陳宇李亮鄭麗
(邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部,河北邯鄲056005)
隨著高職教育的迅速發(fā)展,高職數(shù)學(xué)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(xué)課程既是文化基礎(chǔ)課又是專業(yè)基礎(chǔ)課,它對(duì)學(xué)生后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)及思維能力的拓展起著重要作用。實(shí)踐教學(xué)是高職教育過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)和特色部分,為了使數(shù)學(xué)課能夠充分發(fā)揮課程作用、更好地為專業(yè)課服務(wù),我們急需將高職院校數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式做出改革,并不斷地進(jìn)行完善與創(chuàng)新。
實(shí)踐教學(xué)是高職教育教學(xué)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)和特色部分,在高職人才培養(yǎng)過(guò)程中有著不可替代的作用,結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),筆者對(duì)當(dāng)前高職院校數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的現(xiàn)狀做調(diào)研,發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)問(wèn)題。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分高職院校都在教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置出實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí),而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)少之又少,基本上是傳統(tǒng)的習(xí)題課等,稱不上數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng);有些高職院校,雖在學(xué)生使用的教材上增加了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,但在實(shí)際教學(xué)中,由于課時(shí)及硬件實(shí)訓(xùn)室的客觀條件限制,未能開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程;也有一些高職院校已將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入其他數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中(如微積分、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)),但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)聯(lián)系較少,導(dǎo)致針對(duì)性較差,對(duì)提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的效果不算明顯。所以對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué),我們需要進(jìn)一步明確它的發(fā)展方向,制定一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
高職院校的數(shù)學(xué)教育必須注重培養(yǎng)學(xué)生如下三方面的能力:一是用數(shù)學(xué)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(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力;三是求解數(shù)學(xué)模型的能力。目前,數(shù)學(xué)實(shí)踐課程的教學(xué)與實(shí)際專業(yè)聯(lián)系還不夠,課程內(nèi)容脫離專業(yè)需求,應(yīng)針對(duì)于不同專業(yè),設(shè)置與專業(yè)聯(lián)系密切的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在教會(huì)學(xué)生使用數(shù)學(xué)軟件的同時(shí),提升學(xué)生將專業(yè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力,使數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)發(fā)揮真正的作用。
數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)目前缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)機(jī)制,一直以來(lái)數(shù)學(xué)的考核方式就是限時(shí)筆試,基本上就是機(jī)械的套用定義、定理解決數(shù)學(xué)題,而且以計(jì)算為主,這并不是高職數(shù)學(xué)的教學(xué)目的,在考核內(nèi)容中無(wú)法考察出學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)踐的能力,這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)實(shí)踐并不重要從而忽視了對(duì)它的學(xué)習(xí)。我們急需建立對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制,制定出便于操作和實(shí)施的成績(jī)?cè)u(píng)定辦法,使實(shí)踐教學(xué)形成規(guī)范化管理,使學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有足夠的重視,以促進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。
結(jié)合上述高職數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的現(xiàn)狀,我們高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)從教學(xué)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性等方面著手,做出進(jìn)一步的改革與創(chuàng)新,來(lái)促進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的發(fā)展,以便更好地為專業(yè)課做好服務(wù)。
數(shù)學(xué)課程具有典型的抽象性和嚴(yán)密性,對(duì)于基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的高職學(xué)生來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)起來(lái)有以下困難:一是抽象化往往是學(xué)生理解的障礙;二是過(guò)度嚴(yán)密的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系并非是他們專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的必需。因此,數(shù)學(xué)課程的教學(xué)目的也就應(yīng)作出相應(yīng)的改變,對(duì)課程內(nèi)容、體系、結(jié)構(gòu)作出改革優(yōu)化。構(gòu)建與專業(yè)需求相結(jié)合的數(shù)學(xué)課程體系,應(yīng)使學(xué)生明白哪些數(shù)學(xué)知識(shí)一般是解決專業(yè)上的哪些問(wèn)題。采用專業(yè)問(wèn)題引入——數(shù)學(xué)模型的建立——應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件包進(jìn)行計(jì)算——回顧與思考的組織方式,將數(shù)學(xué)建模的思想與數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用兩大特點(diǎn)有機(jī)地貫穿于教學(xué)過(guò)程中,達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想和計(jì)算機(jī)工具應(yīng)用相結(jié)合的目的。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,降低抽象性,突出操作性,使數(shù)學(xué)課成為培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想素質(zhì)、訓(xùn)練數(shù)學(xué)應(yīng)用技術(shù)的平臺(tái)。
高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)根據(jù)專業(yè)需求,將高職數(shù)學(xué)課程分為基礎(chǔ)、應(yīng)用和提高三個(gè)模塊,進(jìn)行?;瘔K教學(xué)。所謂基礎(chǔ)模塊,是以教師講授課程中最基本的內(nèi)容為主,以介紹簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用思想及方法為輔的教學(xué)模式;應(yīng)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(xué)軟件應(yīng)用為輔的教學(xué)模式;提高模塊,主要以選修課為主,以課外輔導(dǎo)為輔的教學(xué)模式,同時(shí)利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合數(shù)學(xué)建模的思想方法,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用等等。教師應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)的基本規(guī)律和工作崗位的要求,確定教學(xué)內(nèi)容模塊。通過(guò)典型工作任務(wù)(專業(yè)中建模案例),以任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)。這就需要高職數(shù)學(xué)教師多懂得一些學(xué)生相關(guān)專業(yè)的知識(shí),可以通過(guò)自學(xué)或向?qū)I(yè)課教師請(qǐng)教等途徑,了解必要的專業(yè)內(nèi)容,設(shè)置好專業(yè)案例驅(qū)動(dòng)教學(xué),使學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法解決專業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。如講授微元法時(shí),求物體側(cè)面所受液體壓力、求解建筑結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的位移等都與之相關(guān)。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(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),使學(xué)生掌握該用怎樣的數(shù)學(xué)思想來(lái)解決專業(yè)上的問(wèn)題,以便于學(xué)生在日后專業(yè)課學(xué)習(xí)過(guò)程里,提升應(yīng)用數(shù)學(xué)模型思想解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是一門順應(yīng)時(shí)代需求而開(kāi)設(shè)的新型數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,它的主要特點(diǎn)是讓學(xué)生結(jié)合使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué),它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用能力能夠產(chǎn)生積極的作用。通過(guò)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)據(jù)處理和科學(xué)計(jì)算可以依靠計(jì)算機(jī)來(lái)完成,真正改變傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅使學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用的知識(shí),更重要地在于讓學(xué)生獨(dú)立參與,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性,提升應(yīng)用數(shù)學(xué)解決專業(yè)問(wèn)題的意識(shí)。有些院校雖然已開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,但全院不同專業(yè)的學(xué)生上同一門數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,這與學(xué)生各自實(shí)際專業(yè)的要求并不相符,例如,讓經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)的學(xué)生去研究類似電流強(qiáng)度等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其意義并不大。所以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置,應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同的專業(yè)選取不同的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),例如經(jīng)濟(jì)系、管理系應(yīng)開(kāi)設(shè)一些用數(shù)學(xué)軟件解決利潤(rùn)最大化、最優(yōu)解等實(shí)驗(yàn);機(jī)械加工制造系的學(xué)生多做一些關(guān)于微分方程的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以解決各種充電、放電等問(wèn)題。
數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的目的就是培養(yǎng)、訓(xùn)練和提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決各種實(shí)際問(wèn)題的能力,它也是最為有效的數(shù)學(xué)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),涉及的數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)非常廣泛,如微分方程、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃論、擬合差值以及數(shù)學(xué)軟件的使用與編程等。在高職院校,可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)采用模塊化教學(xué)方式,以提高數(shù)學(xué)建模課程開(kāi)設(shè)的教學(xué)效果,提升學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如可以開(kāi)設(shè)如下模塊:微分方程在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)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(yīng)用、矩陣線性方程組的建模應(yīng)用、整數(shù)規(guī)劃與運(yùn)籌學(xué)模型等等。在模塊教學(xué)中,不要求學(xué)生去背公式,更不需要去做證明,只需要學(xué)生學(xué)會(huì)將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題從數(shù)學(xué)的角度去理解并能將其歸納成數(shù)學(xué)問(wèn)題,即是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)實(shí)際的問(wèn)題,從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力。
教師應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)行現(xiàn)代化教學(xué)手段改革教學(xué)模式,運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)改善數(shù)學(xué)教學(xué)的結(jié)構(gòu)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(shí)間順序、空間結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程,簡(jiǎn)化學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知過(guò)程。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)信息資源和設(shè)備資源的共享,為學(xué)生提供多層次、多方位的學(xué)習(xí)資源。如使用講義課件自學(xué)、網(wǎng)上答疑、題庫(kù)等。在考核方式上,應(yīng)側(cè)重考核學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力,而不是計(jì)算能力,因而需要完善評(píng)價(jià)機(jī)制。例如,可以采用平時(shí)成績(jī)、數(shù)學(xué)實(shí)踐、理論測(cè)試相結(jié)合的考核評(píng)價(jià)方法。平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、上課發(fā)言、課堂練習(xí)等,占20%;數(shù)學(xué)實(shí)踐采用開(kāi)放式測(cè)試,根據(jù)不同的授課專業(yè),教師事先準(zhǔn)備好若干與專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)踐問(wèn)題,讓班級(jí)學(xué)生分成若干組,隨機(jī)抽選,通過(guò)查找資料、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,最終提出可行性建議并以論文的形式提交,這項(xiàng)成績(jī)占40%;第三部分是傳統(tǒng)的閉卷考試,主要考核學(xué)生的基本概念和基本計(jì)算能力,此項(xiàng)成績(jī)占40%。通過(guò)完善綜合評(píng)價(jià)機(jī)制,進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)實(shí)踐在教學(xué)中的比重,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為專業(yè)課的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ),全方位提升解決專業(yè)問(wèn)題的能力。
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