基于“工学结合”的高职数学教材改革与实践

王建芳

（西安铁路职业技术学院，陕西 西安 710014）

教材是体现一定教学论思想的载体，是师生教学活动的主要工具和基本依据，是实现课程目标、实施课堂教学最重要的资源，是全面提高教学效率与质量的关键因素，在学校教育中起着举足轻重的作用。因此，加强教材改革研究，应当成为教育内涵发展的重要课题。然而，改革却并非易事，其一，教师已经习惯了传统的数学课程体系和内容，不愿花费力气进行创新和改革；其二，高职院校对数学课的重视不够，随意删减课时，专业课又增加了实习、实训课，进一步缩减了教学时数，使得教学质量难以保证。面对学时少，内容多，学生数学基础又较差的情况，如何使学生学有所得，学有所用，能在实际工作中初步应用数学知识和方法，这是需要认真探索的一个问题。为此，我们必须结合高职培养目标，进一步精选教学内容。

一、目前教材存在的主要问题

近年来，我国高职教育得到了迅速发展，高职教材纷纷问世，但真正适合高职教育的教材却为数不多。数学作为高职教育重要的基础课和工具课，其教材改革还存在着许多亟待解决的问题。如很多教材不规范，质量参差不齐，内容陈旧，没有针对性等，具体表现在以下几个方面。

1.内容设置陈旧，缺乏高职特色。不少课程内容是本、专科教材的“剪辑”，即“压缩饼干型”，沿用的是旧的高等数学体系，没有突破性的创新，与市场、专业和学生的需求不相适应，存在着“学的内容用不上，用的内容没有学”等问题，未形成高职教育独有的特色。

2.教材形式单一，缺乏时代感。多以纸质为主，很少有配套的多媒体课件，对现代信息技术吸收不足，无法体现时代的特征，与现代生活相结合的先进性思想缺失，不能引起学生的共鸣，不利于学生创新意识和能力的培养，导致教学效果差。

3.与“工学结合”模式结合不够。在教材内容设置上，实践教学环节薄弱，过多地考虑学科体系的完整性，满足于逻辑上的严谨，计算上的精确，导致教材内容枯燥，与高职人才培养目标有差距，与学生就业岗位能力要求关系不密切。

4.人文素质教育功能缺失。内容设置上工具性色彩浓厚，缺乏亲和力，科学性与思想性不够，忽视了数学的文化素质教育功能，不利于学生的全面、协调、可持续发展。

可见，教材建设的滞后在一定程度上已经影响和制约了学生的知识、技能结构和人才质量，影响了高职教育的进一步发展。因此，必须加快高职数学教材改革的步伐，积极组织编写适合高职学生使用的教材，以满足教学的需要，从而进一步提高教学质量。

二、教材改革遵循的基本原则

1.选择性原则。高职教育的专业和学生的个性发展具有多样性，因此，数学课程体系必须具有多样选择性。教材结构上，要适应学生文化基础差异大的特点，既要满足课程基本教学目标和需求，又要留有一定个性化学习空间，为学生以后转岗、深造、终身发展奠基。实现多样选择的有效途径是采用模块式构建方法，即选定所有学生必需的数学知识作为基础模块，以此为平台，为不同学习目的的学生构建若干可供选择的模块。

2.浅显性原则。传统数学体系中，非常重视抽象性、严密性和精确性这三种特性的保持，教师在上课时，也唯恐讲解不严密。作为高职教育，我们要打破这一格局，允许知识体系出现缺口，以“必需够用”为原则，理论选择适度，不需深究其学理渊源，应注重知识的应用和能力的培养，突出高职教育特色。

3.开放性原则。要打破传统课程体系的桎梏，突出高职数学教材的开放性，教材内容必须与生活链接，从当前人们关心的科技、经济、能源、通信、交通、环保等社会热点问题中去寻找案例，构建高职数学特有的知识体系。

4.发展性原则。知识和技能的迁移，对学生的发展尤为重要。在教材内容的选取上，应以解决实际问题为目的，注重学生能力的培养和方法的指导，巧妙设置案例，在理论与实践之间架起桥梁，缩短教学情境与实际生活情境的差距。通过案例教学，既可解决实际生活中产生的问题，又能使学生获得新知，提高解决问题的技能，还有助于学生创新思维的培养。

5.实践性原则。自然科学通过实验和实践结果的验证，其科学道理才能更让人信服。数学来源于实践，然后形成理论，因此它本身具有很强的实践性，高职数学的工具性也决定了其实践性很强，它的理论只有接受生活实践的指导，然后去指导生活，学生对其才能印象深刻。因此，教材内容只有与生活实践紧密结合，才能提高学生的动手操作能力，也会为专业学习起到奠基的作用。

6.广泛性原则。数学课程体系要体现素质教育，满足学生全面、协调、可持续发展的要求，就必须把人文素养、诚信教育等相关知识有机渗透或融入教材内容中。

三、教材新框架的探索与实践

由于我们的教学对象是基础相对薄弱的高职学生，抽象化往往成为他们学习的障碍，而过度严密并非他们知识结构的必需。高职教育的目的在于，让学生了解数学课程的主脉络，使他们在适度的数学环境中得到潜移默化的熏陶，培养学生运用数学思维分析和解决实际问题的能力，因此，我们必须定位高职，以工学结合为依据，以实用性和针对性为出发点，以解决实际问题为目的，淡化理论，注重能力培养，使学生建立“学以致用”的思想。为了编好教材，我们申报了院级课题《基于“工学结合”的高职数学教学改革与实践研究》，并对原有教材内容作了较大幅度的改革优化，为我院的高等数学改革奠定了基础。

我们依据选择性原则制定了新的课程标准，并以模块为单位进行教材的编写；依据开放性、实践性和发展性原则，在教材内容安排上，采用了问题引入——模型建立——数学软件应用——能力训练的组织形式，将数学建模思想与数学软件应用两大特点有机地贯穿于教学过程中，以达到强化学生对数学思想和计算机应用相结合的目的；依据浅显性和广泛性原则，在教材内容选取上，降低抽象性，强化生动的数学思维方式，使数学课成为培养学生数学思想素质，训练数学应用技术的平台。整个教材编写按照工学结合思想，采用案例教学法编写，既能使教师创造性地教，又能使学生积极主动地学。具体实施如下：

1.重组内容结构，突出模块化思想。为了使教材适应不同专业和不同学生的需要，教材的内容采用模块化组织，具有可裁剪性和拼接性。既能适应学制缩短、课时减少的实际状况，又可根据行业岗位对知识的需求，选取合适的内容进行教学。考虑到高职院校生源多样性的特点，将函数、极限与连续设置为预备知识模块；一元函数微积分是高职院校各专业的共同需求，这部分内容作为基础模块，其他内容如常微分方程、向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、无穷级数等作为专业模块，供不同专业选用。

2.以能力培养为主线，设计教材知识体系。数学是现实的，学生从现实生活中学习数学，再把学到的数学知识应用到现实中去，这是数学教育的必然趋势。教育心理学研究表明，当学习内容与学生已有的知识和生活相联系时，可以使学生对数学产生亲近感，激发学生学习的热情。因此，我们教材以“问题情境—展现知识—实现应用”的思路呈现教学内容，选择了一些贴近高职生认知水平和生活实际的案例，易于学生理解。如数学概念的引入从实际问题出发，突出问题的实际背景，以引例方式呈现。为了强调数学理论的实用性，突出运用数学的方法，列举了一些具体的应用问题，并以案例方式呈现。其中有涉及人们生活中衣、食、住、行的各种现实问题，还有环保、运输、管理、人口控制和资源开发等诸方面的实际问题，为了兼顾不同专业的需要，同一教学内容还有结合不同专业实际的多个案例以备选用。

3.淡化深奥理论，加强实践环节。为提高学生“用数学”的能力，在教材中我们增加了实践环节，安排了不少于10学时的数学实验，以提高学生用数学软件处理问题的能力。为满足实践教学的需要，我们还制作了一套与之相配套的课件，并配有PPT演示文稿，教师可利用多媒体进行教学，让抽象的问题直观化，学生可随时上网下载学习，如果在上机操作时忘记了操作过程，还可根据课件上机操作的演示逐步进行，使自学变得更加简捷便利。在教学时数有限的情况下，为了加强实践环节，淡化了深奥理论，如对“两个重要极限”的处理，是通过直观验证的方法得出的；对“闭区间上连续函数的性质”、“定积分的基本性质”、“多元复合函数的微分法”等教学内容的处理，是利用几何直观加以说明的。而对“极限的性质”、“罗必达法则”、“二元函数极值的条件”等内容，只叙述定理不加以证明。这样的处理，不但便于突出教材的应用性，而且可以节约宝贵的教学时间，为新增内容的教学提供必要的时间保证。

4.挖掘文化底蕴，加强人文教育。为了培养学生的文化素养，在教材每章末都安排了阅读材料。内容涉及一些数学发现与数学史的知识，如某一重要定理的历史背景，某一概念的提出及演变过程，某一数学方法的发现及对科学、经济及社会发展的推动作用，从而使学生明白，数学知识的产生与发展源于生活需要，体会数学在人类历史发展中的作用，激发学生学习数学的兴趣。在“微积分”中，介绍微积分创立的时代背景和历史意义，介绍微积分在天文通信、航海、采矿和军事等技术领域的广泛应用；在“微分方程”中，介绍人们熟悉的十字路口黄灯时间的设置问题；在“无穷级数”中，从大家熟悉的寓言故事入手，介绍龟兔赛跑悖论，让学生通过身边熟悉的事了解数学，认识数学的应用价值和文化价值，提高他们的科学文化素养和应用意识。

这样的教材布局与安排，既精简了课时，又注重了数学知识与现实生活的联系，突出了内容的针对性和实用性，实现了为专业课提供学科基础知识服务的作用，从而使学生学了用得上，使学生的知识和能力结构得到优化整合。

［1］曾庆柏.高职数学教材改革的探索与实践［J］.职业教育研究，2010，（7）：108-110.

［2］毕晓华，等.将数学建模思想融入应用型本科数学教学初探［J］.教育与职业，2011，（3）：113-114.

［3］解术霞.高职院校高等数学定位与改革的思考［J］.中国职业技术教育，2011，（14）：60-62.

［4］温九祥.“工学结合”培养模式下高职数学教学改革探析［J］.中国职业技术教育，2011，（11）：87-89.