摘要:本文针对高等职业院校教育的现状,提出高职数学这门基础课程需要进行模块化教学改革。主要讨论了高职数学课程模块化教学定义、原则、内容以及进行高职数学课程模块化教学需要从教材、教学评价、教学实验、教学手段、教师综合素质等方面进行的改革。
关键词:高职数学;模块化;教学改革
1 高职教育的现状
1.1 生源水平参差不齐
近年来,随着高等教育的普及,高职高专的办学规模也在扩大,随之而来的问题是生源的文化基础,尤其是数学基础参差不齐。
1.2 内容多与课时少的矛盾
高等数学作为高职院校一门基础学科,是一年级学生的必修课,课时少,内容多,填鸭式教学形式严重。
1.3 理论型而不是技能型教师
高职院校的教师大多数是师范院校毕业,虽具有高深的理论,但不是技能型教师,不具有“双师”资格。
以上现象都为高等数学教学的顺利进行设置了障碍,因此必须在高职院校尝试进行新的改革,以凸显高职数学的“基础性”、“工具性”、“应用性’的特点,体现高职教育的特色由此提出高职数学课程模块化教学。
2 模块化教学定义
模块化教学法(MES)是20世纪50年代初由国际劳动组织研究开发出来的以现场教学为主,以技能培训为核心的一种教学模式,它一出台就在许多国家,特别是在发展中国家得到了广泛的应用,因此,根据不同专业的学生对数学的不同需求,本着必须够用为度的原则,筛选和重组教学内容,以保证学生高效率的修完所需课程相关内容。而本文高职数学课程模块化教学包括纵向和横向两个方面,横向是指将课程的内容分解为一系列的单元知识模块,在每一模块中明确教学目标、教学内容、重点难点、教学方法、能力检测等内容,根据专业的不同需要,选取不同的模块。纵向是指每一模块的内容又可以分为三个层次:导入模块;讲解模块;应用模块。如图1所示。对同一部分内容,由于专业的不同,设置不同的导入模块和应用模块。例如在讲授导数概念时,在经贸专业可介绍产品总量对时间的导数就是总产量的变化率,产品总成本对产量的导数就是产品总成本的变化率(边际成本)。在机电专业可介绍变速圆周运动的角速度,非恒定电流的电流强度等变化率问题。从而改变了传统的两个实例引入导数的概念的惯例,最后根据不同专业的需要设置不同的应用模块,以便突出高等数学与后续课程的紧密依托关系,体现高职教育的特色。
高职数学模块化教学内容 |
模块一 |
模块二 |
模块n |
讲解模块 |
应用模块 |
导入模块 |
讲解模块 |
应用模块 |
导入模块 |
讲解模块 |
应用模块 |
导入模块 |
图1 |
3.1 模块化教学的原则
3.1.1 坚持理论够用为度的原则
高职教育的培养目标不是培养“学术型”、“理论型”的人才,而是培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、面向生产、服务和管理第一线职业岗位的高素质、技能型专门人才。因此,在高职数学教学中应淡化系统性和严密性,减少不必要的理论推导、公式证明,着重培养学生的运算能力、分析问题和解决问题的能力,更好的体现高职教育的培养目标。在实践中我们既不能把理论够用为度的原则片面理解为仅仅满足学生专业课学习的需要,人为地削弱高等数学在高职教育中的地位和作用,也不能无限夸大高等数学的地位和作用,脱离高职教育的培养目标。
3.1.2 坚持高等数学为专业课服务的原则
高等数学是大一学生的一门重要的基础理论课程,该课程为学生以后专业课的学习奠定必要的数学基础,提供必要的知识和方法论。本着高等数学为专业课服务的原则,根据不同专业对数学的不同需求,我们对高等数学的内容进行重构,以满足不同专业、不同层次的学生的需求,为学生后继课程的学习奠定良好的基础。
3.1.3 突出数学应用、体现高职特色的原则
突出数学应用有两个含义:一是突出数学工具的应用。:二是突出数学知识在专业、生活以及以后的工作学习中的应用。高职教育是以应用能力为本位的一种教育模式。在高职数学教学中坚持突出应用的原则不但是高职教育的目标要求,而且也符合学生未来发展的要求。
3.2 模块化教学的内容
针对以上原则,我们通过大量的调查研究以及与有关专家的交流,了解到不同专业对数学的不同需求,将高等数学的内容分为三大模块:通用模块、专用模块和任选模块,有针对性地满足不同专业的要求。通用模块在第一学期讲授;专用模块在第二学期讲授;任选模块根据不同专业及不同层次的学生的要求,在选修课及知识讲座中讲授。这样使教学更具针对性,突出高等数学“基础性”、“工具性”、“应用性”的特点。以山东电子职业技术学院为例,具体安排如下:
专业 | 通用模块 | 专用模块 | 任选模块 |
计算机系各专业 电子商务软件开发方向 | 一、函数与极限 包括函数、极限的概念、极限的运算及函数的连续性 二、一元函数微分学 包括导数的概念、导数的计算、微分及其应用 三、一元函数积分学 包括不定积分的定义和性质、不定积分的计算、定积分及其计算、定积分的应用 共计约80课时 | 线性代数初步 图论基础共计约48课时 | 数学史、数学建模、数学实验、数学前沿信息等。包括专业学科发展的现状和对未来的展望,如图形与图像技术、虚拟技术、网络计算机等 课时待定 |
电子信息工程技术 通信技术 电气自动化 | 常微分方程 无穷级数 积分变换 共计约48课时 | ||
电子工程系各专业(电子信息及通信专业除外) 自动化工程系各专业(电气自动化专业除外) | 常微分方程 无穷级数 拉普拉斯变换 共计约48课时 | ||
应用外语与管理系各业(语言类及软件开发专业除外) | 概率论与数理统计初步 线性代数初步 共计约48课时 |
4 教学改革
为高职数学课程模块化教学的顺利进行,我们尝试着进行以下几个方面的改革。
4.1 编教材
由于目前国内外适合于高职高专教学使用的比较成熟的高等数学教材非常匮乏,加上教材建设总是落后于高职高专教育发展的需要。为了更好服务于专业课学习,这就要求教师具有自编教材的能力,针对我院学生的学习特点,“以能力为本位、学生为主体、应用为导向”的指导思想,课程组老师应编写适合不同专业学生的通俗易懂、概念清晰、例题丰富而又贴近实际的教材。在编写教材时应注意以下几个方面:
首先,内容选择适当与专业紧密相关。高等数学内容十分丰富,理论非常完备,但高职各专业的教学教材,切忌贪多求全,应当根据不同专业的不同需求,选用不同的内容。对同一模块,由于专业的不同,在导入模块和应用模块中可选择不同的实例,这就对老师提出了更高的要求,教师必须具备一定的专业背景。
其次内容处理适当。教材内容的处理都要悉心安排,符合学生的认识规律。应当从学生的感性出发,大胆压缩和改造经典内容,将一些公式、定理的定量证明改为形象化的定性说明,在这些公式、定理的应用上多下工夫。编写高职的高等数学教材,更要注意“多形式、大信息、小分量”,增强教材的可读性和有趣性,逐步把学生引导到本课程所要求的深度与广度。
最后习题难度适中且与专业相关。习题是课堂的延伸或补充,学生通过做练习题,可以巩固和深化所学的知识,提高思维能力。在设计习题时,应考虑高职学生的数学基础, 尽量使所选习题,是一些学生能做、愿做,与所学专业密切相关的练习题,增强学生做习题的兴趣与积极性,切忌题目难以理解,技巧过高,理论过强,对计算过繁的习题引导学生使用计算机计算,充分利用计算机数学软件包多、快、省地处理精确度要求较高、较复杂的与本专业密贴相关的实际问题。以突出数学的“基础性”、“工具性”、“应用性”的特点。
4.2 全新的教学评价
高职教育是以“就业为导向”,以“培养高技能的应用性人才”为教育定位的,为此,我们必须不断地更新、完善现有的教育方法与评价体系。只有建立促进学生全面发展的评价体系,发挥评价的教育功能,高职的特色才能体现,高职教育才能有生命力。
首先,倡导肯定性评价,充分发挥数学教育评价的激励功能。评价的目的是促进学生在原有水平上不断发展,根据鲸鱼哲学的理论人们对美好的东西往往容易记住,所以我们要善于发现学生的闪光点,及时地给与鼓励,加以肯定,帮助学生认识自我,建立自信,为学生明天的发展奠定良好的基础。
其次,重视形成性评价,充分发挥数学教育评价的导向功能。我们在进行课程效果评价时,更加重视形成性评价。为考查学生的学习效果,我们对同一专业的学生,采取统一试题,统一评卷,其目的是通过统一考核,分析各班的教学和学习情况,但统考成绩只占学生成绩的70%。另外,教师根据学生的作业及课堂上的表现:创造性、自学能力、平时考核以及同学之间的互评等给出成绩,占30%,最后加上统考成绩得到综合考核成绩。这种定量加定性的评价方式提高了学生全面参与教学环节的积极性。
4.3 增加实验教学
数学实验是一门以应用现代科技手段以解决复杂的数学问题为目的的高等数学新型课程。开设数学实验课可提高学生分析处理问题的能力,充分利用Mathematica及Matlab等软件包辅助计算,多、快、好、省地处理精度要求较高、运算较复杂的问题。例如对一个复杂的定积分的计算问题,利用计算器或数学软件直接输入算式可以得到结果,将复杂的问题简单化。这样以使学生从繁杂的计算技巧中解放出来,利用必赢体育的精力去理解概念,去认识各种实用数学模型,另外,通过开设数学实验课,学生可以针对某一个具体的实际问题,在计算机上进行模拟、仿真、进行算法、分析结果找出最佳方案。
4.4 教学手段改革
在教学中我们将传统的黑板加粉笔的教学手段与多媒体教学结合使用,将传统的数学教学中不能直观表示的抽象的概念、定理等通过图表、图像、动画等用多媒体生动地表现出来,不仅便于学生理解和掌握,激发学生的学习积极性,又增加了课堂信息量,缓解了内容多与课时少的矛盾。同时将教学资源上网,以便学生随时查阅。还可以进行线上教学,创造一个师生互动平台,随时进行答疑,对课堂教学进行必要的补充。
4.5 提高教师综合素质
高等数学课程模块化教学对教师提出了更高的要求,教师应进行职业能力分析,走出认识误区,要求各任课教师对本课程与该专业后续课程教学中的相关知识进行全面透彻的了解,教师还可以走进专业课堂,了解学生对数学在专业课中具体应用的掌握情况,以便在以后的教学中有的放矢,促进学生对专业课的学习。课程组教师可进行一些教改项目,开展研究性学习,教师必须为自己不断充电,掌握现代教育技术及数学软件包,了解数学的一些前沿知识,拓展学生的知识面。(作者 李海玲)
参考文献
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作者简介:李海玲(1972—)山东济南人,副教授,硕士,主要从事数学教学工作。