吳媚
摘 要: 本文從素質(zhì)教育對高職數(shù)學教學改革的基本要求,加快高職數(shù)學教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革,加強學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),開展數(shù)學建模教學活動以提高實踐動手能力等四個方面,闡述了高職學生數(shù)學素質(zhì)培養(yǎng)的問題。
關鍵詞: 高職數(shù)學 教學改革 數(shù)學素質(zhì)
隨著人類社會的進步和科學技術的發(fā)展,數(shù)學的應用范圍越來越廣,它不僅被廣泛應用于自然科學和工程技術,而且已經(jīng)被成功地應用于生命科學與社會科學等眾多新領域中。一方面,數(shù)學以完備而嚴密的邏輯性,成為統(tǒng)領其他自然學科的基礎學科。另一方面,數(shù)學常常在其抽象的外表下與自然科學其他領域發(fā)生直接的聯(lián)系。現(xiàn)在,數(shù)學不再僅僅是其他科學的基礎,而且似乎成為科學發(fā)展的決定因素?!案呒夹g本質(zhì)上是一種數(shù)學技術”的觀點已日益成為人們的共識。
高等職業(yè)技術教育的迅猛發(fā)展,“發(fā)展專業(yè)特色,突出專業(yè)技能”,成為各職業(yè)院校追求的目標,具體體現(xiàn)在課程設置中壓縮或摒除某些文化基礎課程,增加實習實訓環(huán)節(jié)。作為文化基礎課的數(shù)學,課時相應減少。在這種情況下,要發(fā)揮課堂教學的最大效益,使學生在有限的時間內(nèi)取得最大的收獲,數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)顯得尤為重要。
數(shù)學素質(zhì)是指在學習和應用數(shù)學的過程中所形成的素質(zhì),是在先天基礎上主要通過后天的學習形成的數(shù)學知識、數(shù)學能力、數(shù)學文化素質(zhì)的總稱,是一種穩(wěn)定的心理狀態(tài)和理性的思維模式。數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,不是靠一兩節(jié)課的教學能實現(xiàn)的,必須在長期的教學過程中進行堅持不懈、多渠道、多方面的努力和探索。
一、加快高職數(shù)學教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革,適應高職數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)。
(一)高職數(shù)學教學內(nèi)容的改革。數(shù)學教學內(nèi)容的改革應以培養(yǎng)學生良好的數(shù)學素質(zhì)為目標,同時重視為專業(yè)學習服務,應包括課程設置、教學要求、教材建設等基本內(nèi)容。由于高職數(shù)學教學面臨課時減少、內(nèi)容較多的情況,因此要特別重視教師精講與學生自學相結合,教師應根據(jù)學生的不同專業(yè),精選教學內(nèi)容,精講精練與學生專業(yè)密切相關的內(nèi)容。
(二)教學方法和教學手段的改革。素質(zhì)教育下的高職數(shù)學教學方法,應更注重啟發(fā)式教學,通過提問、討論、答疑、課外活動等諸多環(huán)節(jié)實施啟發(fā)式教學,適當加大課堂信息量,培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新能力。隨著時代的發(fā)展,計算機的普及,以及計算機和數(shù)學軟件的迅速發(fā)展為數(shù)學的發(fā)展和應用提供了強大的技術基礎和計算系統(tǒng)平臺。在數(shù)學教學中適當利用計算機輔助教學,化抽象為具體,化深奧為淺顯,使單位學時內(nèi)的含金量更高。如講解矩陣和線性規(guī)劃等問題時,在學生掌握了它們的原理和方法后,可以向?qū)W生介紹功能強大的MATLAB軟件,利用計算機介紹該軟件如何解決諸如矩陣的運算和線性規(guī)劃等數(shù)學問題,在日后的工作實踐中,充分利用該軟件強大的數(shù)學和工程應用功能,可以提高工作效率。計算機輔助教學,有利于發(fā)展學生的觀察力、想象力,開拓學生的思維,是提高學生數(shù)學素質(zhì)的一種好方法。
二、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。
中共中央國務院在《關于深化教育改革,全面推進素質(zhì)教育的決定》中明確指出:素質(zhì)教育的重心是“培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”。
創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育的核心,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,創(chuàng)新思維能力是實施素質(zhì)教育的關鍵。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)是社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的必然要求,高職教育應根據(jù)自身的特點充分發(fā)揮其在創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)方面的作用。數(shù)學作為自然科學中思維性極強的一門基礎學科,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力中占有極其重要的作用。
(一)創(chuàng)造民主和諧的教學環(huán)境,為學生營造有利于創(chuàng)新的氛圍。民主和諧的教學環(huán)境是學生探索創(chuàng)新,發(fā)展創(chuàng)新思維的土壤,它能激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動他們積極的學習動機,激發(fā)他們的求知欲望,增強他們的探索精神和創(chuàng)新意識,使他們的創(chuàng)造性思維最大限度地活躍起來。
(二)在教學過程中,不失時機地向?qū)W生介紹數(shù)學家發(fā)現(xiàn)定理、公式的故事或有趣的傳說,激起學生的創(chuàng)新意識。數(shù)學的定理、公式、方法的發(fā)現(xiàn)與數(shù)學家的認真觀察、善于分析、勤于思考、歸納、總結及對數(shù)學的執(zhí)著密不可分。向?qū)W生介紹數(shù)學家發(fā)現(xiàn)新定理、公式的方法,以及他們對數(shù)學發(fā)展的貢獻和世人對他們的敬仰,對學生創(chuàng)新思維能力的提高具有重要意義。
(三)提高學生思維的靈活性,培養(yǎng)學生敏銳的洞察力。創(chuàng)新思維具有求異性、靈活性、獨創(chuàng)性和靈感,其主要體現(xiàn)為靈活性。提高學生思維的靈活性,培養(yǎng)學生敏銳的洞察力,應從以下方面入手:第一,注重數(shù)學基礎知識的教學。過硬的基礎知識和基本技能是發(fā)展學生基本能力的基礎和先決條件。學生只有把這些基礎知識都掌握了,才能順利解題,也只有把這些基礎知識都掌握了,才能按自己理解的廣度、深度,結合直覺、知覺、記憶、聯(lián)想和習慣與知識特征,在頭腦中形成具有內(nèi)部規(guī)律性的整體結構,其積累越多,聯(lián)想、類比和想象的領域就越廣,思維更靈活,洞察力更強,創(chuàng)新機會就越多。第二,培養(yǎng)學生的逆向思維。逆向思維具有培養(yǎng)學生思維的靈活性,克服思維定勢的負遷移作用,是突破舊有的思維框架,產(chǎn)生新思想、發(fā)現(xiàn)新知識的重要思維方式。在數(shù)學教材中,存在著大量的可逆因素,教師應善于挖掘、充分利用,培養(yǎng)學生的逆向思維,提高學生思維的靈活性。
數(shù)學教育在培養(yǎng)學生數(shù)學的各種能力的同時,應當把創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)放在重要位置。由于高職教育的特殊性,這就要求我們不斷努力探索如何將理論夠用的原則與創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)結合起來。
三、加強數(shù)學建模教學活動,提高學生實踐動手能力,促進數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)。
隨著各門學科特別是計算機技術的不斷發(fā)展,數(shù)學中模型方法已成為現(xiàn)代化進程中的強有力的技術——數(shù)學技術,這種技術在發(fā)展高科技,實現(xiàn)優(yōu)化決策,加強系統(tǒng)管理等諸多方面是不可替代的工具。人們越來越意識到,數(shù)學素質(zhì)是一個人的基本素質(zhì)中的重要方面,而掌握和運用數(shù)學模型方法是衡量一個人數(shù)學素質(zhì)的重要標志之一。
數(shù)學模型方法可以解釋,處理并解決各種各樣的數(shù)學問題及現(xiàn)實問題。例如在解決數(shù)學問題的常規(guī)思路受阻時,可以轉(zhuǎn)換一個角度思考,盡可能開闊視野,通過變形、抽象、類比、化歸和構造等,在與問題相關聯(lián)的知識點中尋求一個合適的模型,利用模型的量的關系,求得問題的解決。這種思路常給人一種意想不到的結果。又如,在處理現(xiàn)實問題中,分清問題的主要因素和次要因素,恰當拋棄次要因素,通過提出合理的假設,建立相應的數(shù)學模型,并完善修改模型,借用模型,使現(xiàn)實問題得到圓滿解決。
在高職數(shù)學教學中,加強數(shù)學建模教學活動,能改變傳統(tǒng)的數(shù)學教學中按部就班的靜態(tài)傳授模式,加強數(shù)學教育的實踐環(huán)節(jié),提高學生的實踐動手能力,加深學生對數(shù)學的認識,提高學習數(shù)學、應用數(shù)學的能力的興趣和積極性。由于數(shù)學建模是以解決實際問題和培養(yǎng)學生應用數(shù)學的能力為目的的,它所涉及的實際問題是多種多樣的,解決的方法和方式具有不確定性。因此,數(shù)學建模教學活動在學生數(shù)學素質(zhì)和能力的培養(yǎng)上主要體現(xiàn)在:洞察力的培養(yǎng),數(shù)學語言翻譯能力的培養(yǎng),數(shù)學思想和方法的綜合應用與分析能力的培養(yǎng),想象力的培養(yǎng),自學能力的培養(yǎng),等等。數(shù)學建模教學活動是提高和促進學生數(shù)學素質(zhì)乃至綜合素質(zhì)的一個重要途徑和手段,加強數(shù)學建模教學活動是當今數(shù)學教育改革的主要方向之一。
總之,高職教育不僅是為了使學生掌握書本上的數(shù)學定理和公式等內(nèi)容,更重要的是培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學素質(zhì)。