朱珺　李珈

摘 要 通過分析學(xué)情和課程設(shè)置等方面影響高等數(shù)學(xué)與高職通信技術(shù)專業(yè)融合的因素，結(jié)合奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論探索解決的對(duì)策，深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 通信技術(shù)；高等數(shù)學(xué)；有意義學(xué)習(xí)理論

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）04-0074-04

Abstract Through analysis the learning and curriculum and so on had

influenced the combination of the higher mathematics and communi-cation technology， the authors explore the solution with the meaningful

learning theory of the Ausubel， deepen the teaching reform and im-prove the teaching quality.

Key words communication technology； advanced mathematics； mea-ningful learning theory

1 引言

高職通信技術(shù)專業(yè)是門復(fù)合型專業(yè)，包括通信、電子、計(jì)算機(jī)等相關(guān)內(nèi)容，旨在培養(yǎng)掌握通信技術(shù)基本理論，具有通信系統(tǒng)運(yùn)維、通信設(shè)備安裝調(diào)試基本技能的一線高素質(zhì)技能型人才。通信技術(shù)專業(yè)的核心知識(shí)點(diǎn)大多依賴數(shù)學(xué)理論作為支撐。以“服務(wù)專業(yè)，必需夠用”為原則開設(shè)高職數(shù)學(xué)課程，已成為高職院校廣大數(shù)學(xué)教師、專業(yè)教師和學(xué)校管理人員的共識(shí)[1]。

本文從學(xué)情及課程設(shè)置方面分析影響高等數(shù)學(xué)為通信技術(shù)專業(yè)服務(wù)的原因，并結(jié)合奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論探索解決的對(duì)策。

2 高職通信技術(shù)專業(yè)學(xué)情分析

高職通信技術(shù)專業(yè)一般都開設(shè)了電路基礎(chǔ)、信號(hào)與線性系統(tǒng)等與高數(shù)密切相關(guān)的專業(yè)課。在實(shí)際的專業(yè)教學(xué)過程中，教師和學(xué)生都倍感壓力，原因在于本應(yīng)助力于專業(yè)學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)課程卻成為專業(yè)學(xué)習(xí)進(jìn)程中的攔路虎。為此，分析造成這一現(xiàn)象的原因與研究對(duì)策是專業(yè)教育教學(xué)改革迫在眉睫的事情。

基本情況調(diào)研 以筆者所在的湖北科技職業(yè)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱學(xué)院）為例，通信技術(shù)專業(yè)開設(shè)的系列專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課涉及的高數(shù)知識(shí)如表1所示。

由表1可知，在通信技術(shù)專業(yè)課程體系中，專業(yè)課程的大部分重要知識(shí)點(diǎn)都以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)作為上位知識(shí)，專業(yè)課作為下位知識(shí)。倘若學(xué)生不能分辨這種具有上下位關(guān)系的新舊概念和命題的異同，則新的有意義的學(xué)習(xí)就不能出現(xiàn)[2]。

為了獲得數(shù)學(xué)與專業(yè)融合程度的第一手資料，筆者對(duì)學(xué)院2011、2012級(jí)通信技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生142人以及2014級(jí)通信技術(shù)專業(yè)在校生56人共計(jì)198人進(jìn)行問卷調(diào)查。調(diào)查問卷分別如表2、表3所示，表3調(diào)查結(jié)果見圖1。

調(diào)研結(jié)果分析 調(diào)查結(jié)果表明，本專業(yè)約90%的畢業(yè)生從事與通信專業(yè)相關(guān)的工作，大部分畢業(yè)生認(rèn)為數(shù)學(xué)與通信專業(yè)關(guān)系很密切，同時(shí)也認(rèn)為專業(yè)課難學(xué)難懂，其中主要原因之一就是專業(yè)課里涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)多、深、難。在校生則覺得數(shù)學(xué)和專業(yè)知識(shí)關(guān)系不大，并且日后工作不一定能用得上，因此，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課時(shí)積極性不高。經(jīng)過筆者近3年的探索與調(diào)研，總結(jié)了造成這一現(xiàn)象的幾個(gè)原因。

1）學(xué)生成長(zhǎng)過程中的學(xué)習(xí)習(xí)慣問題。部分高職學(xué)生是因?yàn)楦呖际Ю蛘邔W(xué)習(xí)成績(jī)不佳才進(jìn)入高職學(xué)校學(xué)習(xí)，他們智商正常，欠缺的是良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多高職生的家庭教育就是不太讓人滿意的，因此養(yǎng)成的學(xué)習(xí)習(xí)慣不盡如人意。同時(shí)，學(xué)校的學(xué)習(xí)氛圍不夠濃厚，在從眾心理的影響下，不少學(xué)生漸漸隨波逐流，不再追求積極上進(jìn)。根據(jù)問卷調(diào)查顯示，只有不足10%的學(xué)生會(huì)在上課時(shí)做筆記，約50%的學(xué)生能聽懂一半的課堂講授知識(shí)，只有約17%的學(xué)生會(huì)利用課余時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，能在草稿紙上進(jìn)行反復(fù)演算、作圖、推導(dǎo)的是極少數(shù)。通信技術(shù)專業(yè)本身就是有一定學(xué)習(xí)難度的專業(yè)，所涉及的大部分專業(yè)知識(shí)都與電路、計(jì)算機(jī)有千絲萬縷的聯(lián)系，而數(shù)學(xué)又是其根本，若不花時(shí)間來預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、演算，上課時(shí)能真正理解的知識(shí)就會(huì)十分的有限。因此，如何從學(xué)習(xí)習(xí)慣的改善方面著手進(jìn)行教學(xué)改革，是教師必須要思考的問題。

2）高數(shù)課程設(shè)置情況與專業(yè)課學(xué)習(xí)問題。近年來，在理論夠用原則的驅(qū)使下，各大高職院校對(duì)數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課進(jìn)行了系列改革，提高了對(duì)數(shù)學(xué)的要求，同時(shí)縮減了數(shù)學(xué)教學(xué)的課時(shí)。這就加劇了教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)少的矛盾，使得教師為了趕上教學(xué)進(jìn)度，對(duì)一些重點(diǎn)內(nèi)容和應(yīng)當(dāng)精講細(xì)講的內(nèi)容一筆帶過，影響了教學(xué)質(zhì)量和效果[3]。

在專業(yè)課的學(xué)習(xí)方面，從第一學(xué)期開設(shè)的電路基礎(chǔ)到第五學(xué)期開設(shè)的通信工程項(xiàng)目管理課程，首要的先修課程就是高等數(shù)學(xué)。據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，學(xué)院通信技術(shù)專業(yè)14級(jí)在校學(xué)生的高數(shù)成績(jī)優(yōu)秀率僅為2.1%，合格率為60%。專業(yè)課教師反映，學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)有點(diǎn)兒吃力，不能很好地理解一些專業(yè)的計(jì)算方法和思維方式。教師會(huì)根據(jù)需要適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，此時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性還比較高；到了專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，由于課程內(nèi)容的難度有所上升，并且所需數(shù)學(xué)知識(shí)也越來越艱深，專業(yè)課教師無法給學(xué)生講授難度較大的數(shù)學(xué)知識(shí)。這就導(dǎo)致專業(yè)課的學(xué)習(xí)進(jìn)入舉步維艱的狀況，很多學(xué)生到了這一階段學(xué)習(xí)熱情驟減，學(xué)習(xí)質(zhì)量急劇下滑。

3 高等數(shù)學(xué)與通信專業(yè)課程有機(jī)融合的對(duì)策研究與實(shí)踐

高數(shù)課如何與專業(yè)課融合的問題存在已久，近年來，各大高職院校為了解決這一問題都進(jìn)行了大量的課程改革。就高等數(shù)學(xué)而言，教學(xué)改革從壓縮內(nèi)容發(fā)展到模塊教學(xué)；就通信技術(shù)專業(yè)課而言，教學(xué)改革引入真實(shí)的工作情境。但二者的課改都是分別獨(dú)立進(jìn)行，相互沒有很好地融會(huì)貫通，因此對(duì)于通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生來說改善不大。成功的教學(xué)改革離不開成熟教育理論的指導(dǎo)，在奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，筆者就高數(shù)與通信技術(shù)專業(yè)的融合進(jìn)行了一系列課改探究實(shí)踐。

奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論 奧蘇伯爾（Ausubel）是當(dāng)代美國(guó)著名的認(rèn)知學(xué)派教育心理學(xué)家。他在吸取其他心理學(xué)家研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)西方傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理論在不同程度上忽略了人的學(xué)習(xí)特點(diǎn)的共同缺陷，提出以確認(rèn)人的學(xué)習(xí)特點(diǎn)為前提的有意義學(xué)習(xí)理論，并將其學(xué)習(xí)理論與教學(xué)論有機(jī)結(jié)合[4]。

奧蘇伯爾所說的有意義學(xué)習(xí)（有意義接受學(xué)習(xí)）是與機(jī)械學(xué)習(xí)相對(duì)的，其實(shí)質(zhì)在于在以符號(hào)（語(yǔ)言文字及其符號(hào)）所代表的新知識(shí)與學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)觀念之間，建立起非人為性的和實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系[5]。這種聯(lián)系強(qiáng)調(diào)的有兩點(diǎn)，一是“非人為性”，二是“實(shí)質(zhì)性”，在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中可以認(rèn)為是學(xué)生已掌握的基礎(chǔ)知識(shí)與正在學(xué)習(xí)中的新專業(yè)知識(shí)之間建立起來的因果、主次、遞進(jìn)、并列等邏輯上的聯(lián)系，并且能夠用平實(shí)的語(yǔ)言通過不同的形式來表述。

如在學(xué)習(xí)信號(hào)與線性系統(tǒng)的奇異信號(hào)的內(nèi)容時(shí)，在學(xué)生已掌握的導(dǎo)數(shù)、積分等數(shù)學(xué)知識(shí)與單位沖激信號(hào)的形成與特點(diǎn)之間建立起邏輯聯(lián)系，當(dāng)這種邏輯聯(lián)系建立并穩(wěn)固之后，學(xué)生就能很好地理解并掌握單位沖激響應(yīng)與系統(tǒng)函數(shù)之間的傅里葉正反變換的關(guān)系，這樣的學(xué)習(xí)就算是“有意義”的。

高數(shù)與通信技術(shù)專業(yè)課程融合的研究與實(shí)踐 近年來無論是高數(shù)課還是通信技術(shù)的專業(yè)課，教師設(shè)計(jì)課改的初衷是美好的，但為什么學(xué)生參與度不高，效果不好呢？很多教師把達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)的課改原因歸咎于學(xué)生，認(rèn)為是由于學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱、自控力不強(qiáng)等原因造成。作為教學(xué)一線人員，更應(yīng)該從學(xué)生的角度出發(fā)來考慮課改的問題。因?yàn)樽鳛榻谈牡闹匾嫦嚓P(guān)者，任何改革都必須從學(xué)生的關(guān)切點(diǎn)、焦慮點(diǎn)和爭(zhēng)議點(diǎn)出發(fā)[6]。

1）重視學(xué)生情感因素，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教學(xué)活動(dòng)的主體是學(xué)生，學(xué)生在入學(xué)時(shí)已經(jīng)具有了各自獨(dú)立的想法，是有著豐富的情感體驗(yàn)的個(gè)體。奧蘇伯爾認(rèn)為要進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)，首先，學(xué)生得具有有意義學(xué)習(xí)的心向，即積極把新知識(shí)與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)知識(shí)關(guān)聯(lián)起來的心理準(zhǔn)備狀態(tài)[2]。雖然情感因素不會(huì)直接影響知識(shí)的學(xué)習(xí)與智力的提升，但是情感因素當(dāng)中的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、堅(jiān)持態(tài)度的強(qiáng)弱都會(huì)對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生重大的影響。因此，關(guān)注情感因素，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，是教學(xué)改革首先要考慮的因素。

2）了解學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，合理安排教學(xué)。奧蘇伯爾認(rèn)為，在有意義的學(xué)習(xí)中，新的學(xué)習(xí)總是建立在原先的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上，人們總是利用原先的學(xué)習(xí)來促進(jìn)后續(xù)的學(xué)習(xí)，而后續(xù)的學(xué)習(xí)又可以鞏固和加深原先的學(xué)習(xí)[2]。為了促進(jìn)學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)，教師首先必須了解學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、知識(shí)的掌握情況，即學(xué)生學(xué)過了哪些知識(shí)，對(duì)這些知識(shí)的掌握情況。

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)院通信技術(shù)專業(yè)安排的36學(xué)時(shí)的高數(shù)學(xué)習(xí)是無法滿足學(xué)生后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí)要求的，經(jīng)過高數(shù)教師和專業(yè)教師的反復(fù)研究后決定，在36學(xué)時(shí)的高數(shù)教學(xué)中，講授函數(shù)、一元微積分、常微分方程這些基礎(chǔ)理論，稱之為“基礎(chǔ)模塊”；另在第二學(xué)期開設(shè)專業(yè)的通信數(shù)學(xué)36學(xué)時(shí)，講授線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、積分變換等與通信工程實(shí)際密切相關(guān)的專業(yè)數(shù)學(xué)，稱之為“專業(yè)模塊”。同時(shí)，在數(shù)學(xué)課教學(xué)過程中，任課教師引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，利用現(xiàn)代信息技術(shù)來改良教學(xué)方法，從多個(gè)方面讓學(xué)生“體驗(yàn)”到數(shù)學(xué)，學(xué)會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單的專業(yè)問題。

3）利用信息化技術(shù)，促進(jìn)高數(shù)與專業(yè)的融合。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，了解學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)后，接下來思考如何在專業(yè)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)的思想。傳統(tǒng)的板書加PPT教學(xué)的方式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，可以借助各種現(xiàn)代化信息技術(shù)促進(jìn)高數(shù)與專業(yè)的融合，可利用MATLAB、Simulink等軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。

MATLAB是美國(guó)MathWorks公司推出的科技應(yīng)用軟件，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算[7]。如在信號(hào)與系統(tǒng)課程中，在講解工程上用得較多的“調(diào)制”的概念時(shí)，首先利用軟件觀察原信號(hào)的頻譜F（w）的波形，接著觀察已調(diào)信號(hào)的頻譜波形，從仿真結(jié)果來看，已調(diào)信號(hào)的頻譜是原信號(hào)頻譜的線性平移，即將原信號(hào)的頻譜圖左右各平移到中心的位置上，圖形由一項(xiàng)變成兩項(xiàng)。這樣學(xué)生先會(huì)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，了解調(diào)制的本質(zhì)就是頻譜的搬移，為接下來的理論講解奠定基礎(chǔ)。最后從數(shù)學(xué)公式上分析調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方法，通過MATLAB軟件仿真，將數(shù)學(xué)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)以及工程實(shí)際有效地結(jié)合在一起，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)。

4）系列課改實(shí)踐效果。筆者在學(xué)院從學(xué)生情感因素、高數(shù)與專業(yè)課課程設(shè)置、利用信息化技術(shù)等方面進(jìn)行高數(shù)與通信專業(yè)融合的系列課改探索，從學(xué)生的高數(shù)成績(jī)以及部分專業(yè)課成績(jī)的統(tǒng)計(jì)情況來看，課改達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，如表4、表5所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者結(jié)合奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論，在通信技術(shù)專業(yè)進(jìn)行了近3年的高數(shù)與專業(yè)課程教學(xué)改革，從高數(shù)課程的設(shè)置到專業(yè)課程的調(diào)整，做了一系列積極的探索。通過改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣日益濃厚，專業(yè)課成績(jī)逐年見長(zhǎng)，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，課改成效明顯。

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