陳宇李亮鄭麗
(邯鄲職業(yè)技術學院基礎部,河北邯鄲056005)
隨著高職教育的迅速發(fā)展,高職數(shù)學課程的改革也更加迫切。在諸多專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中,數(shù)學課程既是文化基礎課又是專業(yè)基礎課,它對學生后繼專業(yè)課的學習及思維能力的拓展起著重要作用。實踐教學是高職教育過程中的主要環(huán)節(jié)和特色部分,為了使數(shù)學課能夠充分發(fā)揮課程作用、更好地為專業(yè)課服務,我們急需將高職院校數(shù)學實踐教學模式做出改革,并不斷地進行完善與創(chuàng)新。
實踐教學是高職教育教學過程中的主要環(huán)節(jié)和特色部分,在高職人才培養(yǎng)過程中有著不可替代的作用,結合實踐教學的特點,筆者對當前高職院校數(shù)學實踐教學模式的現(xiàn)狀做調研,發(fā)現(xiàn)存在以下幾個問題。
通過調查發(fā)現(xiàn),大部分高職院校都在教學計劃中設置出實踐教學學時,而在實際教學過程中,實踐教學環(huán)節(jié)少之又少,基本上是傳統(tǒng)的習題課等,稱不上數(shù)學實踐活動;有些高職院校,雖在學生使用的教材上增加了數(shù)學實驗課程,但在實際教學中,由于課時及硬件實訓室的客觀條件限制,未能開設數(shù)學實驗課程;也有一些高職院校已將數(shù)學實驗融入其他數(shù)學基礎課程教學過程中(如微積分、高等數(shù)學、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計),但實驗內容與學生的專業(yè)聯(lián)系較少,導致針對性較差,對提高學生數(shù)學應用能力的效果不算明顯。所以對于數(shù)學實踐教學,我們需要進一步明確它的發(fā)展方向,制定一個統(tǒng)一規(guī)范的教學標準。
高職院校的數(shù)學教育必須注重培養(yǎng)學生如下三方面的能力:一是用數(shù)學思想、概念、方法消化吸收專業(yè)(工程)概念和工程原理的能力;二是把實際問題轉化為數(shù)學模型的能力;三是求解數(shù)學模型的能力。目前,數(shù)學實踐課程的教學與實際專業(yè)聯(lián)系還不夠,課程內容脫離專業(yè)需求,應針對于不同專業(yè),設置與專業(yè)聯(lián)系密切的實驗內容。在教會學生使用數(shù)學軟件的同時,提升學生將專業(yè)問題轉化為數(shù)學模型的能力,使數(shù)學實踐教學發(fā)揮真正的作用。
數(shù)學實踐教學目前缺乏統(tǒng)一的評價機制,一直以來數(shù)學的考核方式就是限時筆試,基本上就是機械的套用定義、定理解決數(shù)學題,而且以計算為主,這并不是高職數(shù)學的教學目的,在考核內容中無法考察出學生應用數(shù)學實踐的能力,這樣會導致學生認為數(shù)學實踐并不重要從而忽視了對它的學習。我們急需建立對數(shù)學實踐環(huán)節(jié)的考核評價機制,制定出便于操作和實施的成績評定辦法,使實踐教學形成規(guī)范化管理,使學生對實踐教學環(huán)節(jié)有足夠的重視,以促進數(shù)學實踐教學質量的提高。
結合上述高職數(shù)學實踐教學模式的現(xiàn)狀,我們高職數(shù)學教師應從教學結構、內容、數(shù)學實驗的實踐性等方面著手,做出進一步的改革與創(chuàng)新,來促進數(shù)學實踐教學模式的發(fā)展,以便更好地為專業(yè)課做好服務。
數(shù)學課程具有典型的抽象性和嚴密性,對于基礎相對薄弱的高職學生來說,學習起來有以下困難:一是抽象化往往是學生理解的障礙;二是過度嚴密的知識結構體系并非是他們專業(yè)知識結構的必需。因此,數(shù)學課程的教學目的也就應作出相應的改變,對課程內容、體系、結構作出改革優(yōu)化。構建與專業(yè)需求相結合的數(shù)學課程體系,應使學生明白哪些數(shù)學知識一般是解決專業(yè)上的哪些問題。采用專業(yè)問題引入——數(shù)學模型的建立——應用數(shù)學軟件包進行計算——回顧與思考的組織方式,將數(shù)學建模的思想與數(shù)學軟件應用兩大特點有機地貫穿于教學過程中,達到強化學生對數(shù)學思想和計算機工具應用相結合的目的。在教學內容的安排上,降低抽象性,突出操作性,使數(shù)學課成為培養(yǎng)數(shù)學思想素質、訓練數(shù)學應用技術的平臺。
高職數(shù)學教師應根據(jù)專業(yè)需求,將高職數(shù)學課程分為基礎、應用和提高三個模塊,進行模化塊教學。所謂基礎模塊,是以教師講授課程中最基本的內容為主,以介紹簡單的數(shù)學建模應用思想及方法為輔的教學模式;應用模塊部分,以采用專業(yè)建模案例分析講解為主,以數(shù)學軟件應用為輔的教學模式;提高模塊,主要以選修課為主,以課外輔導為輔的教學模式,同時利用數(shù)學實驗并結合數(shù)學建模的思想方法,系統(tǒng)地學習數(shù)學軟件的應用等等。教師應根據(jù)數(shù)學應用能力培養(yǎng)的基本規(guī)律和工作崗位的要求,確定教學內容模塊。通過典型工作任務(專業(yè)中建模案例),以任務引領教學。這就需要高職數(shù)學教師多懂得一些學生相關專業(yè)的知識,可以通過自學或向專業(yè)課教師請教等途徑,了解必要的專業(yè)內容,設置好專業(yè)案例驅動教學,使學生學會用數(shù)學方法解決專業(yè)的實際問題。如講授微元法時,求物體側面所受液體壓力、求解建筑結構在荷載作用下產(chǎn)生的位移等都與之相關。教師可以從建筑工程系的專業(yè)資料中選取合適的案例,進行任務驅動教學,使學生掌握該用怎樣的數(shù)學思想來解決專業(yè)上的問題,以便于學生在日后專業(yè)課學習過程里,提升應用數(shù)學模型思想解決實際問題的能力。
“數(shù)學實驗”是一門順應時代需求而開設的新型數(shù)學基礎課程,它的主要特點是讓學生結合使用計算機解決實際問題的過程來學習數(shù)學和應用數(shù)學,它對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和應用能力能夠產(chǎn)生積極的作用。通過開設數(shù)學實驗課,讓學生體會到數(shù)據(jù)處理和科學計算可以依靠計算機來完成,真正改變傳統(tǒng)的數(shù)學學習過程。數(shù)學實驗課不僅使學生掌握必要的數(shù)學軟件應用的知識,更重要地在于讓學生獨立參與,提高學習數(shù)學的積極性和主動性,提升應用數(shù)學解決專業(yè)問題的意識。有些院校雖然已開設了數(shù)學實驗課程,但全院不同專業(yè)的學生上同一門數(shù)學實驗課,這與學生各自實際專業(yè)的要求并不相符,例如,讓經(jīng)濟管理專業(yè)的學生去研究類似電流強度等數(shù)學實驗內容,其意義并不大。所以數(shù)學實驗課程的設置,應當結合不同的專業(yè)選取不同的問題進行實驗,例如經(jīng)濟系、管理系應開設一些用數(shù)學軟件解決利潤最大化、最優(yōu)解等實驗;機械加工制造系的學生多做一些關于微分方程的數(shù)學實驗以解決各種充電、放電等問題。
數(shù)學建?;顒拥哪康木褪桥囵B(yǎng)、訓練和提高學生運用數(shù)學知識解決各種實際問題的能力,它也是最為有效的數(shù)學實踐教學活動,涉及的數(shù)學學科知識非常廣泛,如微分方程、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、規(guī)劃論、擬合差值以及數(shù)學軟件的使用與編程等。在高職院校,可以根據(jù)學生的特點采用模塊化教學方式,以提高數(shù)學建模課程開設的教學效果,提升學生應用數(shù)學解決實際問題的能力。例如可以開設如下模塊:微分方程在數(shù)學建模中的應用,概率分布與概率法建模、差值擬合與回歸分析方法的建模應用、矩陣線性方程組的建模應用、整數(shù)規(guī)劃與運籌學模型等等。在模塊教學中,不要求學生去背公式,更不需要去做證明,只需要學生學會將現(xiàn)實問題從數(shù)學的角度去理解并能將其歸納成數(shù)學問題,即是用數(shù)學語言表達實際的問題,從而增強學生對數(shù)學的應用能力。
教師應當充分運行現(xiàn)代化教學手段改革教學模式,運用多媒體輔助教學改善數(shù)學教學的結構與組織形式,收到事半功倍的效果。利用多媒體課件呈現(xiàn)事物的時間順序、空間結構和運動過程,簡化學生對事物的認知過程。通過網(wǎng)絡教學平臺,可以實現(xiàn)信息資源和設備資源的共享,為學生提供多層次、多方位的學習資源。如使用講義課件自學、網(wǎng)上答疑、題庫等。在考核方式上,應側重考核學生的動手能力和應用能力,而不是計算能力,因而需要完善評價機制。例如,可以采用平時成績、數(shù)學實踐、理論測試相結合的考核評價方法。平時成績包括作業(yè)、上課發(fā)言、課堂練習等,占20%;數(shù)學實踐采用開放式測試,根據(jù)不同的授課專業(yè),教師事先準備好若干與專業(yè)相關的數(shù)學實踐問題,讓班級學生分成若干組,隨機抽選,通過查找資料、統(tǒng)計數(shù)據(jù)并進行分析,最終提出可行性建議并以論文的形式提交,這項成績占40%;第三部分是傳統(tǒng)的閉卷考試,主要考核學生的基本概念和基本計算能力,此項成績占40%。通過完善綜合評價機制,進一步提升數(shù)學實踐在教學中的比重,增強學生應用數(shù)學解決實際問題的能力,為專業(yè)課的學習夯實基礎,全方位提升解決專業(yè)問題的能力。
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