基于工作过程教学模式下的数学课程改革

2010-08-15 00:47
武汉船舶职业技术学院学报 2010年2期
关键词:数学课程教学内容教材

文 青

(湖北交通职业技术学院,湖北武汉 430079)

课程改革以来,我们围绕高等数学这门课程的基础性(为后继课程铺基础)与工具性(用数学解决本专业相关的问题)而进行教学,而事实上学生不清楚数学究竟在自己今后工作中有何用处,在自己的专业学习中有哪些用途及其重要性,哪些数学知识训练了自己哪些思维能力。由于数学课程本身的特性,在课程建设和改革中始终没有实现本质的突破,因而严重制约了该课程在高职教育中功能的发挥。随着高等职业教育快速发展,新一轮的基于工作过程系统化的高职课程改革与建设,引发了整个高职教育理念的转变与课程体系的重构,形成了有利于增强学生职业能力的工学交替、任务驱动、项目导向和顶岗实习等具有高职教育特点的教学模式。做为高职教育课程体系重要组成部分之一的公共基础课—高等数学,由于传统的教育观念、严密的理论体系、不同的专业需求以及似乎难以对应的“典型工作任务”,使得高等数学课程改革与建设难以下手。由于人们对数学课在高职教育中所处的地位与作用认识不够到位,再加之现今仍缺乏体现高职教育特点的课程大纲,教学所使用教材也缺乏高职教育应有特色,影响了数学课在高职人才培养中作用的发挥。

为提高数学课的教学质量,更好地发挥其在高职人才培养中的应有作用,顺应我国高职教育的总目标是“以服务为宗旨,以就业为导向”,培养生产、服务一线的高等应用性、技能型人才。我们必须结合高职学生专业的需求和学生的持续发展,以基于工作过程教学模式为载体而进行改革。

1 重新定位课程教学目标

高职数学课程的教学功能,不再是传统意义上的“具有逻辑思维、抽象思维、形象思维和分析问题、解决问题的能力”,而是“逻辑起点”上适应岗位需求的工作能力、“现实起点”上体现综合职业能力的工作任务,以及在整个专业体系中的辅助作用和对学生素质发展的影响。高职数学教学需培养学生利用数学知识方法消化、吸纳工程概念与工程原理的能力(重视概念);把实际问题转化成数学问题的能力(重视数学建模);求解数学问题的能力(重视应用计算机与软件包);思维能力(结合教学内容落到实处)。

2 构建与应用型人才培养相适应的数学课程教材体系

高职数学教学的一个重要内容就是要服务专业培养、职业需求和终身教育。它具备基础性和工具性、应用性等特点。但目前我们缺乏适合这类教学的教材。所以按启发性教学原则重构符合工具性、基础性、应用性之特点以及与应用型人才培养相适应的数学课程教材体系非常必要。教材易详不易略,要有较强的可读性,而且要注意合理安排教材的诸要素,同时还需配备辅助学生“学”的训练教程或应用案例分析,检验学生学习效果的材料应有规范的习题册或试题库。

教材的编写应以明确的教学内容为基础,教学内容的确定必须适应学生现有的知识基础,同时还需满足相应的培养需求。如专业学习需求、专转本升学需求、数学建模和竞赛需求、生活生存需求等。除此之外,还包括情感、品质、意志、思想等方面的需求。教材编写者应通过自己的实践深入地去认识课程改革的各个基本理念,包括必要的反思与批判。将教学内容划分为基本必修与专业必修、专业选修与兴趣选修等若干层次,将以上方面的不同需求整合为相应的知识模块并编写相应的教材。

教材要体现教法与学法的改革,改变以往那种以教师为主体,把学生当″容器″,以知识灌输为主要方式的教学方法。要形成以学生为主体、教师为向导,教师以教导学、学生以学促教,师生双向交流的教学新模式;要形成以培养学生创新思维、实践和创新能力为目标的数学新体系,采用适合学生学习和认识规律的先进的教学方法以充分调动学生学习的积极性。

3 整合优化与专业相适应的数学教学内容

教学内容的确定应立足于培养目标和专业需求,而不是数学课程体系本身。这就要求参与课程建设的教师不应单纯是数学教师,还应包括相关的专业教师,突破学科界限和传统的课程体系,将涉及数学教学、专业教学、计算机辅助教学和教学管理等教师人力资源加以集中整合,形成多学科、多功能的多元化、集成化师资优势,以满足课程建设和专业建设的需要。

教学内容的选择、取舍和结构的处理上既要科学又必须有所创新。在概念的引入上,突出与实际问题的联系,将大多数公式、定理的严格理论证明用简单直观的归纳或几何解释来代替。这样既能减少学生学习和认识过程中的困难,又能提高学习效率。增加数学建模的内容,增强对数学的应用意识和应用能力的培养。结合数学模型的求解,介绍计算机应用软件的使用,使学生掌握利用计算机进行数值计算和数据处理的方法。

优化教学内容,首先将涉及数学内容的专业案例、生活常识案例等引入到整合后的知识模块中,替代原有的理论性的数学例题和习题,同时结合专业应用和教学实际引入数学实验或实习(如工程测量、数据统计与分析等)。近几年,普遍受到各高校重视的全国大学生数学建模竞赛,实际上就是对高校数学课程教学改革的一种导向。其次,降低对数学问题推导、演算过程的要求,掌握现代化的计算工具及软件(如Mathematica 、Matlab、Lindo 等),提高学生的学习兴趣、学习效率和综合能力。可根据教学内容的不同模块,设计开发出适应不同对象和不同需求的“数学第二课堂”,如“数学软件及其应用”、“工程数学及其应用”、“经济数学及其应用”、“管理数学及其应用”等等,使数学课得以延伸和拓展。

4 结合任务驱动教学模式改革教学过程

在教学过程中,对于学生必须掌握的一些基础知识,在讲解的过程当中,尽量淡化其理论性,也不要拘泥于其逻辑性。如介绍各种概念的时候,用“案例教学法”从实例引入,使概念尽可能不以严格“定义”的形式出现,而是结合自然的叙述,辅以各种背景材料,顺势引入,减少数学形式的抽象感,让学生掌握具体概念能解决什么问题或具体问题与什么概念有关,以增加学生的学习兴趣和学习能力,为学生利用所学知识解决类似问题奠定基础。在介绍基本定理的时候,不拘泥于“定理——证明”的单一模式,也不是简单地删去证明了事,而是尽可能地在通俗易懂的叙述中渐入主题,既交待了来龙去脉,又冲淡了抽象成份,让学生有一种“水到渠成”之感。在讲解运算规则和规律时设计一些精简的文字语言解读数学公式,利用“抽象内容的形象化处理”,避免了记号复杂、下标林立的现象,使学生加强了对数学公式的理解。在习题课的教学过程中,用“讨论法”展开教学,提出问题,并引导大家讨论问题,不但可以达到释难解疑的目的,而且还能锻炼学生的表达能力,激发学生学习热情。

教学方法和手段上应融“教、学、做”为一体,将诸如数学建模、数学实验、应用文写作、英语情境等“应用性元素”引入教学。在教学过程中,用“任务驱动法”逐步展开教学内容,问题一环扣一环,使用启发式教学方法,把学生吸引到教学内容中去,充分调动学生听课的积极性,提高课堂教学效率。对于较抽象的内容,精选典型例子引入,并引导学生思考得出相关结论。在课堂教学过程中,采用多媒体课件与板书相结合的教学手段,既有利于提高课程教学效率,又有利于教师用恰当的节奏形象生动地展开教学内容。

5 建设与高职学生相适应的评价标准

对学生数学能力的评价应为其对数学的认识和理解、兴趣表现、专业学习中数学知识的应用能力等方面的综合评定,而不应只是单一的数学课程的考试成绩。可根据教学内容层次的划分,实行高职数学课程的分级考核制,满足不同层次学生的不同要求,减轻基础差的学生的压力。在该课程中,改变传统的书面考试,取而代之的是学生在学习过程中所表现出的分析问题、资料查找、团队协作、实验取证、信息技术和文字表达等综合能力的评价,由教师、学生、队友多方评价组成。具体实施方法为:将学生的总评成绩分成四块:一是平时成绩(占20%),包括平时作业、提出问题、上课发言、兴趣表现、进步程度等;二是应用能力成绩(占30%),这部分考核以数学建模的方式进行,由学生自由组合,三人一组,教师事先设计好题目,学生用数学知识,规定完成的最后期限,学生可根据需要查找相关资料,并对计算的结果进行数据分析,结合实际给出可行性建议,最后以论文的形式上交评分;也可由学生自己根据所学专业提出出题,看问题的完善程度与解决方法或是否解决而给分;三是数学实验成绩(占20%),即考试数学软件的应用能力。四是闭卷考试成绩(占30%),这部分以考核学生基本概念、基本计算能力为主。

6 建设一支高水平的高职数学教师队伍

教师既是先进教育思想的传播者,也是先进教学摸式、教学内容、教学方法的创造者,又是教学改革的直接实施者。所以高职数学教师除具有系统的数学学科基础理论和教学理论外,还应对所教专业的专业课程有所了解,以便掌握数学课程与专业之间的联系,把握专业应用数学知识的重点。多参加一些专业实践,掌握应用实际,不断提高运用数学方法解决专业实际问题的能力;多学习,掌握现代教学方法、工具、手段,不断更新,提高自己,将最新的、最适合学生的知识传授给他们。

1 邓 光.浅探高职数学课程资源的优化整合[J ].太原城市职业技术学院学报,2006(6)

2 邓 光,刘长太,徐 静.试论《数学应用技术》课程的构建[J ].内江科技,2006(7)

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