[摘 要] 高職數(shù)學的教學改革應該將數(shù)學能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)與職業(yè)教育的特點與人才培養(yǎng)目標相結(jié)合,使兩者有機融合,服務整體高等職業(yè)教育教學目標。文章就高職數(shù)學學生能力與素質(zhì)培養(yǎng)的高職數(shù)學教學改革作了一些探討。
[關(guān)鍵詞] 能力 素質(zhì)培養(yǎng) 高職數(shù)學 教學改革 中圖分類號:N91 文獻標識碼:A
高職數(shù)學課是高職學生必修的一門重要基礎(chǔ)理論課程,主要包含高等數(shù)學、線性代數(shù)等內(nèi)容。它是培養(yǎng)學生數(shù)學思維、數(shù)學素質(zhì)和數(shù)學知識應用能力的基本載體,是培養(yǎng)學生自主學習能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神的基本載體,在培養(yǎng)高素質(zhì)科學技術(shù)人才中具有其獨特的不可替代的重要作用,對學生思維品質(zhì)的培養(yǎng)和學生后繼課程的學習起著重要作用,同時也是一門工具課、核心能力課,主要為學生提供分析和計算工具,為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課服務,培養(yǎng)學生職業(yè)核心能力中數(shù)字應用能力。
我國的高等職業(yè)教育經(jīng)歷數(shù)次教學改革,但高職數(shù)學課程的改革,目標不明確,定位不清晰,教學內(nèi)容一再被壓縮,課時一再被刪減,甚至被取消,使高職數(shù)學的教學陷入了困境。
數(shù)學能力是高職人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容之一,是高職數(shù)學教學的核心目標和學生終身學習的基本要素。結(jié)合高等職業(yè)教育的教學目標和理念,筆者認為以下幾方面的能力與素養(yǎng)對高職學生需要重點培養(yǎng)與強化。
1.嚴謹?shù)目茖W素養(yǎng)
數(shù)學的重要性,在于數(shù)學是人類文明進步的標志,可以培養(yǎng)一個現(xiàn)代人的科學精神和素養(yǎng),而這種培養(yǎng)是潛移默化的,不論從事何種職業(yè),都需要學習一些數(shù)學,了解一些數(shù)學知識。更重要的是數(shù)學思維方式,它可以鍛煉敏銳的理解能力,訓練全面,系統(tǒng)和科學的思考問題的能力,即數(shù)學給予人們的不只是知識,更重要的是能力,這種能力包括直觀思維、邏輯推理、精確計算和準確判斷能力。高職學校的教育目標是培養(yǎng)高素質(zhì),高技能的人才。高技能型人才在將來工作中,一定要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,掌握一定的數(shù)學知識尤為重要,它是學生將來工作和個人發(fā)展方面的基礎(chǔ)。
2.計算能力
計算能力是傳統(tǒng)數(shù)學教學和考查的核心任務和目標。在教學中費時費力最多,在教材中占據(jù)很大的篇幅。數(shù)學教育的根本目的是素質(zhì)教育,培養(yǎng)學生解決實際問題的應用能力以及數(shù)學的思維習慣。從解決問題的過程來看,先要把實際問題模型化,建立數(shù)學模型,然后才是計算或解答問題,計算幾乎是最后一步,不可否認,計算能力在數(shù)學教育中十分重要,是解決問題不可或缺的一環(huán),但它不應是問題的全部。高職學生數(shù)學成績普遍較差的主要原因是計算能力不強,計算推理不夠完善。隨著科學計算工具的飛速發(fā)展,數(shù)學中各種復雜的計算技巧和無限的演算空間是否讓學生一一經(jīng)歷值得思考。過去的數(shù)學教育重點強調(diào)計算、演算能力的傳授,但結(jié)果是學生在解決實際問題時,恰恰是人工的計算能力不足。當然這種能力也不是與生俱來的,需要教師有意識的培養(yǎng)。在教學中,針對學生軟件計算能力的培養(yǎng)制訂課程目標和標準,在教材中編入數(shù)學軟件的使用章節(jié),并將其納入教學計劃。
3.建模能力
建模能力是將復雜的事物或聯(lián)系表達為數(shù)學模型的能力,是傳統(tǒng)數(shù)學教育的薄弱點和難點,半個世紀以來,數(shù)學的形象有了很大的變化,已經(jīng)不再單純是數(shù)學家、物理學家與天文學家手中的神秘武器,而被廣泛應用到各行各業(yè)中,幾乎在人類社會生活的每個角落都顯示它無窮的威力。
建模能力是一個難度很大的問題,傳統(tǒng)數(shù)學多從概念的內(nèi)涵出發(fā),由一兩個例子引出數(shù)學概念,重點放在概念的數(shù)學含義上,對其背景及其應用范圍介紹相對薄弱,這是學科體系劃分的必然結(jié)果。這樣做,教師固然好教,但學生的建模能力并未得到提高。所以改變傳統(tǒng)教材與教法已迫在眉睫,從培養(yǎng)學生建模能力這一點出發(fā),對每個數(shù)學概念的背景,以及在專業(yè)和實際中的應用,應作為教學的重點。例如,極限概念的背景與應用,導數(shù)概念的建立——變化率模型、極值、最值的應用,定積分的概念——無限個無窮小量求和模型、微分方程模型、線性代數(shù)模型,這些問題演變?yōu)閿?shù)學概念的過程以及用這些概念和模型解決實際問題的例子,應作為數(shù)學的主要任務。當然,數(shù)學過程不可能直接使學生解決復雜的系統(tǒng)性問題,建立復雜的數(shù)學模型,但可以結(jié)合每個模塊的數(shù)學內(nèi)容,建立一些實際問題的簡單模型,隨著所學內(nèi)容的增多,學生建立模型的能力也會逐漸增強,建模能力的提高是一個螺旋式上升的過程,只有通過不斷地重復訓練,逐漸提高。
成功的教學改革必須有正確的符合我國高等職業(yè)教育實際情況的改革理念和指導原則作引導,同樣,科學合理的高職數(shù)學教學改革理念和指導原則是高職院校數(shù)學教學改革成功與否的關(guān)鍵。
一、深刻理解“必須、夠用”的原則
依據(jù)教育部制訂的《高職高專教育高等數(shù)學課程課程教學基本要求》,提出了“在基礎(chǔ)課的教學中,要求以應用為目的,以必須夠用為度”的原則。所謂“必須”是指高職數(shù)學課和思想政治課一樣,是必須要開設(shè)的,這是由高等教育的培養(yǎng)目標所決定的;“夠用”是指不同于本科教育,要求學習過多的數(shù)學知識,不強調(diào)推理、證明,重在應用基本的數(shù)學知識解決各專業(yè)的問題,重在學生能力、素質(zhì)的培養(yǎng)。
二、將學生的能力培養(yǎng)當作首位目標
高職學校培養(yǎng)的是高素質(zhì)、高技能的人才。高技能人才在當今社會的生產(chǎn)活動中日益重要,特別是理工科學生,對今后所從事的工作,一定要有嚴謹科學的態(tài)度,高職數(shù)學對學生能力和科學素養(yǎng)培養(yǎng)至關(guān)重要,它教會學生按規(guī)則做事,按規(guī)則執(zhí)行,通過數(shù)學課的學習,提高數(shù)學運算能力、數(shù)形結(jié)合能力、邏輯思維能力、基本計算工具使用能力、建模能力,進而提高學生運用數(shù)學方法分析問題和解決問題的能力。通過以職業(yè)過程為導向的“應用數(shù)學能力”培訓,形成職業(yè)核心能力。
在以上科學合理的高職數(shù)學教學改革理念的引導下,結(jié)合我國高等職業(yè)院校數(shù)學教育的實際情況,筆者院校在高職數(shù)學的教學改革中作了以下幾點改革實踐與嘗試。
(1)編寫適合高職學生的新教材。當下眾多的數(shù)學教材內(nèi)容仍是本科高數(shù)的簡略版,已不適高職學生使用,必須精簡內(nèi)容和習題,加入數(shù)學建模的實例,強調(diào)了數(shù)學思想、數(shù)學方法。堅持概念講清講透,人工運算適當減少的原則,使教師好教,學生好學,同時編寫了《數(shù)學軟件的使用》,供實訓周專用。
(2)將數(shù)學建模思想融入日常教學。注重學生建模能力的培養(yǎng),重視數(shù)學概念、方法、思想與建模的聯(lián)系。譬如,講極限章節(jié)時,可以引入養(yǎng)老金的計算模型或N級混聯(lián)電路模型。再如,在講解微分方程教學內(nèi)容時,可以將人口模型作為教學案例。這些與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的模型案例既簡單典型,又具有廣泛性,學生容易掌握,可以極大地激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣并培養(yǎng)學生解決實際問題的數(shù)學能力。
(3)把數(shù)學計算軟件融入到數(shù)學教學中去。傳統(tǒng)的數(shù)學教學中有大量繁雜的運算,比如微積分的運算,教學時需要花費很多時間與精力。教師難教,學生難學。目前許多軟件包(如Matlab或 Maple)都能完成數(shù)學里各種各樣的運算。Math pert軟件能在每一步給出提示,引導學生給出解答。因此,在學生掌握了運算的基本思路、基本方法的前提下,將數(shù)學計算軟件的使用方法教給學生,使得高數(shù)、線性代數(shù)、矩陣運算等內(nèi)容在計算機上得以求解和處理,為數(shù)學的思想與方法注入更多、更廣泛的內(nèi)容,發(fā)展學生的計算能力,增加了學習興趣,從而使學生有時間去做更多的創(chuàng)造性工作。
高職院校的高職數(shù)學教學改革要以學生的數(shù)學能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)為目標,服務專業(yè)建設(shè)和課程改革,服務于學院的辦學特色和理念。高職數(shù)學的教學改革是一個循序漸進的過程,高職數(shù)學教育工作者要以新一波的高職院校基于工作過程的教學改革和國家示范院校建設(shè)為契機,不斷探索更為科學有效的高職數(shù)學課程體系和教學方法。
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作者單位:陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 陜西西安