的做人做事道理、數(shù)學(xué)發(fā)展史、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等思政元素。

對(duì)于無(wú)人機(jī)專業(yè)來(lái)說(shuō)，可借助無(wú)人機(jī)的發(fā)展史和數(shù)學(xué)中固有的思政元素為切入點(diǎn)，結(jié)合數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化以及某些定理來(lái)源等信息，找出與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的思政資源，建立數(shù)學(xué)各模塊的思政微課或短視頻材料。在教學(xué)過(guò)程中，適時(shí)把數(shù)學(xué)思政微課或短視頻穿插到課堂中，一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面還可以提高學(xué)生的思想政治素質(zhì)。例如，在講解極限概念時(shí)，首先采用劉徽的割圓術(shù)，莊子的截丈問(wèn)題動(dòng)畫演示導(dǎo)入，然后觀察幾個(gè)特殊數(shù)列隨著項(xiàng)數(shù)n 的變化來(lái)觀察數(shù)列的變化趨勢(shì)，從而得出數(shù)列極限概念，進(jìn)而由數(shù)列極限概念推廣至函數(shù)極限概念。在整個(gè)講解過(guò)程中，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)從“特殊”到“一般”、從“一般”到“特殊”以及極限思想等思想方法，給學(xué)生點(diǎn)明該知識(shí)點(diǎn)中所蘊(yùn)含的規(guī)律及哲理，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)教學(xué)的育人導(dǎo)向功能。通過(guò)將思政元素植入數(shù)學(xué)課程，既能讓學(xué)生有趣地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，又能讓學(xué)生懂得做人做事的道理，增強(qiáng)責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)［7］。

（四）改進(jìn)考核評(píng)價(jià)體系

考核評(píng)價(jià)體系的優(yōu)劣，直接影響著學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)和職業(yè)教育教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成。為更好地實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，打破傳統(tǒng)的考核方式。要著重從兩個(gè)方面進(jìn)行改革，一方面是增加過(guò)程評(píng)價(jià)，淡化期末試卷考試成績(jī)，考核辦法：采用平時(shí)成績(jī)×50%+期末試卷的考試成績(jī)×50%=期末總成績(jī)，其中平時(shí)成績(jī)包括考勤、作業(yè)、課前任務(wù)完成情況、上課組間或教師互動(dòng)情況，這樣強(qiáng)調(diào)過(guò)程表現(xiàn)及評(píng)價(jià)，可有效提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成和職業(yè)能力的鍛煉，避免了一些學(xué)生平時(shí)上課不聽(tīng)不學(xué)，考試前沖刺機(jī)械記憶一些知識(shí)來(lái)應(yīng)對(duì)考試。另一方面，改進(jìn)期末試卷試題題型，要出一些高職數(shù)學(xué)在專業(yè)上應(yīng)用的題型，增加一道含有數(shù)學(xué)思政元素的論述題，讓學(xué)生說(shuō)出該題體現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)思想和思想政治理念。這樣不僅使學(xué)生感到高等數(shù)學(xué)對(duì)專業(yè)的基礎(chǔ)支撐作用，還能鍛煉學(xué)生在解決問(wèn)題中體會(huì)數(shù)學(xué)中思政元素的魅力。

對(duì)渤海理工職業(yè)學(xué)院無(wú)人機(jī)專業(yè)學(xué)生的調(diào)查顯示，無(wú)人機(jī)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)整體偏弱，結(jié)合學(xué)生實(shí)際，按照采取改革后的評(píng)價(jià)方式，適當(dāng)降低教學(xué)內(nèi)容中抽象數(shù)學(xué)理論難度，增加應(yīng)用部分。把高等數(shù)學(xué)的考試分為基礎(chǔ)和應(yīng)用兩部分，通過(guò)一屆學(xué)生的嘗試，不僅改善了學(xué)生厭煩上數(shù)學(xué)課的狀態(tài)，而且更重要的是這個(gè)專業(yè)的學(xué)生專業(yè)課成績(jī)也得到大幅提升，起到了預(yù)期效果。

三、結(jié)語(yǔ)

高職教育主要是培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)復(fù)合型技術(shù)技能人才。而高職數(shù)學(xué)作為一門公共基礎(chǔ)學(xué)科，不僅僅是為了培養(yǎng)學(xué)生的理性邏輯思維能力，更重要的是要為學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)提供必需的數(shù)學(xué)理論與技能支撐。作為一名高校教師，必須與時(shí)俱進(jìn)，多采用數(shù)字信息化教學(xué)手段和適合學(xué)情的教學(xué)方法，并且教學(xué)內(nèi)容要與專業(yè)緊密銜接，為其專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和綜合能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。