閆 熙
(陜西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部,陜西 寶雞 721001)
由于高等職業(yè)院校理工類專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程在后續(xù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中都需要大量的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識作為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)在計算機、土木工程專業(yè)中的占比如圖1、圖2所示。所以高等職業(yè)院校理工類專業(yè)在大一學(xué)年普遍開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程。高等數(shù)學(xué)課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其開設(shè)目的是為后續(xù)的專業(yè)課程服務(wù),提供基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識以及數(shù)學(xué)思維幫助學(xué)生解決實際的專業(yè)問題。
圖1 高等數(shù)學(xué)知識點在計算機專業(yè)應(yīng)用占比
圖2 高等數(shù)學(xué)知識點在土木工程專業(yè)占比
目前高等職業(yè)院校在課程設(shè)置以及教學(xué)安排上,普遍割裂了高等數(shù)學(xué)類的專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的關(guān)系。教授高等數(shù)學(xué)課程的教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的教師,對于其他院系學(xué)生的專業(yè)情況了解較少,不能實現(xiàn)很好的分層教學(xué),導(dǎo)致目前高等數(shù)學(xué)課程地位發(fā)生了深刻改變,不再服務(wù)于專業(yè)課程。這種人才培養(yǎng)模式嚴(yán)重阻礙了課程之間的融合貫通,不利于學(xué)生形成良好的專業(yè)體系架構(gòu)。因此,如何促進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程的信息化教學(xué)改革,探索與專業(yè)課程的有效融合成為目前高等職業(yè)院系所面臨的主要問題。
目前,進(jìn)行信息化教學(xué)改革的主要問題集中于以下幾個方面:
調(diào)查顯示,目前高等職業(yè)院校為高等數(shù)學(xué)課程配置的任課教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的專任教師。雖然這部分教師數(shù)學(xué)知識儲備豐富,能夠完全勝任高等數(shù)學(xué)課本知識的講授任務(wù),但是由于缺乏專業(yè)背景,無法將課本上的知識與受眾學(xué)生的專業(yè)課相融合,也無法針對性的選取知識點進(jìn)行分層教學(xué),導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)課程逐漸與學(xué)生的人才培養(yǎng)方案脫節(jié)。
近年來,許多高等職業(yè)院校為了提升學(xué)生的職業(yè)能力,在實際的教學(xué)中過多側(cè)重于專業(yè)核心課程的開設(shè),而忽視了基礎(chǔ)課程的重要性。例如,部分院校將高等數(shù)學(xué)課程課時份額由原定的72學(xué)時調(diào)整為一學(xué)期18學(xué)時,即單雙周開展教學(xué)活動。課時份額與課程難度和內(nèi)容度的不匹配導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差,進(jìn)而大大影響了后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
由于高等數(shù)學(xué)的課程性質(zhì),授課時大部分為合堂班,學(xué)生人數(shù)較多。教師采用傳統(tǒng)的講授—練習(xí)的方式,無法關(guān)注到每一個學(xué)生,也無法提高學(xué)生興趣。加之,高等數(shù)學(xué)的課程內(nèi)容大部分涉及函數(shù)等抽象的知識點,單純依靠教師的板書或者講授,無法還原動態(tài)場景,給數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生造成了一定的學(xué)習(xí)障礙。
傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)授課教師多為數(shù)學(xué)專業(yè)的專任教師,承擔(dān)著整個學(xué)校理工類課程的教學(xué)工作,授課內(nèi)容往往局限于課本內(nèi)容,沒有進(jìn)行篩選和歸類。為了更好地將高等數(shù)學(xué)課程融入專業(yè)教學(xué)體系中,更好地服務(wù)于專業(yè),教師應(yīng)走出傳統(tǒng)教學(xué)模式,主動去了解學(xué)生的人才培養(yǎng)方案,了解專業(yè),找到兩者的共通之處,在授課時有針對性地進(jìn)行授課,重點培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識解決所遇到的專業(yè)問題。
高等數(shù)學(xué)的課程性質(zhì)決定了對其進(jìn)行教學(xué)改革不是單純的調(diào)整教師或者授課方式,而是針對現(xiàn)有的教學(xué)模式和目標(biāo)簡單調(diào)整與修正,使其與專業(yè)課程有效融合,高度契合高等職業(yè)院校的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。以計算機專業(yè)為例,高等職業(yè)院校計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為,培養(yǎng)能夠系統(tǒng)、深入地掌握計算機科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)以及軟件工程專業(yè)知識和工作技能的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才。為了能夠契合這一專業(yè)目標(biāo),高等數(shù)學(xué)課程在開展時,應(yīng)該側(cè)重于教授函數(shù)類知識點以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、數(shù)學(xué)思維上。
高等職業(yè)院校在進(jìn)行高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革時,應(yīng)該本著“夠用”的原則對原有教材進(jìn)行改編,添加與專業(yè)相關(guān)的案例,形成本專業(yè)的特色校本教材。從而,使高等數(shù)學(xué)課程從授課內(nèi)容上與專業(yè)課程緊密結(jié)合,也減輕了教師在備課上的負(fù)擔(dān)。
傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課程在實施教學(xué)時,大部分教師采取“講授+練習(xí)”的教學(xué)方法進(jìn)行,但是因為調(diào)查顯示,學(xué)生普遍反映內(nèi)容理解困難,學(xué)習(xí)難度較大。特別是在學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱的情況下,單純地依靠教師板書無法還原函數(shù)、積分、極限等動態(tài)信息。引入信息化教學(xué)手段,如微課、視頻、Spss、Matlab等,教師可以通過多媒體手段將抽象的概念以更為具象的方式展示給學(xué)生,幫助學(xué)生進(jìn)行理解。這些生動有趣的視頻及動畫使得數(shù)學(xué)課堂不再枯燥無味,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。同時,這些數(shù)學(xué)建模軟件的引入也有助于后續(xù)學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的院校眾多,不僅是高等職業(yè)院校還有本科院校等,在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐下,可以進(jìn)行資源互通共享。既能夠擴展學(xué)生的知識面,又能使數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的同學(xué)有機會進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。
圖3 高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革思路
計算機專業(yè)包括了計算機科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)工程、數(shù)字媒體技術(shù)、信息安全、軟件技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、計算機信息管理等許多分支。每個分支對于高等數(shù)學(xué)課程的需求度不同,因此對高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化劃分,可以分為函數(shù)模塊、積分模塊、極限模塊等。根據(jù)不同的專業(yè)需求進(jìn)行必修或者選修。靈活化的學(xué)習(xí)模式有助于增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,對于實行分層教學(xué)具有一定的積極影響。
以一個實際的專業(yè)問題作為課程的導(dǎo)入,例如,進(jìn)行邏輯與推理模塊的教學(xué)時,計算機專業(yè)可以發(fā)布編寫一段代碼的任務(wù),讓學(xué)生思考代碼的運行方式,加深對于該模塊知識學(xué)習(xí)的理解。同時,該模塊的學(xué)習(xí)對于計算機專業(yè)的學(xué)生后續(xù)代碼的編寫可以起到重要的推動作用。
計算機專業(yè)的學(xué)生無論是軟件開發(fā)還是程序編寫,都需要具備一定的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識儲備。例如,學(xué)生讀寫文件、設(shè)計算法時就需要用到數(shù)學(xué)中的算法思想等。教師在開展課程時,應(yīng)該有針對性的挖掘?qū)I(yè)案例,將其融入課堂教學(xué)中,既能正向推動學(xué)生對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí),又能反向加深學(xué)生對于本課程的理解。
計算機專業(yè)的學(xué)生相對于其他專業(yè)的學(xué)生而言,在軟件的應(yīng)用能力方面具有較大優(yōu)勢。因此在教學(xué)過程中,教師可以引入Spss、Matlab、Mathmatica等數(shù)學(xué)計算和建模軟件。這些軟件在應(yīng)用的過程中,可以有效的鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力以及算法設(shè)計能力。同時契合了計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,信息化手段的引入也改變了課堂單一形式的枯燥乏味,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
本文在調(diào)查高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上,對高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課程的融合路徑進(jìn)行了有效探索。為了更好地幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)知識解決實際問題,本文基于目前高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀,有針對性地提出了高等數(shù)學(xué)課程與專業(yè)教學(xué)融合的改革思路,并以計算機專業(yè)為例進(jìn)行了教學(xué)實踐,取得了較好的教學(xué)效果,對于促進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程的信息化教學(xué)改革有著深遠(yuǎn)意義。