陳沖

摘 要：文章闡述了技工院校機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建過(guò)程，秉承教師在教育教學(xué)中的主導(dǎo)作用與學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位理念 ，根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，設(shè)置與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，提出了應(yīng)用數(shù)學(xué)在機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的課程構(gòu)建思路。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用數(shù)學(xué)；機(jī)電專(zhuān)業(yè)；職業(yè)教育；課程構(gòu)建

應(yīng)用數(shù)學(xué)是機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)公共基礎(chǔ)課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)必不可少的工具，更是開(kāi)拓學(xué)生思維、增強(qiáng)其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題不可替代的訓(xùn)練課程。但傳統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容往往只重在培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的記憶、做題，而缺少專(zhuān)業(yè)技能和實(shí)踐能力在數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透。因此導(dǎo)致相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)不感興趣。在此背景下，應(yīng)用數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的改革尤為重要。

一、課程的定位

機(jī)電專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)前修課程包括初等數(shù)學(xué)及其它數(shù)學(xué)相關(guān)的課程，后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程包括《機(jī)械零件數(shù)控加工》、《電機(jī)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試》、《電路元件連接與測(cè)量》、《公差與測(cè)量技術(shù)》都需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；應(yīng)用數(shù)學(xué)定位為文化基礎(chǔ)課程、素質(zhì)拓展課程、工作崗位服務(wù)課程、專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)課程。

二、課程的分析與設(shè)計(jì)理念

構(gòu)建機(jī)電應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的體系為：調(diào)研、分析、提煉三個(gè)階段。其中調(diào)研階段主要面向的是機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)老師及機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生，調(diào)研目的主要為第二階段的分析提供依據(jù)；分析階段主要分析崗位的職業(yè)活動(dòng)、職業(yè)活動(dòng)必備的能力、專(zhuān)業(yè)課程對(duì)數(shù)學(xué)的需求、學(xué)生的數(shù)學(xué)水平與合適的教學(xué)方式；提煉階段主要根據(jù)分析的結(jié)論，提煉出機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生需要培養(yǎng)的數(shù)學(xué)能力、支撐數(shù)學(xué)能力的數(shù)學(xué)知識(shí)體系、社會(huì)能力、情感能力。調(diào)研的結(jié)果可以得出機(jī)電類(lèi)畢業(yè)的常見(jiàn)就業(yè)崗位包括：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、設(shè)備安裝調(diào)試、技術(shù)改造、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)等；機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)常見(jiàn)的工作崗位與數(shù)學(xué)相關(guān)的必備能力包括：加工工具與設(shè)備的正確選擇能力（機(jī)類(lèi)）、數(shù)控機(jī)床的操作能力（機(jī)類(lèi)）、加工零件的能力（機(jī)類(lèi)）、機(jī)械設(shè)備的元器件選擇組裝與檢修能力（電類(lèi)）、產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)與設(shè)備狀態(tài)判斷能力（綜合）、企業(yè)決策與管理能力（綜合）；機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)常見(jiàn)的工作崗位與發(fā)展相關(guān)的必備條件包括：良好的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、環(huán)境適應(yīng)能力、對(duì)企業(yè)的忠誠(chéng)度、自信陽(yáng)光的心態(tài)；機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)相關(guān)的必備能力包括：零件尺寸計(jì)算、刀具角度計(jì)算、零件加工（數(shù)控機(jī)床）的參數(shù)計(jì)算、機(jī)床電流向量的認(rèn)識(shí)與計(jì)算、數(shù)學(xué)概念與專(zhuān)業(yè)相關(guān)概念的對(duì)接、導(dǎo)數(shù)與積分計(jì)算、零件數(shù)據(jù)處理與分析。

三、課程教學(xué)設(shè)計(jì)

應(yīng)用數(shù)學(xué)的課程目標(biāo)包括四大項(xiàng)：應(yīng)用數(shù)學(xué)能力目標(biāo)、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)目標(biāo)、應(yīng)用數(shù)學(xué)社會(huì)能力目標(biāo)、應(yīng)用數(shù)學(xué)情感目標(biāo)。

（一）應(yīng)用數(shù)學(xué)能力目標(biāo)

（1）應(yīng)用數(shù)學(xué)通用能力目標(biāo)。概念互譯能力（會(huì)將機(jī)電問(wèn)題相關(guān)概念與數(shù)學(xué)概念相互轉(zhuǎn)換）；模型構(gòu)造能力（會(huì)將機(jī)電實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問(wèn)題，并構(gòu)建出數(shù)學(xué)模型；數(shù)學(xué)計(jì)算能力（會(huì)計(jì)算機(jī)電實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)解）；解釋能力（會(huì)將數(shù)學(xué)解轉(zhuǎn)換成實(shí)際問(wèn)題的解決方案）；遷移能力（會(huì)將一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程遷移轉(zhuǎn)換成其它問(wèn)題的解決方案）；邏輯思維自學(xué)能力（會(huì)將問(wèn)題進(jìn)行邏輯分析，問(wèn)題表述具有邏輯性）。

（2）應(yīng)用數(shù)學(xué)的專(zhuān)項(xiàng)能力目標(biāo)。基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力（會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單零件的基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)）；電工向量的計(jì)算與分析（會(huì)分析機(jī)電設(shè)備的電流變化規(guī)律）；電流強(qiáng)度變化分析（會(huì)利用導(dǎo)數(shù)與微分概念分析機(jī)電設(shè)備電流變化率）；電路物理量的分析與計(jì)算（能利用微分與積分分析計(jì)算設(shè)備電流強(qiáng)度、電壓及平均值等）；零件的測(cè)量數(shù)據(jù)分析（會(huì)機(jī)械零件的測(cè)量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行精度分析）；產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備狀態(tài)分析（會(huì)根據(jù)設(shè)備加工的零件數(shù)據(jù)對(duì)全體產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析和檢驗(yàn)）。

（二）應(yīng)用數(shù)學(xué)的知識(shí)目標(biāo)

（1）導(dǎo)數(shù)與微分（導(dǎo)數(shù)的概念與計(jì)算在電流中的應(yīng)用）；（2）積分（積分的概念與計(jì)算在電路中的應(yīng)用）；（3）隨機(jī)變量（隨機(jī)變量的概念與性質(zhì)、正態(tài)分布的計(jì)算在零件測(cè)量中的應(yīng)用）；（4）假設(shè)檢驗(yàn)（假設(shè)檢驗(yàn)的概念與方法在零件質(zhì)量、設(shè)備工作狀態(tài)分析中的應(yīng)用）；（5）三角函數(shù)與向量計(jì)算與應(yīng)用（三角函數(shù)、向量在機(jī)械車(chē)床操作中的應(yīng)用）。

（三）應(yīng)用數(shù)學(xué)社會(huì)能力和情感能力目標(biāo)：溝通能力、表述能力、敬業(yè)精神

根據(jù)以上能力目標(biāo)要求，基于真實(shí)任務(wù)，但又不完全是真實(shí)任務(wù)的構(gòu)建原則下，應(yīng)用數(shù)學(xué)的教學(xué)項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)為兩個(gè)項(xiàng)目：崗位服務(wù)項(xiàng)目和專(zhuān)業(yè)服務(wù)型項(xiàng)目。其中崗位服務(wù)項(xiàng)目包括：技術(shù)服務(wù)型項(xiàng)目（刀具角度的計(jì)算、零件關(guān)鍵點(diǎn)的計(jì)算、電工向量計(jì)算、設(shè)備電流變化率與誤差計(jì)算、電路物量計(jì)算等）和管理服務(wù)項(xiàng)目（零件測(cè)量精度分析與產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)）；專(zhuān)業(yè)服務(wù)型項(xiàng)目為專(zhuān)業(yè)課程問(wèn)題解決需要的各類(lèi)教學(xué)項(xiàng)目。而各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目可細(xì)化分解為若干個(gè)子項(xiàng)目或具體任務(wù)，如零件關(guān)鍵點(diǎn)的計(jì)算可細(xì)化為：直線(xiàn)與直線(xiàn)構(gòu)成的基點(diǎn)計(jì)算、圓與圓構(gòu)成的基點(diǎn)計(jì)算等。

課程的整體設(shè)計(jì)遵循數(shù)學(xué)的由簡(jiǎn)到難以及崗位的工作需求流程：生產(chǎn)前：初等數(shù)學(xué)在機(jī)床操作中的應(yīng)用（初等數(shù)學(xué)）；生產(chǎn)中：設(shè)備中電流變化率與誤差（導(dǎo)數(shù)與微分）、設(shè)備中電路物理量的計(jì)算（積分與應(yīng)用）；生產(chǎn)后：零件精度測(cè)量與產(chǎn)品檢驗(yàn)（隨機(jī)變量與假設(shè)檢驗(yàn)）。

課程的教學(xué)方法與活動(dòng)設(shè)計(jì)遵循以學(xué)生為中心，以實(shí)際工作為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)法，主要使用的教學(xué)方法有：案例教學(xué)法、問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。

四、課程構(gòu)建效果

通過(guò)對(duì)機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的重新構(gòu)建，學(xué)生的學(xué)習(xí)目的變得明確，學(xué)習(xí)熱情大大提高，解決問(wèn)題能力明顯提高，所授內(nèi)容由單純的數(shù)學(xué)知識(shí)變?yōu)榕c專(zhuān)業(yè)相結(jié)合的項(xiàng)目，因此知識(shí)結(jié)構(gòu)由枯燥變豐富，由單一變綜合，由閉塞到開(kāi)放，從過(guò)去以推演、證明為主的數(shù)學(xué)操作轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?zhuān)業(yè)軟件為主進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)學(xué)操作。對(duì)數(shù)學(xué)教師也提出了更高的要求，數(shù)學(xué)教師不近要求熟悉自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，還要了解機(jī)電行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

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