【摘 要】根據(jù)目前高職教育培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才的目標(biāo),對(duì)高職數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中的項(xiàng)目教學(xué)方法進(jìn)行了探討與實(shí)踐,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法把數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力等方面起到非常重要的作用。
【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)法 數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用型人才
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2014)01C-0135-02
《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》關(guān)于“加強(qiáng)素質(zhì)教育”問(wèn)題明確提出:要針對(duì)高等職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)性,教育學(xué)生樹(shù)立終身學(xué)習(xí)理念,提高學(xué)習(xí)能力,學(xué)會(huì)交流溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。由此指明了高職數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)“高職”的特點(diǎn),突出知識(shí)的應(yīng)用性,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力為目標(biāo)。因此,在高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)中要求鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,讓學(xué)生從實(shí)際生活出發(fā),在教學(xué)中主動(dòng)參與,通過(guò)學(xué)生的自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。而項(xiàng)目教學(xué)法以項(xiàng)目為主線,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,在教學(xué)中學(xué)生主動(dòng)參與、相互協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式,對(duì)提高高職數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)效果和教學(xué)方法的改進(jìn)有著重要的作用。
一 、高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)的不足
首先,高職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)較弱。由于高校擴(kuò)招,高職院校學(xué)生的入學(xué)起點(diǎn)較低,學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)較弱。加上很多專業(yè)文理兼招,造成學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異較大。另外,高職院校側(cè)重高技能應(yīng)用型人才的培養(yǎng),而數(shù)學(xué)只是理論基礎(chǔ)課,大部分高職院校僅開(kāi)設(shè)一年數(shù)學(xué)課或者是一個(gè)學(xué)期數(shù)學(xué),有的甚至取消數(shù)學(xué)課程的開(kāi)設(shè),這樣高職學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很難跟本科院校的學(xué)生相比,因此數(shù)模課程的開(kāi)展也就更需要有所不同。
其次,教學(xué)模式保守,教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性。在高職院校數(shù)學(xué)建模課程的開(kāi)設(shè)主要有兩種形式:一種是大眾化教育,即面向全校學(xué)生開(kāi)設(shè)的公共選修課;另一種是精英化教育,面向少數(shù)參加競(jìng)賽的優(yōu)秀學(xué)生開(kāi)設(shè)的提高課。無(wú)論是哪種形式的數(shù)模課,在教學(xué)模式上都以教師教授為中心。這樣的教學(xué)往往容易讓學(xué)生覺(jué)得數(shù)模課既抽象又枯燥,難以理解,逐漸失去了學(xué)習(xí)的熱情和興趣。而且在教學(xué)內(nèi)容上,未能針對(duì)高職學(xué)生的具體情況對(duì)模型內(nèi)容進(jìn)行選擇簡(jiǎn)化,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以消化吸收,學(xué)習(xí)效果欠佳。
最后,學(xué)制短學(xué)時(shí)少,教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少。由于高職教育是以“為專業(yè)服務(wù),必需夠用”為原則,對(duì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)學(xué)時(shí)進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,作為基礎(chǔ)課的數(shù)學(xué)課的學(xué)時(shí)被大幅度縮減,更不要說(shuō)數(shù)學(xué)建模這類選修課,因此在缺乏良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的情況下,數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開(kāi)展舉步維艱。
二 、項(xiàng)目教學(xué)法概述
所謂項(xiàng)目教學(xué)法是將整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程分解成若干個(gè)具體的工程或事件,從而設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目教學(xué)方案,按具體的行動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)思路。在教師的指導(dǎo)下,把學(xué)生分成若干項(xiàng)目小組,將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由每個(gè)小組處理。以項(xiàng)目小組的形式,發(fā)揮不同學(xué)生的特長(zhǎng), 有助于培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)體協(xié)作的精神。另外從信息的收集、計(jì)劃的制定、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的實(shí)施、信息的反饋及最終成果的評(píng)價(jià),都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生了解項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的具體情況以及項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)和步驟。最后以項(xiàng)目完成的情況來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。
在數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)中通常以項(xiàng)目的形式進(jìn)行教學(xué)整合,從職業(yè)發(fā)展的角度讓學(xué)生得到專業(yè)化訓(xùn)練。根據(jù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程來(lái)組織教學(xué)。通過(guò)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施,讓學(xué)生了解所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)在專業(yè)以及現(xiàn)實(shí)生活中的具體運(yùn)用。并且通過(guò)整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng),讓學(xué)生掌握項(xiàng)目運(yùn)行的整個(gè)流程。項(xiàng)目教學(xué)法在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的采用和教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展等方面與傳統(tǒng)教學(xué)法不同,其主要特點(diǎn)如下:
一是在就業(yè)市場(chǎng)的需求下,以實(shí)際應(yīng)用與團(tuán)隊(duì)合作為教學(xué)目標(biāo),通過(guò)以學(xué)生為主體的項(xiàng)目化教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力與職業(yè)技能等綜合能力。
二是在教學(xué)內(nèi)容選擇上,以教學(xué)項(xiàng)目形式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合,按照項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程來(lái)建構(gòu)。而教學(xué)項(xiàng)目一般以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為項(xiàng)目?jī)?nèi)容,圍繞某個(gè)專題,涉及多學(xué)科知識(shí),選擇難度適宜的實(shí)際工作任務(wù),學(xué)生能獨(dú)立地在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),如果遇到困難能在教師有限的指導(dǎo)下處理問(wèn)題。通過(guò)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)在項(xiàng)目中發(fā)揮的作用,建立起學(xué)生完成任務(wù)以及處理問(wèn)題的自信。
三是教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)在教師主導(dǎo)下,以學(xué)生的自主性、師生的互動(dòng)性以及項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用性開(kāi)展數(shù)學(xué)建模課程的項(xiàng)目教學(xué)。其中重點(diǎn)結(jié)合理論教學(xué)把整個(gè)教學(xué)過(guò)程分解成若干個(gè)具體的工程或項(xiàng)目,并設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目教學(xué)方案,按具體的行動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)思路。項(xiàng)目教學(xué)法有效結(jié)合了理論知識(shí)與實(shí)踐操作,解決了長(zhǎng)期以來(lái)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中理論與實(shí)踐相脫離的不足。
四是教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展,讓學(xué)生置身于真實(shí)或模擬的項(xiàng)目環(huán)境中,從信息的收集、計(jì)劃的制定、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、信息的反饋及最終成果的評(píng)價(jià),學(xué)生參與整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié),了解項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的總體情況以及實(shí)施項(xiàng)目的具體環(huán)節(jié)和步驟。通過(guò)項(xiàng)目工作小組形式,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)體協(xié)作的精神,學(xué)會(huì)交流溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力。
三 、項(xiàng)目教學(xué)法在高職數(shù)學(xué)建模課程中的實(shí)施
根據(jù)項(xiàng)目法的教學(xué)方法思路和教學(xué)設(shè)計(jì)原則。以下給出在高職數(shù)學(xué)建模課程中實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的五個(gè)步驟:
第一,確定項(xiàng)目計(jì)劃。教師提出項(xiàng)目教學(xué)計(jì)劃和若干項(xiàng)目任務(wù)設(shè)想,發(fā)放項(xiàng)目案例資料,幫助學(xué)生選擇,并與學(xué)生一起討論,最終確定項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù)。
第二,實(shí)施計(jì)劃準(zhǔn)備。將全班學(xué)生每三個(gè)人組成一個(gè)小組,每組實(shí)施一個(gè)項(xiàng)目。每組學(xué)生要制定任務(wù)分解、具體階段成員分工的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,并與教師討論最終得到計(jì)劃方案。
第三,基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備與操作示范。教師精講數(shù)學(xué)建模課程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)以及MATLAB數(shù)學(xué)軟件使用的基本方法。然后結(jié)合所學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn),對(duì)項(xiàng)目計(jì)劃舉例示范,演示項(xiàng)目解決的具體過(guò)程。
第四,實(shí)施項(xiàng)目計(jì)劃。各小組按照已經(jīng)確定的項(xiàng)目工作步驟和實(shí)施計(jì)劃,分工合作進(jìn)入自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐和自主操作階段。通過(guò)自主收集信息,檢索文獻(xiàn),查閱資料,對(duì)項(xiàng)目構(gòu)思,其中教師督促和指導(dǎo)學(xué)生操作項(xiàng)目進(jìn)程。最后學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目從開(kāi)展到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程,每組完成1篇項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的總結(jié)和1份項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。
第五,公布項(xiàng)目質(zhì)量的評(píng)價(jià)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和方法。對(duì)各個(gè)小組完成的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中采取小組匯報(bào)和成果演示的形式,通過(guò)展示項(xiàng)目成果、闡述項(xiàng)目構(gòu)思、敘述項(xiàng)目工作過(guò)程,師生共同討論項(xiàng)目工作中存在的問(wèn)題以及項(xiàng)目成果的缺陷,完成對(duì)項(xiàng)目整體的評(píng)價(jià)。最后根據(jù)每個(gè)小組成員在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)部分的完成情況以及實(shí)踐效果,對(duì)每個(gè)學(xué)生的工作給予評(píng)價(jià)。
四、項(xiàng)目教學(xué)法在高職數(shù)學(xué)建模課程中的具體實(shí)踐
根據(jù)土建類專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)法,以廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院11級(jí)數(shù)學(xué)建模選修班為例,運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法開(kāi)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
項(xiàng)目主題。以2010年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的D題作為項(xiàng)目主題,對(duì)學(xué)生宿舍的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)給出的四種比較典型的學(xué)生宿舍的設(shè)計(jì)方案,用數(shù)學(xué)建模的方法就它們的經(jīng)濟(jì)性、舒適性和安全性作出綜合量化評(píng)價(jià)和比較。
項(xiàng)目選擇的理由。數(shù)學(xué)學(xué)科與土木學(xué)科之間具有密切的聯(lián)系,許多建筑工程(技術(shù))問(wèn)題歸根結(jié)底是數(shù)學(xué)問(wèn)題。作為土木類院校學(xué)生,利用數(shù)學(xué)定量分析解決建筑領(lǐng)域方面的實(shí)際問(wèn)題是數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要方面。
教學(xué)組織結(jié)構(gòu)。教師演示→學(xué)生分組→學(xué)生協(xié)作實(shí)施項(xiàng)目→項(xiàng)目成果展示→項(xiàng)目評(píng)價(jià)。
教學(xué)計(jì)劃如表1。
表1教學(xué)計(jì)劃
教學(xué)階段 形式 教學(xué)內(nèi)容 課時(shí)
第一階段(項(xiàng)目相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備) 教師講解 幾種常用的綜合評(píng)價(jià)模型以及運(yùn)用MATLAB模型求解 4
第二階段(學(xué)生分組討論并完成項(xiàng)目) 在組長(zhǎng)的組織下討論、分析 各評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的確定以及方案指標(biāo)值的確定、數(shù)據(jù)預(yù)處理模型、評(píng)價(jià)模型的建立方法和結(jié)果分析 4
第三階段(分組匯報(bào),教師給出評(píng)價(jià)) 小組PPT項(xiàng)目匯報(bào)和成果演示 師生共同討論項(xiàng)目工作中存在的問(wèn)題以及項(xiàng)目成果的缺陷,完成對(duì)項(xiàng)目整體的評(píng)價(jià) 2
第四階段(項(xiàng)目成果推廣) 成果推廣小組協(xié)作完成 將研究成果向有關(guān)單位介紹并推廣應(yīng)用 課外完成
項(xiàng)目評(píng)價(jià)。根據(jù)小組匯報(bào)和成果演示,以及結(jié)合每組完成1篇項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的總結(jié)和1份項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū),對(duì)項(xiàng)目工作中存在的問(wèn)題以及項(xiàng)目成果的缺陷,完成小組項(xiàng)目整體的評(píng)價(jià)。
總之,高職的數(shù)學(xué)建模課的教學(xué)應(yīng)該要區(qū)別于本科數(shù)學(xué)建模的教學(xué),教學(xué)改革應(yīng)結(jié)合“高職”特色,項(xiàng)目教學(xué)法以項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,在教學(xué)中學(xué)生主動(dòng)參與、相互協(xié)作,這樣才能在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力,使學(xué)生具備較強(qiáng)的社會(huì)適應(yīng)性和就業(yè)能力,成為高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)人才。
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【基金項(xiàng)目】新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目(2011JGB242)
【作者簡(jiǎn)介】莫亞妮(1981- ),女,碩士,廣西建設(shè)職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。
(責(zé)編 丁 夢(mèng))