高職數學專業課程教學中培養學生實踐能力的策略

一、項目化教學策略在高職數學教學中的應用

（一）基于職業情境的數學項目設計

在項目設計過程中，高職高等數學教師（以下簡稱“教師”）需從學生未來的職業領域中提煉真實問題。高職高等數學教學團隊（以下簡稱“教學團隊”）調研相關行業工作內容，分析職業崗位對數學知識的需求，與企業技術人員合作開發應用項目，確保實用性和針對性。（以下簡稱“我?！保┐髷祿I教師設計了“數據結構優化”項目，要求學生應用線性代數知識分析算法效率；機械專業教師開發了“機械零件參數計算”項目，讓學生運用微積分解決機械設計問題；飛行器專業教師創建了“飛行器結構穩定性分析”項目，讓學生應用向量和矩陣知識計算飛行器受力。在項目實施過程中，學生表現出濃厚興趣，課堂參與度顯著提高，能認識到數學知識在專業領域的應用價值，提高學習積極性。

（二）項目化教學的實施流程

在項目化教學實施過程中，教師需遵循科學的流程。課程開始時，教師向學生講解項目背景、目標和步驟，幫助學生明確任務。教師幫助學生組建項目小組，小組成員承擔不同的角色。項目實施前，任課教師進行知識鋪墊，介紹所需數學理論。學生在小組內進行任務分工，制訂計劃和確定時間節點。學生通過自主學習和討論，分析數學問題，提出解決方案。學生運用所學知識完成任務，記錄問題和解決方法。學生整理項目成果，撰寫報告，并準備展示。組織成果匯報會，各小組展示成果并互評。教師對成果進行評價，指出其優缺點，并提出改進建議。學生根據反饋完善成果。

在我校智慧航空學院和智能制造學院的高等數學課上，教師設計了“智能家居電能優化”項目，將班級分為6個小組，每組5至6名學生，并提供智能家居耗電數據，要求學生應用微積分建立模型，分析用電規律，提出優化方案。學生展現出自主學習能力，主動查閱資料，學習數據分析方法。學生通過合作解決了數據預處理、模型建立、參數優化等問題，課后反映對微積分應用有了深刻的認識。

二、情境化教學策略在高職數學中的實踐

情境化教學策略強調將數學知識放置在真實或模擬的職業情境中進行教學，使抽象知識具體化、可視化，激發學生的學習興趣。

（一）職業情境的創設與應用

教師需設計與專業相關的職業情境，將抽象的數學概念具體化。課程組成員通過調研，收集專業領域典型工作場景，建立情境素材庫，并針對各知識點選擇或設計適合的職業情境。教學團隊利用多媒體，通過視頻、圖片、動畫展示情境，邀請行業專家分享實際案例，增強情境的真實性。

在講到概率統計這一部分時，教師為市場營銷專業學生創設“商品銷售數據分析”情境，收集超市銷售數據，包括商品銷售量、價格、促銷信息等。引導學生運用概率分布模型分析銷售規律，預測銷售趨勢。教學團隊為電子商務專業學生設計“網店流量分析”情境，讓學生應用統計檢驗方法評估推廣策略的效果，構建“企業財務風險評估情境，引導學生通過概率計算進行財務決策分析。在這個過程中，學生通過真實情境學習數學知識，能提高理解程度，將知識與職業需求關聯，增強學習主動性。

（二）情境化教學的實施方法

教師采用多種方法實施情境化教學。采用案例教學法，精選行業典型案例，引導學生發現和應用數學知識。教師設計了角色扮演活動，讓學生在模擬場景中解決數學問題。學院組織現場教學，帶領學生到企業參觀，感受數學的應用。教學團隊開展模擬實訓，在校內實訓室創建模擬工作環境，讓學生應用數學知識解決問題。

我校在線性代數課程教學中，教師創設“圖像處理”的情境。教師展示需要邊緣檢測的圖像，講解矩陣變換的應用原理。教師指導學生將圖像轉換為數字矩陣，通過矩陣運算實現圖像處理。學生對可視化學習方式表現出興趣，主動嘗試不同的矩陣變換創造圖像效果。學生通過情境學習掌握矩陣運算及其應用。微積分課程中，教師為無人機專業學生創設“承重設計”情境。教師通過無人機載重最優模型展示曲線積分應用，解釋無人機受力曲線的計算。學生在小組中完成設計，應用微積分公式計算出最優結構參數。

三、信息化教學策略在高職數學教學中的應用

（一）數學軟件在教學中的應用

高職數學教學人員將專業數學軟件引人教學過程，幫助學生提高解決實際問題的能力。教學團隊根據教學內容選擇適合的軟件，制作軟件教程，組織操作培訓，幫助學生掌握基本技能；教師設計軟件應用任務，引導學生解決專業數學問題，同時鼓勵學生通過軟件進行數學探究，培養數學直覺。

比如在“函數與極限”教學中，教師引入GeoGebra（動態數學軟件），學生通過可視化呈現函數圖像理解極限概念。指導學生繪制不同函數的圖像，觀察參數變化對函數性質的影響。學生利用軟件探索函數的極限行為，通過動態演示加深理解。學生反映軟件輔助學習使極限概念變得直觀，理解難度降低。在線性代數教學中，教師應用MATLAB（商業數學軟件）指導學生進行矩陣運算和方程組求解。教師設計MATLAB實踐任務，如圖像壓縮、網頁排名算法模擬等，幫助學生應用線性代數知識解決問題。

（二）混合式教學模式的構建

教學團隊探索線上線下相結合的混合式教學模式，建設數字化教學資源，包括微課、視頻、動畫、習題庫等，利用學習管理平臺，構建網絡學習空間。教師實施翻轉課堂，學生課前通過網絡學習基礎知識，課堂上討論、答疑和應用實踐。教師設計線上自主學習任務和線下合作探究活動。

在高等數學課程中實施混合式教學模式。錄制微課視頻，涵蓋基本概念和例題，上傳至平臺供學生自主學習。設置預習測驗，系統生成學情分析報告。根據報告調整教學內容，解決學生普遍存在的問題。課堂以問題討論和實踐應用為主，學生分組解決實際問題，教師進行點評指導。布置線上作業和拓展任務，讓學生選擇不同難度的任務完成。

（三）虛擬仿真技術的教學應用

為促進虛擬仿真技術在教學中的應用，我校專門建了數字化仿真教室，引人數學虛擬仿真實驗項目，模擬數學在實際工作中的應用場景。利用AR/VR技術將抽象的數學概念可視化，提高學生空間想象能力。設計虛擬仿真實訓任務，讓學生在虛擬環境中解決實際問題。

教學團隊在空間解析幾何教學中引入3D虛擬仿真系統，展示三維空間曲面和曲線，學生可以從不同角度觀察幾何體的形狀和性質。設計“建筑結構設計”虛擬項目，學生應用空間幾何知識進行建筑結構設計。學生在虛擬環境中調整視角和參數，感受參數變化對幾何結構的影響。學生反映虛擬仿真技術提高了空間想象能力，解決幾何問題的能力增強。概率統計課程中應用數據可視化仿真系統，模擬隨機事件的發生過程，學生觀察概率分布的形成過程。學生在虛擬環境中進行數據采集和統計分析，感受樣本量對統計結果的影響，提升實踐操作能力。

四、合作學習活動教學策略在高職數學教學中的應用

（一）合作學習小組的構建

合作學習是一種以小組為單位的教學組織形式，通過學生之間的合作，共同完成學習任務，從而培養學生的團隊協作和實踐能力。

教師應科學組建合作學習小組，為學生小組合作創造條件。根據學生的數學基礎、學習能力、性格特點等因素，合理組建學習小組。采用異質分組方法，每個小組包含不同學習水平的學生，實現優勢互補。為每個小組成員分配明確的角色和職責，如組長、記錄員、報告員等。教師定期調整小組成員，使學生有機會與不同的同學合作，積累合作經驗。

教師可以根據學生前測成績和性格特點，將學習能力強、表達能力好、善于合作的學生設為小組長。確保每個小組都有學習基礎較好的學生和需要幫助的學生，形成良性互助關系。為每個小組設計了組徽和口號，增強小組凝聚力和集體榮譽感。建立小組評價機制，定期評選“優秀學習小組”，激發小組合作動力。學生在小組活動中表現出較強的責任感，積極承擔各自角色的職責。

（二）合作學習活動的設計與實施

教師應精心設計合作學習活動，確?；顒佑行У卮龠M學生實踐能力的發展。設計開放性、探究性、挑戰性的合作任務，激發學生思考和討論的積極性。明確合作學習的時間安排、任務要求和評價標準，為學生提供清晰的指引。在活動過程中巡視、指導，觀察各小組合作情況，及時提供必要的幫助。教師鼓勵小組間的交流與合作，組織小組成果展示和相互評價活動。

在概率統計課程中，教師設計了“市場調查數據分析”的合作學習活動。為每個小組提供不同行業的市場調查數據，要求分析消費者行為特征；指導各小組制訂數據分析計劃，明確每個成員的任務分工。學生在小組內進行數據處理、統計分析、結果解釋等工作，共同完成市場分析報告。組織“市場分析師大會”，各小組交流分析結果，相互提問和評價。學生在活動中表現出濃厚的學習興趣，主動查閱資料，學習統計分析方法，通過合作完成了超出個人能力范圍的復雜任務，體驗到團隊合作的價值和重要性。

教學團隊組織了“數學建模挑戰賽”合作學習活動。從實際生活中選取問題，如交通流量優化、商品定價策略等，要求學生應用微積分知識建立數學模型。學生在小組內分工合作，有的負責問題分析，有的負責模型建立，有的負責方程求解，有的負責結果驗證。小組成員定期交流研究進展，共同優化解決方案。邀請其他班級的學生和專業教師擔任評委，對各小組的建模成果進行評價。學生在挑戰賽中展現出較強的創新思維和實踐應用能力，模型的實用性和可行性得到了評委的肯定。學生通過這種高強度的合作學習活動，數學應用能力和團隊協作能力得到全面提升。

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基金項目：吉林省教育廳2024年教學研究項目“高職數學面向專業需求的課程教學實踐研究”，項目編號：2024ZCY170。

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