摘" 要:為研究以學生為中心的高職院校高等數學教學改革策略,文章分析了高職院校高等數學教學改革的背景,闡釋了高職院校高等數學課程教學改革現狀及問題,提出了合理的措施與建議。研究發現,隨著信息技術水平持續提升,傳統教學模式及內容已經不能適應當前高等數學教學要求,應將學生需求作為根據,針對教學模式及內容進行創新與改革。在創新過程中,應著重培養學生創造性思維,提升學生實踐能力,以此為教學目標,針對教學方法和評價體系進行優化,尋找滿足學生學習需求的創新路徑。
關鍵詞:高職院校;高等數學;教學改革
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》提出,高職院校應該將持續提升教學質量作為工作重點,以學生就業目標為導向,推動高等數學實現教育改革,為社會培養更多具有良好職業素養及足夠專業水平的技術型人才。在高職院校的課程體系中,高等數學作為一門基本學科,在教學改革中占據主要地位。高職院校的教學改革應該充分認識到高等數學對于學生發展的重要價值,充分考慮學生實際情況,探索科學的創新路徑,激發學生學習積極性,整體提高學生學習效率。
一、高職院校高等數學教學改革的背景
國內高等院校中,理工專業將“高等數學”作為數學學科的專業課程。隨著社會經濟不斷發展,高等數學課程體系逐漸得到優化,但同樣存在各種不足,例如,職業院校通過傳統教學體系開展高等數學課程教學過程中,對其定位不夠明確,課程內容缺乏實踐性,如果不能及時針對教學模式進行創新,將無法與現代職業教育目標保持一致。為了保證教育改革順利進行,應該重新定位高職院校高等數學所具備的價值及功能,充分發揮其在現代職業教育中應有的作用,構建健全的教學機制,改進教學模式,整體提高學生學習效率。國內部分學者由職業教學視角出發,針對高等數學教育改革提出新的思路。馬戈等提出高等數學教學課程內容應具備現代化以及時代化特征,在教學中引入實驗環節,著重培養學生實踐能力及應用能力,通過此種方式滿足職業教育需求,提高學生數學水平。[1]尤慧等認為,職業院校針對高等數學進行創新時,應該將教學模式及教學策略作為切入點,在理論基礎上結合實踐經驗,充分體現實踐教學在高等數學教學活動中的價值。[2]當教學載體由傳統課堂轉向網絡平臺后,對教師專業水平提出更高要求,不僅應該考慮時代發展需求,還需要科學整合教學方法、教學內容以及教學方案,將學生作為教學主體,重視學生個性化發展,著重培養學生學習能力,通過現代化教學體系促進學生獲得健康可持續發展。
二、高職院校高等數學課程教學改革現狀
(一)學生數學基礎薄弱
現階段,高職院校主要面向參加對口高考或者五年制大專開展招生工作,學生數學基礎存在明顯差異,教學實踐過程中存在諸多困難,加之學生本身對數學知識缺乏學習興趣,主動性不足,若不能養成良好的學習習慣,必然無法獲得理想的教學效果。高等數學的主要特征是嚴謹性及抽象性,涵蓋的知識內容較為廣泛,而且傾向于理論層面,不僅導致教師教學活動存在較大困難,對學生學習也造成嚴重限制。現階段,高職院校教學高等數學課程時,沒有充分考慮學生學習能力,課時設置與教學內容不匹配,并且教學重點與學生自身基礎存在矛盾。所以,高職院校開展高等數學教學過程中,學生學習狀態或是教學質量均存在明顯的不足,課程安排缺乏合理性,個別教師為了追趕教學進度,教學過程過于倉促,對數學基礎薄弱的學生不夠重視,甚至有教師為了落實教學目標,選擇壓縮教學內容,導致學生知識結構及知識體系嚴重失衡,這種情況下,導致部分學生連基礎的數學概念都未掌握。
(二)教學內容與方法滯后
目前,高職院校教學高等數學時,大多參考現有教材,普遍偏向于理論知識,沒有充分考慮學生所選專業,無法體現數學知識服務專業的價值。教師將教材內容作為基礎為學生講解枯燥、乏味的理論知識時,以數學定義及概念作為切入點,逐漸向定理證明轉移,之后引導學生進行課后練習,沒有在數學知識中融入實踐經驗,因此無法體現真正的數學含義及方法。教師大多采取單一的理論教學方法,加之教學模式過于死板,致使學生對數學知識缺乏興趣。學生在這種教學模式中只能被動接受,教師機械地講解,忽視了學生的主體地位,教學指導缺乏針對性,從而降低了學生的課堂參與度,這也是高職院校高等數學教學質量差的主要原因。
(三)教師素質發展緩慢
相比國內普通高校而言,高職院校人才培養始終將應用型人才培養作為主要目標,對數學教學的實用性更加重視。教學活動中,高職院校一直堅持必須共用的原則,倡導通過數學知識處理實際問題。但在實際教學過程中,個別教師在沒有深入了解人才培養目標的情況下設置課程內容,導致高等數學課程教學失去應有的價值及意義。[3]首先,部分教師為了豐富課程內容,在有限的授課時間內講解大量理論知識,導致課程教學嚴重缺乏應用價值;其次,個別高等數學教師因為自身綜合素質不足,在開展課堂教學過程中,對數學定義背景缺乏了解,加之自身數學知識應用能力有限,沒有在教學實踐中結合理論知識,使得高等數學教學特色無法體現。
三、高職數學教學改革存在的問題
(一)學時不充足
近年來,職業教育理念的不斷深入,為職業教育指明了正確的改革方向,職業學校增加了各種不同的專業產業,將教學與產業進行有機結合,注重與企業的協同合作,兩者之間形成良好的合作,成為職業學校實施教育的主要載體。但在此期間,數學教學在高職教育中的課時明顯減少,導致教師的教學任務越來越繁重,高職學校數學教師將會面臨很大的挑戰。目前,我國很多高校都有意減少了基礎課程的學習時間,如果教師依然使用陳舊的教學方式進行教學,則難以達到預期的教學目標。在這種情況下,必須加快高職數學教學改革步伐。
(二)教材問題
理論性和系統性是高職數學教材的主要特點,且都是配套的課程教材,缺少一定的專業性,與各專業大類存在很大的差別。[4]同時高職數學都是以本科教材為依據設置教學內容,其中的理論知識比較復雜,知識覆蓋面較廣,從很大程度上增加了學生的理解難度,雖然有些教材中的理論內容融入了相應的操作實踐,但體系整合效果仍然有待提升。高職數學教材中的知識內容涉及方方面面,但教學內容和專業內容之間的銜接性較差,提高了知識的難度,不易于學生理解。另外,高等數學教學內容體現更多的是概念與定義以及一些計算方法,沒有將專業問題和實際生活進行有機結合,學生對知識的用途并不清晰,無法將專業知識運用到實際中,學生的學習興趣普遍較低。
(三)學生問題
高職學生來自全國各地,而且都是經過不同的招生考試類型進校學習,其中包括普通高考、自主招生、三二分段招生、學業考試招生等。[5]由于招生考試類型的不同,形成了高職學生基礎文化的差異,雖然進行了分層教學,但多數學生基礎知識不夠扎實,不具備良好的學習習慣,作業完成效率較低,進而達不到理想的學習效果。
四、高職院校高等數學課程改革的措施建議
(一)課程設置要滿足學生職業能力
高職院校出于自身定位及現實情況考慮,以就業作為導向,在制訂人才培養方案及建立課程體系過程中,結合學生學習需求,體現學生主體地位,保證課程內容與知識、素質及能力需求形成統一。[6]將社會需求作為主要目標,將提高學生綜合素質作為基礎,設置學生培養方案,在培養學生專業技術能力的同時,傳授基礎理論知識,能夠拓展學生知識層次,提高綜合素養。所以,高職院校教學高等數學過程中,應該針對知識結構進行模式重組,將數學知識深度作為支持后續專業課程的根據,壓縮理論、簡化形式,回避復雜的計算環節,盡可能選擇簡單、精準的語言形式,取代枯燥的敘述方式,通過課堂教學培養學生數學思維,強化問題解決能力。
例如當前最熱門的行業便是計算機行業,其中涵蓋了Web程序設計、C++語言、數據結構與算法以及計算機網絡等相關內容,因此要求學生具有足夠的高等數學知識。而高職院校對計算機專業學生開展教學活動時,可以著重講解微積分、統計學原理、邏輯、離散、數列以及概率論等內容;對會計電算化專業的學生而言,可以將概率論、實變函數、數理統計以及復變函數作為主要內容。高等數學教學過程中,高職院校應該充分考慮市場就業動向,強化學生與專業的聯系,著重講解相關高等數學知識,最大程度提高學生的應用能力。
(二)教學內容要增強專業適用性需求
高等數學教師應該將專業課教師的建議作為基礎,了解不同專業對數學知識的要求,明確學生學習專業課程知識過程中的數學問題,合理確定教學方案及教學內容。[7]通過與專業課教師進行交流,能夠為教學內容的優化與完善提供支持。選擇教學內容時,應該與專業需求保持一致,提升教學活動的科學性,尤其在講解數學概念及原理過程中,應保證例題的實用性及專業性。
例如,講解導數過程中,可在課堂中加入相關案例,幫助學生構建數學概念,整體提升學生學習效果,在拓展學生思維方式的同時,能夠充分體現高等數學所具備的工具性及邏輯性,有助于學生內化所學知識,培養學生數學思維,提升學生數學素養。
(三)針對學生數學基礎,開展多層次教學
為了強化高等數學的教學效果,高職院校可以將新生數學考試成績作為根據,在其入校后進行分類,并以此為根據設置教學目標及教學內容。如果學生數學基礎較為扎實,可以著重培養學生分析及解決問題的能力;如果學生基礎較差,可以重點傳授解決普通問題的能力。[8]設置教學內容時,可以考慮學生本身數學基礎,結合專業特征,拓展學生知識層次。如果學生基礎較差,可以重點教學基礎知識,培養基礎技能。
例如在教學“極限概念”過程中,教材通常會以“ε—N”或者“ε—δ”的方式表示其定義,如果學生本身數學基礎不夠扎實,就無法深入理解其真正含義。此時教師可以通過“趨于”等詞匯進行表達,方便學生理解。
(四)創新課堂模式,促進課堂角色轉變
隨著國家教育改革的不斷推進,教育理念也有所進步,對教師教學提出新的挑戰,促使教師角色發生轉變。[9]新課改背景下,學生課堂主體地位更加受重視,要求教師以學生為主體,發揮其主導作用,創新教學模式。教師開展課堂教學活動時,可以通過分組的方式,采取小組負責制,充分體現學生主體地位,使其主動參與課堂教學活動,制訂相應的獎懲機制,激發學生學習興趣,通過小組討論賦予學生主體意識,強化學生競爭意識,培養學生合作意識。
例如,在課堂中設置智勇大通關環節,其中包含基礎、提升及終極三個層次,學生通過分組搶答的方式開展競賽活動,基于學生參與情況實施獎勵,教師在課堂結束后進行總結、概括,由小組的組長補充。進入學期末,教師可以針對各組課堂參與情況進行評比,從中挑選小組排名前三名或前五名的學生作為免考對象,最大限度激發學生參與積極性。
(五)注重校企合作,構建工學交替模式
高職院校培養應用型人才時,注重數學知識的實用價值。[10]所以,教學高等數學知識過程中,應充分考慮學生專業知識,設置多樣性教學內容,引進最新教學方法,創新教學模式,科學調整理論與實踐課程比例,保證所講知識與學生專業需求相符,建立應用型課程體系。高職院校可以與企業建立合作關系,結合企業用人需求開展教學活動,邀請具備豐富實踐經驗的人員為學生授課,與教師發揮協同作用;為教師提供外出學習的機會,強化教師高等數學應用能力;為學生提供參與企業實訓的機會,通過工學交替的方式提高學生高等數學水平。
例如,大部分高職院校開設機械專業課程,在解決問題時普遍應用圖解法,但對比解題法而言,圖解法精度較低,原因在于圖形繪制過程中,無法掌握準確尺寸,對問題解決造成一定限制。現代工業生產過程中,機械設計對數據精度具有較高要求,比如多桿結構,假如數據精度達不到要求,將無法滿足設備運動標準而導致系統自鎖。[11]學校可邀請企業相關技術人員為學生進行現場講解,使其了解數學建模、計算機編程的價值,從而通過復數矢量法處理問題。因為數學建模較為復雜,推導公式存在一定困難,而手工圖解存在一定誤差,借助計算機輔助可以快速實現圖形繪制,提高數據精度。
(六)創新課程評價體系,完善考核方式
高等數學課程教學所采用的教學評價過于傳統,評價方法不夠豐富,無法充分體現學生真實學情。教師應該將專業特征及學生需求作為出發點,采取多層次考核方法,如在閉卷考試中結合開卷模式、實踐考核結合理論考核,或者筆試結合口試等方式,以此提高教學評價的全面性及科學性。同時可以在每個學期加入模塊拓展環節,并將活動結果作為評價考核的重要基礎。[12]在課堂教學過程中,可以融入與高等數學存在聯系的知識內容,不但能夠提升學生知識層次,同時可以將其作為評價指標。比如學生可以自行查找相關資料,或者收集數學相關邏輯問題以及數學游戲,尋找日常生活中的數學規律。通過這種方式激活學生思維模式,提高學生學習積極性,并且能夠使課程考核機制更加完善。
五、結語
高職院校教學機制中,高等數學具有至關重要的作用。在產教融合背景下,針對職業院校高等數學教學體系進行改革勢在必行。所以,高職院校應該深入了解教學改革的重要作用,整體上提高教師專業水平,構建系統化教學體系,以專業特征為出發點,創新教學模式及內容,完善教學方法,建立可行性教學評價機制,以保證高等數學教學改革的科學性及有效性。
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(薦稿人:何鵬,甘肅林業職業技術學院副教授)
(責任編輯:邵秋露)
作者簡介:徐靜(1978—),女,學士,甘肅林業職業技術學院講師,研究方向為高等數學、概率論與數理統計教學。