基于一体化理念的数学课程内容改革初探

王慧剑

摘 要：高职教育的目标是培养高端技能型人才。数学课应根据专业的需求，与专业有效对接。本文通过调研专业对数学的需求以及需求深度和广度，探索了高等数学在教学内容、教学模式、教学评价等方面与专业需求对接的路径。

关键词：数学课程内容 高职教育 机电一体化 整合

数学是高职院校学生必学的一门重要基础课程，一方面它为学生学习专业课程打下良好的基础，另一方面它有利于学生日后在工作中更好的运用数学知识，培养职业技能。因此，它既是一门重要的基础课，也是一门重要的工具课。然而目前高职院校高职数学的整体教学质量普遍较低。为了改变这种现状，数学课程的改革势在必行。本文以机电一体化专业为例，首先通过问卷调查、查阅专业教材和专家访谈等方式，确定了高职院校机电类专业所需的数学知识体系，然后对该知识体系做了一定的分析，并提出了有针对性的教学建议，对下一步的教学研究具有重要的指导意义。

一、高职机电一体化专业在校学生特点分析

1.数学基础薄弱

高职院校的生源一般是达不到普通高校分数线的普通高中毕业生和中专、职高、技校的“对口生”，数学基础较差，逻辑推理能力、空间想象能力和抽象思维能力等相关数学能力较弱，对一些理论性较强的数学概念较难理解，数学知识的薄弱也影响了学生的数学计算能力。因此，高职学生对于高等数学里面一些理论性较强的数学概念、数学理论的推导、技巧性较强的计算方法都比较难接受。例如，极限的数学严格定义、微分的定义、定理、公式的证明过程等，学生是难以理解和掌握的。

2.专业技能动手能力较高

高职生虽然与普通高校的学生存在差距，但也有自己的优势：思想比较活跃、专业技能、适应性比较强。高职毕业生受过良好的专业技术教育，是既有专业知识又有一技之长的技能型人才。学生对数学知识产生的背景、数学知识在专业上的应用、数学概念的实际意义等方面的学习表现出了较大的兴趣和学习热情。

二、对教学内容的几点建议

1.以现行五年制高职数学教学大纲所要求数学知识为载体，整合专业课内容

针对机电一体化技术专业需要，实行“基础模块+机电一体化模块”教学方式。基础模块教学内容以基本概念、基本理论和基本技能为重点，以培养应用能力服务于专业为目标；“机电一体化模块”所有内容要体现一个“用”字，解决与专业相关的问题。高职机电一体化专业以数学教学内容为主线，根据学生接受能力和数学教学顺序安排教学进度，教学内容安排主要是在某些章节学习基本结束之后，或在开设专业课的那个学期伊始集中几天再上一遍。数学教师用所教的数学知识讲解专业课内容，使学生达到运用数学知识解决专业课问题、加深对所学数学知识理解的目的；同时从数学的视角，帮助学生梳理所学习的数学知识，尽可能打破学科的界限，使学生在解决专业课问题的过程中复习数学知识，理解数学发展的动因、数学的应用性质，理解数学与专业课之间的联系，让数学知识有了更加丰富的专业背景。在教学实践中，尽可能地创设专业问题情境，激发学生学习数学的兴趣，培养学生自主学习的能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2.面向专业需求，调整数学的教学侧重点以及教学方法

我们不仅需要对专业课所需数学知识进行统计，而且需要探求数学知识点在专业上的应用角度和深度，从而帮助我们对数学教学侧重点。不同专业课程对数学知识的需求多少不同，如电气控制与 PLC 涉及到了逻辑代数，机械制图与 CAD 用到了空间解析几何、简单的三角函数、勾股定理，电工电子技术、自动检测与转换技术应用等课程用到的数学知识多一些，如逻辑代数，复数，微积分，拉氏变换等。数学教学应在以教材为基本内容的同时，引进和分析专业课的案例。数学教师必须整合教学内容，而且不是简单的教材内容的整合，也不是单纯的把两节课或多节课的内容压缩成一节上，更不是单纯的知识点的罗列，而是一个系统的综合工程，它需要多角度多层面周密地考虑才能取得相应的效果。主要方法包括： （1）涉及到专业知识时，可以通过已知条件的方式直接给出，涉及到具体算法时，再用数学知识解题。 （2）创设问题情境，将数学与专业课密切联系起来，但不涉及具体的专业课问题。 （3）对专业课帮助很大的数学知识在数学教材中没有出现，则全部采用专业课的例题介绍该数学知识，并进行适当拓展。 （4）涉及到专业知识时，也可以通过介绍数学教材和专业课教材中对相同问题不同的处理方式，让学生能够把专业课中的问题在抽取基本量、建立数学模型后，转化为数学问题后再解题。

3.坚持多元化评价原则，改革考试方法

由于数学课程在课程目标、课程内容、课程评价与专业课程存在很多的不同，所以数学课程的课改不能完全机械地模仿专业课的一体化课改，而是可以基于一体化的课改理念， 结合数学课程本身的特点进行。另外，参与课改的教师对专业要有所了解，要养成自我学习的能力，通过不断的学习逐步提高自身的专业素养，拓展知识视野和学习领域，施行多元性评价体系，关注学生的个体差异，依据学生的不同背景和特点，正确地判断每个学生的不同特点及其发展潜力，为每个学生提出适合其发展的具体的有针对性的建议。包括课前评价、课堂评价、课后评价。在现有考试形式的基础上，对其注入新的活力，丰富评价的内涵，使评价更加注重考查学生的数学素质和数学能力。

4.丰富教学内容，适当增加数学软件的教学

对于数学课程， 数学概念的呈现，尽量增加其辅助专业课程的内容，收集数学在日常生活和辅助专业的应用实例，这样可以提高学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。介绍数学概念时，讲清楚概念的由来，实际意义，这样更方便学生来理解。例如，讲导数的概念，通过变速直线运动的瞬时速度的例子引出导数的概念，然后再强调导数在工程技术上是表示某点的变化率。如感应电动势就是磁通的变化率，电流是电量的变化率。我们在数学课上增加这些专业知识的介绍，可使学生迅速地接受后续专业课程，且能体会到数学的应用价值。另外，强化数学知识在专业上的应用。例如，利用导数求极值的问题，应该多增加极值在工程技术上的应用实例等。在教学方法上也可以参照一体化课程，采用案例导入、任务驱动的行动导向教学法，以专业所需能力为目标，以具体的源于工作实际的典型专业案例为载体， 教师在做中教，学生在做中学，实现理论实践的一体化。在教学内容中穿插数学软件（如 Matlab、Mathematica等软件）的学习，帮助学生从繁琐的数学计算中解脱出来，同时对于数学基础较弱的学生， 这样可以减轻学生学习计算方法的压力，同时也提高了学生的动手能力。课程内容要突出应用性和专业性。