鮑婕 鮑敏
(黑龍江職業(yè)學院,黑龍江 哈爾濱 150080)
對于應用數(shù)學課程而言,該課程屬于高職理工類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,該課程具有授課學生量大、授課專業(yè)數(shù)量多等特點。此外,在教學初期通過對大一新生調(diào)查問卷內(nèi)容整理發(fā)現(xiàn)73.92%認為數(shù)學的嚴謹性很重要;39.57%的人認為道德品質(zhì)對你的人生(實現(xiàn)人生價值)至關(guān)重要;75.18%的學生認為進行任務案例完成時小組分工協(xié)同完成任務的方式優(yōu)于以個人為單位完成任務的方式。由此,本文以電氣學院工業(yè)機器人專業(yè)為例,對高職應用數(shù)學課程與踐行“知行合一”教育融合進行簡單探討。
在課程目標方面,以電氣學院工業(yè)機器人專業(yè)為例,本課程旨在引領(lǐng)學生學習高等數(shù)學的基本知識和初步應用方法,堅持辯證唯物主義、樹立正確的世界觀,并能利用一些計算工具解決較復雜的微積分計算問題,培養(yǎng)和引導學生養(yǎng)成嚴謹專注、敬業(yè)專業(yè)、精益求精和追求卓越的品質(zhì)(目的)。通過函數(shù)分析、計算演練以及簡單數(shù)學模型的建立和分析(歷程),具備專業(yè)所需的基本計算能力并協(xié)作完成簡單的數(shù)學建模,加強學生認知能力、合作能力、創(chuàng)新能力(預期成果)。
在課程內(nèi)容的設置方面,高職應用數(shù)學課程屬于專業(yè)統(tǒng)整課程,在大一第一學期授課專業(yè)主要以電氣學院、機械學院、建工學院為主,授課學時一般為54學時,大一第二學期授課專業(yè)以會計學院、工管學院為主,授課學時根據(jù)專業(yè)需求主要設置為36學時或者48學時,其中授課內(nèi)容主要采取模塊化教學方法,以大一第一學期授課專業(yè)中以電氣學院工業(yè)機器人專業(yè)為例,其中函數(shù)與極限、導數(shù)、積分等內(nèi)容屬于基礎(chǔ)模塊,常微分方程屬于專業(yè)模塊,數(shù)學建模與數(shù)學實驗屬于應用拓展模塊。
在教學方法與教學內(nèi)容方面,在教學方法上主要采用了講授法、自主學習法、演示法、任務驅(qū)動法以及討論法。在教學內(nèi)容上高職應用數(shù)學課程的特殊性,并不是將全部教學內(nèi)容都與工學結(jié)合、知行合一相結(jié)合:以第一章函數(shù)與極限中部分知識點為例,可以將冪函數(shù)(一次函數(shù)、二次函數(shù))的知識點融入行程問題、炮彈、火箭發(fā)射射程等案例中去,以此來弘揚愛國主義,一絲不茍、精益求精的科學態(tài)度,知行合一的實踐精神;將函數(shù)的單調(diào)性與正確看待人生起起伏伏,培養(yǎng)健康向上的心態(tài)相結(jié)合,培養(yǎng)學生辯證唯物主義觀、人生觀、價值觀、世界觀。此外為了更清晰地感受教學內(nèi)容、教學方法的不同對教學效果的影響,在教學過程中將課程做了對比授課。以課程第二章內(nèi)容導數(shù)的知識點為例:導數(shù)的定義推導過程可以與求變速運動在某一時刻的瞬時速度、交流電在某一時刻的隨時流量相聯(lián)系,以往再講這部分內(nèi)容的時候?qū)W生雖然有興趣,但是興趣不大,于是新學期授課的時候就將導數(shù)的定義推導過程與我國的跳水運動、田徑運動相結(jié)合,轉(zhuǎn)化為求取跳水運動員在跳水過程中某時刻的瞬時速度問題、田徑運動員在跑步時某一時刻的瞬時速度問題,并由此為銜接點,向?qū)W生展示了我國跳水運動、田徑運動的強大的實力,運動員永不言敗的拼搏精神,以此來激發(fā)學生的民族自豪感及使命感,學生的學習興趣以及學習狀態(tài)都有明顯的提醒;在導數(shù)的應用——易拉罐的設計中的數(shù)學原理的講授時,以往在授課的時候都將導數(shù)的應用和經(jīng)濟成本、利潤、利益最大化等相結(jié)合,但在新學期授課的時候,就在原有授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上,融入了一絲不茍、精益求精的科學態(tài)度,知行合一的實踐精神、工匠精神等元素,讓學生感受到他所學習的數(shù)學并不是抽象的、晦澀的公式與定理,而是對生活、對社會的進步都有用的數(shù)學,此時教學效果、課堂反饋情況較傳統(tǒng)教學班級也要好很多;此外,在新學期課程的講授過程中,如極限概念,向?qū)W生們展示最早文獻記載的極限思想是來源于中國莊子的《天下篇》,由此向?qū)W生介紹我國還有很多道德品質(zhì)非常高尚的數(shù)學家,例如著名數(shù)學家華羅庚、陳景潤、徐光啟、陳省身等,他們都在數(shù)學領(lǐng)域中做出重大貢獻、為中華民族留下了寶貴的財富,以此來激發(fā)學生的愛國主義情懷。
在教學難點方面,應用數(shù)學課程在新學期采取了線上線下混合授課方式,但是學生的線上和線下的學習狀態(tài)有差別,而且學生的心態(tài)也會發(fā)生變化,學生的學習狀態(tài)以及心理狀態(tài)都比較消極,需要教師在銜接的過程中,多和學生交流和溝通,幫助學生解決困難。此外以工業(yè)機器人專業(yè)為例,授課學生是文理兼收的,所以學生自身的數(shù)學能力也是不一樣的,也教學也帶來了一定的難度,為了能夠快速地掌握學生的狀態(tài),本課程授課教師通過錄制視頻、建立微信群,發(fā)布課前準備材料,利用金課坊、知到等軟件多維度地進行線上教學,課后也及時批改作業(yè)與學生進行積極的溝通和交流。
在教學評價方面,通過整理問卷調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)74.64%的學生認為多元評量較傳統(tǒng)紙筆測驗更能體現(xiàn)學習效果,因此應用數(shù)學課程成績是由實作評量、檔案性評量以及紙筆測驗三部分組成,所占比例依次為20%、50%、30%。該課程在每個單元結(jié)束后都會有不同的單元任務,單元任務要求以小組為單位合作完成,每個小組成員一般在4~8人不等,合作完成案的過程不僅僅是一個認知學習的過程,更是一個交往過程與溝通過程,在合作學習的過程中,學生可以相互間實現(xiàn)信息與資源的整合,共同進步,因此小組合作完成單位任務為檔案性評量中的一個重要組成部分。其單元任務表評價內(nèi)容主要由五個方面組成:課堂表現(xiàn)情況(20%)、模型完成情況(20%)、合作學習情況(20%)、個人貢獻情況(20%)、模型創(chuàng)新情況(20%)。每個方面的考察分為三個等級。而實作評量主要是考察學生上機情況而制定的,同樣以工業(yè)機器人專業(yè)為例,上機主要是對極限命令、導數(shù)命令、積分命令、畫圖命令、矩陣命令等進行練習,學院配有機房,上課時一人一機,時長與正常上課時長一致。紙筆測驗評量表主要以雙向細目表為主,其中考試內(nèi)容比例與上課內(nèi)容比例一致。
在教材建設、師資建設方面,線上應用數(shù)學課程已于2020年上半年錄制了在線開放課,于2020年9月份上線并順利完成了第一輪的線上授課流程,該課程授課時長共計536分鐘,內(nèi)容涵蓋了函數(shù)與極限、導數(shù)與微分、不定積分以及定積分及其應用等相關(guān)知識點,并建立了彈題題庫、單元測驗題庫、期末考試題庫等,充分滿足了學生個性化的教學需要,也為激發(fā)學生的學習興趣提供了有力保證;線下根據(jù)高職學生特點,編寫了《應用數(shù)學》教材,為學生設計出一本更適合他的高職數(shù)學書。
本文根據(jù)應用數(shù)學課程特點,以電氣學院工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)為研究對象,重新修訂教學目標、更新教學方法與教學內(nèi)容、健全評量方式與內(nèi)容、錄制在線開放課豐富教學手段,以謀求為高職數(shù)學教學提供一些新思路。