[摘 要]高職數(shù)學(xué)的教學(xué)改革應(yīng)該將數(shù)學(xué)能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)與職業(yè)教育的特點(diǎn)與人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合,使兩者有機(jī)融合,服務(wù)整體高等職業(yè)教育教學(xué)目標(biāo)。文章就高職數(shù)學(xué)學(xué)生能力與素質(zhì)培養(yǎng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革作了一些探討。

[關(guān)鍵詞]能力 素質(zhì)培養(yǎng) 高職數(shù)學(xué) 教學(xué)改革 中圖分類號(hào):N91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

高職數(shù)學(xué)課是高職學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)理論課程,主要包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等內(nèi)容。它是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素質(zhì)和數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力的基本載體,是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的基本載體,在培養(yǎng)高素質(zhì)科學(xué)技術(shù)人才中具有其獨(dú)特的不可替代的重要作用,對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)和學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)起著重要作用,同時(shí)也是一門工具課、核心能力課,主要為學(xué)生提供分析和計(jì)算工具,為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課服務(wù),培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)核心能力中數(shù)字應(yīng)用能力。

我國(guó)的高等職業(yè)教育經(jīng)歷數(shù)次教學(xué)改革,但高職數(shù)學(xué)課程的改革,目標(biāo)不明確,定位不清晰,教學(xué)內(nèi)容一再被壓縮,課時(shí)一再被刪減,甚至被取消,使高職數(shù)學(xué)的教學(xué)陷入了困境。

數(shù)學(xué)能力是高職人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容之一,是高職數(shù)學(xué)教學(xué)的核心目標(biāo)和學(xué)生終身學(xué)習(xí)的基本要素。結(jié)合高等職業(yè)教育的教學(xué)目標(biāo)和理念,筆者認(rèn)為以下幾方面的能力與素養(yǎng)對(duì)高職學(xué)生需要重點(diǎn)培養(yǎng)與強(qiáng)化。

1.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)

數(shù)學(xué)的重要性,在于數(shù)學(xué)是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志,可以培養(yǎng)一個(gè)現(xiàn)代人的科學(xué)精神和素養(yǎng),而這種培養(yǎng)是潛移默化的,不論從事何種職業(yè),都需要學(xué)習(xí)一些數(shù)學(xué),了解一些數(shù)學(xué)知識(shí)。更重要的是數(shù)學(xué)思維方式,它可以鍛煉敏銳的理解能力,訓(xùn)練全面,系統(tǒng)和科學(xué)的思考問題的能力,即數(shù)學(xué)給予人們的不只是知識(shí),更重要的是能力,這種能力包括直觀思維、邏輯推理、精確計(jì)算和準(zhǔn)確判斷能力。高職學(xué)校的教育目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì),高技能的人才。高技能型人才在將來工作中,一定要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,掌握一定的數(shù)學(xué)知識(shí)尤為重要,它是學(xué)生將來工作和個(gè)人發(fā)展方面的基礎(chǔ)。

2.計(jì)算能力

計(jì)算能力是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)和考查的核心任務(wù)和目標(biāo)。在教學(xué)中費(fèi)時(shí)費(fèi)力最多,在教材中占據(jù)很大的篇幅。數(shù)學(xué)教育的根本目的是素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力以及數(shù)學(xué)的思維習(xí)慣。從解決問題的過程來看,先要把實(shí)際問題模型化,建立數(shù)學(xué)模型,然后才是計(jì)算或解答問題,計(jì)算幾乎是最后一步,不可否認(rèn),計(jì)算能力在數(shù)學(xué)教育中十分重要,是解決問題不可或缺的一環(huán),但它不應(yīng)是問題的全部。高職學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)普遍較差的主要原因是計(jì)算能力不強(qiáng),計(jì)算推理不夠完善。隨著科學(xué)計(jì)算工具的飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)中各種復(fù)雜的計(jì)算技巧和無(wú)限的演算空間是否讓學(xué)生一一經(jīng)歷值得思考。過去的數(shù)學(xué)教育重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)計(jì)算、演算能力的傳授,但結(jié)果是學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí),恰恰是人工的計(jì)算能力不足。當(dāng)然這種能力也不是與生俱來的,需要教師有意識(shí)的培養(yǎng)。在教學(xué)中,針對(duì)學(xué)生軟件計(jì)算能力的培養(yǎng)制訂課程目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),在教材中編入數(shù)學(xué)軟件的使用章節(jié),并將其納入教學(xué)計(jì)劃。

3.建模能力

建模能力是將復(fù)雜的事物或聯(lián)系表達(dá)為數(shù)學(xué)模型的能力,是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育的薄弱點(diǎn)和難點(diǎn),半個(gè)世紀(jì)以來,數(shù)學(xué)的形象有了很大的變化,已經(jīng)不再單純是數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家與天文學(xué)家手中的神秘武器,而被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中,幾乎在人類社會(huì)生活的每個(gè)角落都顯示它無(wú)窮的威力。

建模能力是一個(gè)難度很大的問題,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)多從概念的內(nèi)涵出發(fā),由一兩個(gè)例子引出數(shù)學(xué)概念,重點(diǎn)放在概念的數(shù)學(xué)含義上,對(duì)其背景及其應(yīng)用范圍介紹相對(duì)薄弱,這是學(xué)科體系劃分的必然結(jié)果。這樣做,教師固然好教,但學(xué)生的建模能力并未得到提高。所以改變傳統(tǒng)教材與教法已迫在眉睫,從培養(yǎng)學(xué)生建模能力這一點(diǎn)出發(fā),對(duì)每個(gè)數(shù)學(xué)概念的背景,以及在專業(yè)和實(shí)際中的應(yīng)用,應(yīng)作為教學(xué)的重點(diǎn)。例如,極限概念的背景與應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)概念的建立——變化率模型、極值、最值的應(yīng)用,定積分的概念——無(wú)限個(gè)無(wú)窮小量求和模型、微分方程模型、線性代數(shù)模型,這些問題演變?yōu)閿?shù)學(xué)概念的過程以及用這些概念和模型解決實(shí)際問題的例子,應(yīng)作為數(shù)學(xué)的主要任務(wù)。當(dāng)然,數(shù)學(xué)過程不可能直接使學(xué)生解決復(fù)雜的系統(tǒng)性問題,建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,但可以結(jié)合每個(gè)模塊的數(shù)學(xué)內(nèi)容,建立一些實(shí)際問題的簡(jiǎn)單模型,隨著所學(xué)內(nèi)容的增多,學(xué)生建立模型的能力也會(huì)逐漸增強(qiáng),建模能力的提高是一個(gè)螺旋式上升的過程,只有通過不斷地重復(fù)訓(xùn)練,逐漸提高。

成功的教學(xué)改革必須有正確的符合我國(guó)高等職業(yè)教育實(shí)際情況的改革理念和指導(dǎo)原則作引導(dǎo),同樣,科學(xué)合理的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革理念和指導(dǎo)原則是高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵。

一、深刻理解“必須、夠用”的原則

依據(jù)教育部制訂的《高職高專教育高等數(shù)學(xué)課程課程教學(xué)基本要求》,提出了“在基礎(chǔ)課的教學(xué)中,要求以應(yīng)用為目的,以必須夠用為度”的原則。所謂“必須”是指高職數(shù)學(xué)課和思想政治課一樣,是必須要開設(shè)的,這是由高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)所決定的;“夠用”是指不同于本科教育,要求學(xué)習(xí)過多的數(shù)學(xué)知識(shí),不強(qiáng)調(diào)推理、證明,重在應(yīng)用基本的數(shù)學(xué)知識(shí)解決各專業(yè)的問題,重在學(xué)生能力、素質(zhì)的培養(yǎng)。

二、將學(xué)生的能力培養(yǎng)當(dāng)作首位目標(biāo)

高職學(xué)校培養(yǎng)的是高素質(zhì)、高技能的人才。高技能人才在當(dāng)今社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)中日益重要,特別是理工科學(xué)生,對(duì)今后所從事的工作,一定要有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度,高職數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生能力和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)至關(guān)重要,它教會(huì)學(xué)生按規(guī)則做事,按規(guī)則執(zhí)行,通過數(shù)學(xué)課的學(xué)習(xí),提高數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、數(shù)形結(jié)合能力、邏輯思維能力、基本計(jì)算工具使用能力、建模能力,進(jìn)而提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析問題和解決問題的能力。通過以職業(yè)過程為導(dǎo)向的“應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”培訓(xùn),形成職業(yè)核心能力。

在以上科學(xué)合理的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革理念的引導(dǎo)下,結(jié)合我國(guó)高等職業(yè)院校數(shù)學(xué)教育的實(shí)際情況,筆者院校在高職數(shù)學(xué)的教學(xué)改革中作了以下幾點(diǎn)改革實(shí)踐與嘗試。

(1)編寫適合高職學(xué)生的新教材。當(dāng)下眾多的數(shù)學(xué)教材內(nèi)容仍是本科高數(shù)的簡(jiǎn)略版,已不適高職學(xué)生使用,必須精簡(jiǎn)內(nèi)容和習(xí)題,加入數(shù)學(xué)建模的實(shí)例,強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法。堅(jiān)持概念講清講透,人工運(yùn)算適當(dāng)減少的原則,使教師好教,學(xué)生好學(xué),同時(shí)編寫了《數(shù)學(xué)軟件的使用》,供實(shí)訓(xùn)周專用。

(2)將數(shù)學(xué)建模思想融入日常教學(xué)。注重學(xué)生建模能力的培養(yǎng),重視數(shù)學(xué)概念、方法、思想與建模的聯(lián)系。譬如,講極限章節(jié)時(shí),可以引入養(yǎng)老金的計(jì)算模型或N級(jí)混聯(lián)電路模型。再如,在講解微分方程教學(xué)內(nèi)容時(shí),可以將人口模型作為教學(xué)案例。這些與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的模型案例既簡(jiǎn)單典型,又具有廣泛性,學(xué)生容易掌握,可以極大地激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的數(shù)學(xué)能力。

(3)把數(shù)學(xué)計(jì)算軟件融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中去。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中有大量繁雜的運(yùn)算,比如微積分的運(yùn)算,教學(xué)時(shí)需要花費(fèi)很多時(shí)間與精力。教師難教,學(xué)生難學(xué)。目前許多軟件包(如Matlab或 Maple)都能完成數(shù)學(xué)里各種各樣的運(yùn)算。Math pert軟件能在每一步給出提示,引導(dǎo)學(xué)生給出解答。因此,在學(xué)生掌握了運(yùn)算的基本思路、基本方法的前提下,將數(shù)學(xué)計(jì)算軟件的使用方法教給學(xué)生,使得高數(shù)、線性代數(shù)、矩陣運(yùn)算等內(nèi)容在計(jì)算機(jī)上得以求解和處理,為數(shù)學(xué)的思想與方法注入更多、更廣泛的內(nèi)容,發(fā)展學(xué)生的計(jì)算能力,增加了學(xué)習(xí)興趣,從而使學(xué)生有時(shí)間去做更多的創(chuàng)造性工作。

高職院校的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革要以學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)為目標(biāo),服務(wù)專業(yè)建設(shè)和課程改革,服務(wù)于學(xué)院的辦學(xué)特色和理念。高職數(shù)學(xué)的教學(xué)改革是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,高職數(shù)學(xué)教育工作者要以新一波的高職院?;诠ぷ鬟^程的教學(xué)改革和國(guó)家示范院校建設(shè)為契機(jī),不斷探索更為科學(xué)有效的高職數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)方法。

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