李建杰
高等职业教育以培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质的应用性人才为目标,这就决定了高职的任何课程及其教学必须以市场为导向,以应用为主旨。同样,高职的“高等数学”教学的内容也必须充分体现“以应用为目的,以必需够用为度”的原则,体现“联系实际、深化概念、注重应用、提高素质”的特色。但是,在当前高职的“高等数学”教学实践中,从教学体系的设计、课程的安排到教师的讲授,往往更注重理论的系统性和完整性、论证的逻辑性和严密性,而忽视其应用性。具体说来主要存在以下两个方面的问题:一是重理论、轻应用,教学手法单一,过多地强调逻辑的严密性、思维的严谨性,较少考虑专业的需要,忽视概念产生的实际背景和方法的实际应用,教学中很少涉及实际问题的解决,结果导致很多学生在学完“高等数学”以后感到数学知识根本用不上。二是忽视了专业的针对性,教学内容一刀切,与专业无关的数学知识讲授过多,许多对专业很有帮助的数学知识反而讲得不多,既浪费了学生大量的时间和精力,又影响了学生专业知识的学习和学校教学质量的提高。
随着高职教育的迅猛发展,加快高职“高等数学”课程体系建设、优化其教学内容势在必行。根据笔者多年从事高职数学教学的体会,认为高职“高等数学”应从以下方面进行改革,可更突出职教特色,体现高等职业教育的培养目标。
第一,整合教学内容。在高职“高等数学”教学中不应过多强调逻辑的严密性、思维的严谨性,要减少不必要的理论推导、公式证明,着重培养学生的基本运算能力、分析问题和解决问题的能力。更为重要的是,必须根据专业的培养目标和教学大纲等的基本要求,坚持基础理论“必需够用为度”的原则,根据专业的需要在教学内容上作进一步取舍和整合。应注意高职教育专业的基本要求,去掉没有应用价值的部分,保留必需的基础部分,重点、反复地讲授对专业和今后工作有帮助的知识,使学生得以反复记忆,直到熟练掌握,以利于我们所培养的人才在今后能够胜任所从事的工作。例如,在电气类专业授课时,可删掉与电气专业关系不大的曲率、曲率半径等内容,重点讲付里叶级数、拉普拉斯变换等内容。一元微积分部分是高职“高等数学”的基础内容,是各专业的基本要求,其应用数学基础可按照专业课教学的基本要求,分专业按需选择微分方程、级数、积分变换、矩阵、概率论与数理统计的部分内容,要直接选取专业课程的相关内容作为例题、习题进行讲解和练习,强调知识的应用。
同时,应对教学内容进行重组,加强知识之间的联系性。在课时较少的情况下,要打破课程原有的结构体系,重新组合教学内容,根据知识的内在联系,将一些方法相同或相似的内容放在一起讲授,这样既可以帮助学生深入理解知识,又可以节省课时,提高教学效率。例如,一元函数与多元函数的内容可以合在一起讲授,突出函数的共性,使学生易于理解、记忆。同样,可以将一元函数的极限、导数、微分、定积分与二元函数的极限、偏导数、全微分、重积分融合在一起学习,这样既强化了微积分理论间的联系性,又揭示了微积分学的实质——关于函数的理论。再如,将定积分和不定积分整合为一章,先讲定积分的概念,后通过微积分基本定理引出不定积分,再介绍基本积分法,这样既能突出重点,又便于学生理解。
第二,增强学生的应用数学意识。应用数学意识可以理解为“理论联系实际,在数学教学中的实践”,或者理解为“在解决问题中学习”,主要是在教和学中,突出主动学习、主动探究的意识。在这一过程中,教师有责任拓宽学生学习的思路,启迪学生的应用意识。如在学习导数的概念时,除了举出书本上变化率问题中介绍的变速直线运动的速度外,还可介绍一些与变化率有关的问题等。
第三,数形结合,增强知识的直观性。对缺少推理的结论,学生往往有“知其然,不知其所以然”的感觉,为弥补这方面的不足,大多数结论可利用数形结合的方法,将证明数学转化为解说数学,将抽象问题具体化、复杂问题简单化,起到事半功倍之效。
第四,加强应用环节的教学,突出知识的应用性。在高职“高等数学”教学中加强应用性环节的教学,是使抽象的数学理论、方法具体化的重要手段。教学内容结合所学专业和实际生活中的实例,既能突出高职的培养目标,又可以提高学生的学习兴趣,拓宽学生的视野,提高学生解决问题的能力。例如,教师在机电专业授课时可介绍质量均匀分布细杆的线密度,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。
第五,重视教学软件的应用。对于技术应用性人才,从业以后不会要求他们用严密的逻辑来证明一个纯数学问题或公式,学数学主要是为了用来解决工作中出现的具体问题,能通过数表、计算器、电脑等迅速、准确地得到结果、完成任务。因此,要开设一些实验课,利用数学软件,让学生在电脑上求导数、积分、解微分方程、把函数展开成幂级数,使学生进一步理解数学的概念、思想和方法,培养学生解决实际问题的能力,提高学生综合素质,达到培养目标的要求。
在课时相对不足的情况下,教师可适当采用多媒体教学,一方面使得一节课的信息量增大,缓解课时不足的矛盾;另一方面,可以借助多媒体强大的图像功能进行演示,使枯燥、抽象的数学知识变得直观、形象、富有动感,有效地提高学生学习“高等数学”的积极性。
第六,在教学中,要通过专业课中的实际例子引入新概念,让学生尽可能多地在专业课中应用“高等数学”的知识,以提高学生学习新知识的兴趣,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力。
总之,高职的“高等数学”教学,不在于教师的理论水平有多高,对数学公式、定理的论证多么完善,重要的是学生学到了什么,是否会应用,教师是否把抽象、烦琐的理论直观化、简单化,并且能够根据专业的需要,合理地安排课程的结构及内容,突出高职特色,加强学生应用能力的培养。
(作者单位:北京电子科技职业学院)
[责任编辑:张 敏]