機(jī)電類專業(yè)高職數(shù)學(xué)的教學(xué)探究

賈敬堂 徐愛華

(邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部，河北邯鄲056005)

高職院校機(jī)電類專業(yè)的生源不僅有高考入學(xué)數(shù)學(xué)成績差的學(xué)生、“3+2”學(xué)生，2012年開始又有了單招生，以后的趨勢可能還會有一部分注冊生。這些學(xué)生對高職數(shù)學(xué)(包括高等數(shù)學(xué)、常微分方程、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、復(fù)變積變等)認(rèn)知偏差比較大，而且中學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，剛?cè)氪髮W(xué)就對數(shù)學(xué)課產(chǎn)生嚴(yán)重的抵觸情緒，這些都對后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)有著嚴(yán)重的影響。隨著招生形勢的不斷變化，高職數(shù)學(xué)在機(jī)電類專業(yè)中的教學(xué)必須認(rèn)真研究，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和專業(yè)知識需求情況，探究更具有針對性的數(shù)學(xué)教學(xué)。

1 機(jī)電類專業(yè)所需要的高職數(shù)學(xué)知識及課時(shí)安排

1.1 專業(yè)設(shè)置

邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系專業(yè)設(shè)置包括機(jī)電一體化專業(yè)、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)、汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)、汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、音像技術(shù)專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)等7個(gè)專業(yè)，根據(jù)調(diào)查，機(jī)電類專業(yè)課所需高職數(shù)學(xué)知識主要有高等數(shù)學(xué)、常微分方程、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、復(fù)變積變。

1.2 專業(yè)所需數(shù)學(xué)知識

數(shù)控技術(shù)中的數(shù)控編程需要的數(shù)學(xué)知識為中學(xué)的立體幾何、直線方程、圓的方程、解三角形，解方程、極坐標(biāo)、參數(shù)方程等，以及大學(xué)的導(dǎo)數(shù)、微分、曲線的凹凸性、曲率、插值法、二次擬合法、光順法等;

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中的圖解和解析法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓需要的數(shù)學(xué)知識為導(dǎo)數(shù)的概念、二階導(dǎo)數(shù)、定積分的應(yīng)用等;

機(jī)械制造技術(shù)中的加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析方法需要的數(shù)學(xué)知識為定積分的應(yīng)用、概率密度函數(shù)、概率分布函數(shù)、數(shù)學(xué)期望與方差等;

汽車?yán)碚撝械钠囆旭傋枇π枰臄?shù)學(xué)知識為導(dǎo)數(shù)、微分;

工程力學(xué)中的剪力圖與彎矩圖需要的數(shù)學(xué)知識為利用一階導(dǎo)數(shù)求極值、利用二階導(dǎo)數(shù)求曲線的凹凸性，梁的變形的計(jì)算、壓桿的臨界載荷需要的數(shù)學(xué)知識為二階常系數(shù)線性微分方程等。

1.3 課時(shí)安排

高職數(shù)學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課一般在機(jī)電類專業(yè)大學(xué)一年級的第一學(xué)期學(xué)習(xí)，共計(jì)64課時(shí)，分16周，每周4課時(shí)。

2 如何在機(jī)電類專業(yè)中把握數(shù)學(xué)教學(xué)

2.1 教學(xué)內(nèi)容

一般來說，傳統(tǒng)的機(jī)電類專業(yè)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識包括《高等數(shù)學(xué)》、《常微分方程》、《線性代數(shù)》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》、《復(fù)變積變》，基本上是純數(shù)學(xué)的理論、方法，與機(jī)電類專業(yè)結(jié)合的很少或沒有什么聯(lián)系。

高等數(shù)學(xué)主要內(nèi)容包括極限、導(dǎo)數(shù)、微分、不定積分、定積分、無窮級數(shù)、微分方程、多元函數(shù)微分學(xué)等;常微分方程主要內(nèi)容包括常微分方程的概念、一階微分方程、二階微分方程等;線性代數(shù)主要內(nèi)容包括行列式、矩陣、向量與線性方程組;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)主要包括隨機(jī)事件與概率、隨機(jī)變量及其概率分布、多維隨機(jī)變量及其概率分布、隨機(jī)變量的數(shù)字特征、大數(shù)定律及中心極限定理、統(tǒng)計(jì)量及其抽樣分布、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、回歸分析;復(fù)變積變主要內(nèi)容包括復(fù)數(shù)、復(fù)變函數(shù)、解析函數(shù)、函數(shù)可導(dǎo)與解析的充要條件、復(fù)變函數(shù)積分的概念與性質(zhì)、復(fù)變函數(shù)積分的重要定理與結(jié)論、解析函數(shù)與調(diào)和函數(shù)的關(guān)系、復(fù)數(shù)項(xiàng)級數(shù)、冪級數(shù)的斂散性、孤立奇點(diǎn)的概念與分類、留數(shù)基本定理。

由于所用的高職數(shù)學(xué)教材針對性不強(qiáng)，與專業(yè)結(jié)合緊密程度較低，機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生接受程度慢，使得學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)方面的數(shù)學(xué)知識利用率很低。

2.2 教學(xué)方法

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法單一，一般是教師在黑板上板書，有時(shí)也使用PPT，課堂上教師提問，學(xué)生被動地回答，師生缺少溝通，教師只是機(jī)械地傳播數(shù)學(xué)知識。有的數(shù)學(xué)教師過分注重?cái)?shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、完整性，而忽視了學(xué)生的接受程度。

由于學(xué)生學(xué)習(xí)高職數(shù)學(xué)的目的不明確，以及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱、認(rèn)知程度低，對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)信心不足，更是錯(cuò)誤的認(rèn)為上大學(xué)后不用學(xué)習(xí)了，于是放松了對自己的學(xué)習(xí)要求;學(xué)生理解數(shù)學(xué)能力低，不能主動地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)學(xué)習(xí)中遇到的問題。

鑒于以上問題，需要教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得課堂教學(xué)效率更高。

2.3 考核方式

傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)考核方式，由平常成績包括交作業(yè)、出勤率，以及期末的閉卷考試組成。

這種考核方式雖然簡單、易操作，但很少得到學(xué)生的喜歡，學(xué)生感到太單調(diào)，不適用，不能與所學(xué)的專業(yè)課緊密結(jié)合，比較脫離實(shí)際。

3 課堂教學(xué)評價(jià)的反思

傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)評價(jià)有以下一些不足之處:

3.1 教學(xué)目標(biāo)局限且單一

過分偏重完成教學(xué)目標(biāo)，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)情感的發(fā)展，同時(shí)也限制了數(shù)學(xué)教師對其他方面的關(guān)注。教學(xué)不能只是關(guān)注數(shù)學(xué)知識的單向傳遞，而應(yīng)該既要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又要關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)思考、解決問題、數(shù)學(xué)態(tài)度和情感的發(fā)展。

3.2 唯教材論，忽略了學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的實(shí)際需要

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，只是注重教師的教，而忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;偏重于教材的教學(xué)內(nèi)容，忽視了教學(xué)活動中的最核心的學(xué)生的需要和發(fā)展。教材只是教學(xué)過程中的一條線索，一個(gè)參考。教師可以根據(jù)所教學(xué)生的實(shí)際情況，結(jié)合教材，研究出一套切合實(shí)際的教學(xué)方案。

4 高職數(shù)學(xué)教學(xué)改進(jìn)措施

4.1 明確高職數(shù)學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

機(jī)電類專業(yè)數(shù)學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)就是使學(xué)生具備數(shù)學(xué)計(jì)算能力、數(shù)學(xué)推理能力、問題解決能力，逐步做到數(shù)學(xué)生活化，生活數(shù)學(xué)化，利用數(shù)學(xué)的嚴(yán)密思維去思考問題、解決問題，減少出錯(cuò)的機(jī)會。

4.2 增強(qiáng)高職數(shù)學(xué)服務(wù)于專業(yè)課的意識

先上數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課，再上專業(yè)《機(jī)電工程數(shù)學(xué)》，做好與專業(yè)課銜接的準(zhǔn)備，最后上專業(yè)課。系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)內(nèi)容，不講那些脫離實(shí)際的內(nèi)容，不給專業(yè)課的學(xué)習(xí)帶來更多更大的困難，做到循序漸進(jìn)，深入淺出，使學(xué)生樂于接受高職數(shù)學(xué)，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

4.3 樹立高職數(shù)學(xué)在專業(yè)基礎(chǔ)課中的重要地位

重組數(shù)學(xué)內(nèi)容。刪減一些不必要的內(nèi)容，去掉繁雜且枯燥的證明以及不切實(shí)際的理論性太強(qiáng)的例子、習(xí)題，補(bǔ)充一些有趣味的、專業(yè)知識密切需要的數(shù)學(xué)知識、例子。

創(chuàng)設(shè)問題情境。數(shù)學(xué)教師可以通過創(chuàng)設(shè)與生活相關(guān)的問題情境，利用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識調(diào)查邯鄲市汽車價(jià)位、品牌分布情況等。讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、使用數(shù)學(xué)、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)就在身邊，使學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)解決一部分生活中的實(shí)際問題。機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生在課堂上、實(shí)際生活中感到數(shù)學(xué)有趣了也有用了。不斷增加了數(shù)學(xué)的親和力，逐步增強(qiáng)數(shù)學(xué)在學(xué)習(xí)專業(yè)課中的實(shí)用性。

教師課前做好充分準(zhǔn)備，明確教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)。數(shù)學(xué)教師要采用多種方式逐步深入了解并掌握相關(guān)專業(yè)課所需的有關(guān)數(shù)學(xué)知識;上課使用學(xué)生喜歡的方式，活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;精心設(shè)計(jì)上課內(nèi)容，利用平易近人的語氣平等地與學(xué)生交流;研究學(xué)習(xí)困難的學(xué)生學(xué)習(xí)心理，逐步克服學(xué)生的畏難情緒，確保絕大多數(shù)學(xué)生至少能夠聽懂一部分?jǐn)?shù)學(xué)知識。課堂上學(xué)生可以利用數(shù)學(xué)軟件解決那些純計(jì)算的數(shù)學(xué)問題，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，增加一些學(xué)習(xí)樂趣，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的動手操作能力。

4.4 改進(jìn)考核方式

在考核方式上加大學(xué)生的平常表現(xiàn)成績，鼓勵(lì)課堂上主動提出問題、分析問題、回答問題;讓學(xué)生寫一些學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心得體會或小論文作為作業(yè)的一部分，精心批改學(xué)生的數(shù)學(xué)作業(yè)，指出學(xué)生的具體問題所在和改進(jìn)措施;期末考試可以實(shí)行開卷考試，在考試時(shí)可以參考一些教材或作業(yè)。

5 高職數(shù)學(xué)新課堂關(guān)注點(diǎn)的轉(zhuǎn)向

根據(jù)數(shù)學(xué)課堂的實(shí)際教學(xué)情況，高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有幾個(gè)關(guān)注點(diǎn)，分析如下:

5.1 由單一的知識目標(biāo)轉(zhuǎn)向?qū)W生的全面發(fā)展

過去高職數(shù)學(xué)單純追求數(shù)學(xué)知識目標(biāo)，這導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識淡薄、實(shí)踐能力低下，缺少數(shù)學(xué)思維方式，厭倦數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。

高職數(shù)學(xué)新課堂的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)該以數(shù)學(xué)知識技能為基礎(chǔ)，重視對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。

5.2 由課堂上教師的獨(dú)白模式轉(zhuǎn)向師生交流模式

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)教師是主角，偏重于教師給學(xué)生灌輸知識，學(xué)生只能被動地接受數(shù)學(xué)知識，課堂氣氛幾乎是一潭死水，機(jī)電類學(xué)生有的聽不懂，只好上課睡覺、玩手機(jī)等，忽略了學(xué)生平等學(xué)習(xí)的地位，學(xué)生學(xué)到的僅僅是數(shù)學(xué)知識，很少是數(shù)學(xué)能力，考試的時(shí)候也就是把所學(xué)的知識復(fù)制一下，缺少運(yùn)用知識解決問題的能力。

高職數(shù)學(xué)的新的教學(xué)過程應(yīng)該是師生平等的對話和交流，在互動過程中完成學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)教師應(yīng)該是課堂的引導(dǎo)者、組織者，學(xué)生也應(yīng)該是真正的學(xué)習(xí)主體，由單純的教師講授轉(zhuǎn)化為師生探究與合作。

5.3 由單一的教學(xué)手段轉(zhuǎn)向多媒體教學(xué)等多種教學(xué)手段

由過去的粉筆加黑板的單一教學(xué)手段，逐步轉(zhuǎn)化為以多媒體為主的多彩豐富的教學(xué)手段，也可以利用手機(jī)中的數(shù)學(xué)軟件方便學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生的思想形象化，運(yùn)用豐富的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。

6 結(jié)語

通過探究機(jī)電類專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)，目的在于促使數(shù)學(xué)教學(xué)更加科學(xué)化、合理化，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，更好地服務(wù)于以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)以及在工作中的應(yīng)用。

［1］金敬.基于專業(yè)結(jié)合的高職機(jī)電類專業(yè)數(shù)學(xué)課程改革探索［J］.中國電力教育，2011，(2)

［2］黃裕建.關(guān)于數(shù)學(xué)課程與高職機(jī)電類專業(yè)關(guān)聯(lián)度的調(diào)查分析［J］.吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，(05)