齊化富
摘要:本文從專業(yè)需求的角度,提出了高等職業(yè)院校高等數(shù)學(xué)改革的一套完整思路。也就是教學(xué)內(nèi)容上的“強(qiáng)基銜?!钡膬?nèi)容改革,教學(xué)方法上的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”的方法改革,考核方式上的“過程+期末”的綜合考核改革。
關(guān)鍵詞:強(qiáng)基銜專;任務(wù)驅(qū)動(dòng);綜合考核
1 高等數(shù)學(xué)改革的必要性
近幾年隨著我國(guó)高等教育由精英教育向大眾教育的快速轉(zhuǎn)變,高等職業(yè)教育作為一種新型的高等教育形式,得到了快速發(fā)展。目前,高等職業(yè)教育已占據(jù)我國(guó)高等教育的半壁江山。為了辦出高質(zhì)量的職業(yè)教育,2005年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》后,先后實(shí)施了“國(guó)家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃”和“‘國(guó)家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃骨干高職院校立項(xiàng)建設(shè)”兩大改革項(xiàng)目,確立了200所高職院校的“211”,引領(lǐng)我國(guó)高等職業(yè)教育的發(fā)展。兩大改革項(xiàng)目的建設(shè)過程中,課程建設(shè)是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
高等數(shù)學(xué)課程是高等教育中一門重要的基礎(chǔ)課程,在世界范圍內(nèi)見證了高等教育的幾百年來(lái)的發(fā)展歷程??墒前殡S我國(guó)高等職業(yè)教育課程建設(shè)的深入發(fā)展,高等數(shù)學(xué)越來(lái)越被邊緣化,開設(shè)專業(yè)和開設(shè)課時(shí)越來(lái)越少。其主要原因是傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課脫節(jié),在專業(yè)課程建設(shè)中也就逐漸沒有了地位。另一方面,一些專業(yè)課老師一再抱怨學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差。如:一位教《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課的老師說他的學(xué)生連正弦、余弦都不知道;另一位輪機(jī)專業(yè)的教師說他的學(xué)生簡(jiǎn)單的方程也解不對(duì);《電工基礎(chǔ)》的老師抱怨她的學(xué)生沒有一點(diǎn)復(fù)數(shù)的概念,“正弦量的向量分析”那部分內(nèi)容一點(diǎn)也沒法教等等。雖然都是一些初等數(shù)學(xué)的知識(shí),但也看的出來(lái)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差了,很多專業(yè)基礎(chǔ)課根本沒有辦法教好。由此看來(lái),傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)的授課內(nèi)容必須改變,同時(shí)還要關(guān)照初等數(shù)學(xué)的內(nèi)容,這些內(nèi)容改變的出發(fā)點(diǎn)都要緊密結(jié)合各專業(yè)課的需求。
結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容上提出了“強(qiáng)基銜?!钡膬?nèi)容改革;在教學(xué)方法上提出了“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”的方法改革;在考核方式上提出了“過程+期末”的綜合考核改革。
2 高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的“強(qiáng)基銜?!钡氖谡n改革
“強(qiáng)基”就是加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練,包括兩大模塊。其一是補(bǔ)充初等數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算模塊,其二是加強(qiáng)學(xué)生的微積分的基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊;“銜?!本褪窃谖⒎e分模塊的學(xué)習(xí)中,根據(jù)不同專業(yè),教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行調(diào)整,下面主要以與電有關(guān)的專業(yè)為例加以論述。
2.1 初等數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算模塊
初等數(shù)學(xué)雖然高職院校學(xué)生都學(xué)過,可是考慮到大多數(shù)高職生的學(xué)習(xí)效果一般,并且有些對(duì)口高職的學(xué)生基本沒有學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué),所以為了后面部分專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí),非常有必要加強(qiáng)學(xué)生初等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的歸納和總結(jié),尤其是加強(qiáng)初等數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算能力。
初等數(shù)學(xué)中的基本運(yùn)算包括代數(shù)運(yùn)算、幾何圖形的運(yùn)算和把二者結(jié)合在一起的坐標(biāo)系中的相關(guān)運(yùn)算。代數(shù)運(yùn)算主要包括數(shù)、式子的相關(guān)運(yùn)算和解方程;幾何運(yùn)算主要包括各種幾何圖形的識(shí)別、相關(guān)量的計(jì)算和各種相互關(guān)系的計(jì)算;坐標(biāo)系中的相關(guān)運(yùn)算包括函數(shù)、向量的運(yùn)算和幾何圖形計(jì)算的代數(shù)化。
上述運(yùn)算題目的設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)題目為主,主要是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種運(yùn)算的區(qū)分和不同的計(jì)算方法的掌握,而不是訓(xùn)練他們的運(yùn)算技巧。題目?jī)?nèi)容以題庫(kù)的形式編排,供學(xué)生平時(shí)訓(xùn)練學(xué)習(xí)。
2.2 微積分的基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊
高等職業(yè)院校的高等數(shù)學(xué)內(nèi)容主要包括一元函數(shù)的微積分、多元函數(shù)的微積分、空間解析幾何、微分方程和無(wú)窮級(jí)數(shù)五部分內(nèi)容,其中微積分是其核心內(nèi)容。微積分的教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生的微積分的基本運(yùn)算能力和基本思想方法,運(yùn)算能力主要通過極限、導(dǎo)數(shù)、微分、不定積分和定積分五大基本運(yùn)算的訓(xùn)練加以提升,微積分基本思想方法主要以概念的學(xué)習(xí)和實(shí)際問題中的應(yīng)用為主加以訓(xùn)練。上述教學(xué)內(nèi)容選取上本著適度、夠用的原則,強(qiáng)化基本方法和基本思想的掌握,弱化定理、性質(zhì)的推導(dǎo)證明。
2.3 “銜?!苯虒W(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
高等數(shù)學(xué)在這部分教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)了與專業(yè)課程的結(jié)合,主要分為四部分加以論述。
2.3.1 函數(shù)類型教學(xué)中,補(bǔ)充以下幾個(gè)函數(shù)
①單位階躍函數(shù)
②矩形單位脈沖函數(shù)
③指數(shù)衰減函數(shù)
上述函數(shù)的圖形要求學(xué)生繪出并掌握,因?yàn)檫@幾個(gè)函數(shù)在《電工基礎(chǔ)》課程中經(jīng)常用到,他們就是一個(gè)普通的分段函數(shù),學(xué)習(xí)分段函數(shù)就接觸一下,為后面學(xué)習(xí)做好鋪墊。
2.3.2 函數(shù)極限學(xué)習(xí)后,要補(bǔ)充以下函數(shù)
單位脈沖函數(shù),也就是函數(shù)。此函數(shù)用來(lái)刻畫瞬間作用的沖擊力、電脈沖等。是一個(gè)普通函數(shù)的序列的極限,即,其中
2.3.3 導(dǎo)數(shù)概念的教學(xué)
用交變電流強(qiáng)度的概念作為引力進(jìn)行教學(xué)。具體例子:從時(shí)刻開始的秒內(nèi)通過導(dǎo)體的電荷量可用公式表示,則第5秒通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度
對(duì)交變電流強(qiáng)度的定義的理解能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“導(dǎo)數(shù)是函數(shù)的變化率”這一本質(zhì)含義的深入理解,同時(shí)也進(jìn)一步理解了《電工基礎(chǔ)》課程中電流強(qiáng)度這個(gè)概念。
2.3.4 定積分概念教學(xué)
補(bǔ)充“電阻元件的交流電路中瞬時(shí)功率和平均功率”表達(dá)式。設(shè)電阻元件的交流電路中
,
其中,分別為有效值,則有瞬時(shí)功率
在一個(gè)周期內(nèi)的平均功率為:
3 高等數(shù)學(xué)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”教學(xué)方法的改革
任務(wù)驅(qū)動(dòng)是建立在構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)方法,它符合探究教學(xué)模式。這種教學(xué)方法一方面突出教師的“主導(dǎo)”作用:教師課前根據(jù)學(xué)生實(shí)際和教學(xué)內(nèi)容,寫好提案,給出學(xué)習(xí)任務(wù)。另一方面體現(xiàn)學(xué)生的“主體”作用:學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù),在教師引導(dǎo)下對(duì)任務(wù)進(jìn)行解剖、分析、討論、查閱資料,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),然后學(xué)生自主探索、互動(dòng)和協(xié)作,找到完成任務(wù)的方法;通過完成任務(wù),來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)構(gòu)建,獲得新知。
“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”教學(xué)法主要在學(xué)習(xí)“初等數(shù)學(xué)基本運(yùn)算模塊”和“微積分與專業(yè)結(jié)合模塊”兩部分內(nèi)容時(shí)加以運(yùn)用。第一部分內(nèi)容較容易,教師設(shè)定好教學(xué)任務(wù)后,做好督促和考核;第二部分內(nèi)容較難,教師設(shè)定好教學(xué)任務(wù)后,利用課上加以引導(dǎo)和討論。
“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”教學(xué)法必須和學(xué)生的“小組學(xué)習(xí)法”相結(jié)合,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,每個(gè)宿舍為一個(gè)學(xué)習(xí)小組,選出一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織課上課下的學(xué)習(xí)。課下主要是熟悉任務(wù),簡(jiǎn)單的就要完成;課上主要是匯報(bào)學(xué)習(xí)小組的任務(wù)完成情況和難點(diǎn),加以討論鞏固。
結(jié)合“初等數(shù)學(xué)基本運(yùn)算模塊”的特點(diǎn)和高等數(shù)學(xué)課時(shí)的限制,這部分內(nèi)容一般在學(xué)生軍訓(xùn)期間完成。軍訓(xùn)結(jié)束后組織考試和競(jìng)賽,考試成績(jī)計(jì)入軍訓(xùn)成績(jī),競(jìng)賽成績(jī)作為選拔各系部卓越學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)。
4 高等數(shù)學(xué)“過程+期末”考核方式的改革
高等數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的考核方式一般是期末考試,一考定勝負(fù)。這樣就出現(xiàn)了大量學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),期末突擊學(xué)習(xí)的怪現(xiàn)象,很不適合學(xué)生的成長(zhǎng)。為了提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性,將“一考定勝負(fù)”的考核方式改為“過程+期末考核”?!斑^程考核”就是考察學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)過程,包括課上和課下兩部分;“期末考核”就是傳統(tǒng)的期末考試。
“過程考核”盡量做到全程監(jiān)控,課上主要從學(xué)生的出勤、聽課態(tài)度、課堂練習(xí)等方面進(jìn)行評(píng)定。課下要結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)這一工具,要求學(xué)生通過班級(jí)qq交流群展示學(xué)習(xí)過程或交流任務(wù)完成過程的難點(diǎn),可以上傳小組學(xué)習(xí)照片或視頻,展示參與人數(shù),為小組考核成績(jī)?cè)u(píng)定提供依據(jù)。如果老師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)完成的很好,就不用上傳。教師主要從學(xué)生小組學(xué)習(xí)的參與程度和學(xué)習(xí)任務(wù)的完成程度對(duì)學(xué)習(xí)小組整體和個(gè)人給與評(píng)定。“過程考核”成績(jī)滿分100分,占最終總成績(jī)的50%?!捌谀┛己恕钡脑嚲矸?jǐn)?shù)也是滿分100分,也占最終成績(jī)的50%。
總之,上述教學(xué)改革的實(shí)施離不開教師的付出,首先就是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)的設(shè)定,需要平時(shí)做大量的準(zhǔn)備和調(diào)查;其次管理班級(jí)qq群也需要大量的時(shí)間和精力。同時(shí),上述教學(xué)改革的實(shí)施離也不開學(xué)校的積極配合,一是要保證學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)的暢通;二是學(xué)校對(duì)老師的考核評(píng)定要做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。只要學(xué)校、老師共同努力,高職院校學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)不僅能夠滿足各專業(yè)的需求,同時(shí)也會(huì)為他們今后的成長(zhǎng)打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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基金項(xiàng)目:青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):GW20141306)。