消防部队院校数学模块化教学改革探索①

张野

（公安消防部队高等专科学校训练部，云南昆明650208）

消防部队院校数学模块化教学改革探索①

张野

（公安消防部队高等专科学校训练部，云南昆明650208）

消防部队院校教学系统强调实践应用能力培养，数学教学对提升学生基础与专业能力发挥着重要作用。针对当前消防部队院校数学教学所存在的问题，应采取模块化教学改革，构建数学教学的基础、专业和综合模块。并通过调配师资力量，梳理教材内容，丰富教学方法，创新评价考核等途径来实现学生实践应用能力的培养。

消防部队院校；数学；模块化教学；改革

公安消防院校是培养高素质消防人才的主阵地，其数学教学尤为强调提升学生的实践应用能力。同时，消防院校学生的基础知识相对薄弱，难以掌握高等数学的理论性知识。教学实践中，标准化、程式化的教学方法成了数学教学的主要模式，单一的授课方式使得教学内容与学生实际相脱离，数学教学具有灌输式的弊病，影响学生创新意识的培养以及创造能力的发展。因此，如何针对消防院校教学特征，实施高效的高等数学教学是需思考的重要课题。而数学模块化教学改革则是一条行之有效的重要途径。

一、消防部队院校数学教学改革必要性

高等数学作为消防部门院校的必修基础课程，不仅可有效提升学生运算能力，数学知识应用能力、问题解决能力等，且对于培养学生抽象思维能力、数学思想有着重要的作用，也为后续化学、物理、消防抢险等相关课程打下坚实的基础，数学学习的好坏直接影响着学生后续消防专业学习的效果。但就现状而言，消防院校学生综合素质相对不足，许多学生在入学之后长时间无法适应自主独立的学习，再由于自身学习主动性较弱，自控能力有待提升，数学学习差强人意。同时，大多数学生已经习惯教师系统、详细地讲解知识，对教师讲解内容进行记忆与背诵的学习方法，对于学习中所出现的问题也较多依赖于教师，自主学习能力也受到了一定的限制。此外，就学习目标来看，许多学生以应付考试为主要目的，在学生的意识中，学好专业知识如火场供水、消防救援等是重中之重，而高等数学知识难以运用到专业实践当中，少数学生认为高中数学知识已能够满足应用要求。此类问题的客观存在使教师必须展开对消防院校数学教学改革的深入思考，而模块化教学改革则可有效解决这些矛盾。〔1〕

二、消防部队院校数学模块化教学，自主内涵和作用

模块化教学简称MES，是职业教育专业教学以及技能训练中应用较为广泛的一种教学模式。具体指在深入分析职业与技能的基础之上，严格结合工作标准将教学大纲与教材开发为不同教学模块，构建起类似于积木组合式的教学模式。模块化教学有着培训目标明确以及学习内容应用直接等特征。消防院校数学模块化教学改革，有效适应了消防院校教育新常态下生源结构特征，通过相应的教学内容重构，大胆取舍，突出数学应用意识培养与专业能力锻炼，更好地展示数学对消防部队院校教学“实用化”目标的支撑作用。同时，模块化教学改革可有效提升教学效率，将数学学习同学生消防专业实际有效结合，不但可培养学生数学学习积极性，也可展现数学的应用性，为学生利用数学知识解决消防专业问题打下基础。

三、消防部队院校数学模块化教学构建

消防部队院校数学教学具备“双重身份”：首先，其作为必修科目，有着基础性，其次也有着职业性特征。这也直接决定消防院校数学教学目标的多元化，其既需要完成数学基础知识教学，更要体现出数学作为基础科目为消防专业服务的职业性特征。而模块化教学则可以有效解决此问题。消防部队院校的数学模块化教学体系具体可分为基础模块、专业模块以及综合模块三部分，三个模块的教学目标分别为基础掌握、服务专业以及提升发展，这也同消防院校数学教学的多重目标相呼应，既体现出了基础性，更重视专业应用性的教学培养（如下图所示）。

消防部队院校数学模块化教学体系图

1.基础模块

基础模块以基本概念、理论以及基本技能作为重点内容。为提升数学与消防专业知识融合度，学生首先必须要掌握一定基础数学知识。因而需确保一定的时间进行基础模块教学，重视思维、意义、方法的讲解，以发展学生发现问题与解决问题能力培养为重点。基础模块要求学生对数学逻辑思维有一定认知，掌握一些基本运算以及应用方法；教学方式上应多用多媒体教学。具体教学内容包括函数极限、一阶常微分方程等，同时也需要增加对数学软件的利用，在教学中适当使用Matlab、Mathematics、Maple等软件，加深学生对数学抽象概念的掌握，提升其利用数学解决问题的能力。〔2〕

2.专业模块

专业模块教学为消防院校数学教学改革的重点，其教学内容更多，包括线性代数、运筹学等知识，具体教学内容可由数学教师与专业教师共同讨论决定。专业模块所有内容都应当体现出“用”，能够解决同消防专业相关的实际问题。其需要从消防院校学生专业出发，与学生专业学习目标相吻合，使学生在更少的时间内学到更实用的数学知识。消防院校数学专业模块教学实施最佳方法为：结合消防专业特征，让学生掌握数学基础知识及相关统计、运算工具。构建专业数学模块教学大纲，将数学知识学习重点放在专业问题解决方面；从学生可感知的职业与生活实例出发，归纳知识体系，展开能力训练，提升数学知识与专业知识综合应用能力，使学生在专业模块学习中理解掌握数学知识同专业知识的联系，同时发展数学思维与方法，学会用专业知识解决实际问题。

3.综合模块

综合模块内容具体包括数学软件的深入应用，数学模型的构建等。目的是使学生能够结合所学数学知识展开综合应用。其侧重于构建新的理论与实践教学体系，提升学生数学知识分析应用能力以及实际问题解决能力。综合模块教学实践可积极开展数学建模活动，让学生自主完成模型假设、构建以及求解，并在此过程中激发创造性冲动，培养职业创造性意识，达成数学知识综合应用的教学目标。如采用“问题解决式”“案例驱动式”教学方案，将对应的数学理论知识灵活应用于消防工作实际当中，提升应用性；有效开展数学建模活动，引导学生完成模型假设、建立以及解决。〔3〕如以每一次消防出警为例，通过实例让学生结合事故发生以及现存的各项数据，构建起数学模型，让学生计算出最佳方案，从而更为安全、及时地开展救援抢险工作，将损失降到最低。教学方法上可采用实验等实践性教学，通过实践模拟提升学生的数学实际应用能力；考核方式上也可采取开卷等灵活的方式，全面检验学生的学习成果。总而言之，应用模块教学应重视对学生职业应变、职业迁移以及终身学习能力的培养。〔4〕

四、消防院校数学模块化教学实施路径

1.调配师资力量

教师素质与能力能够适应模块化教学要求是重要因素。针对不同教学模块，可选取不同教师组成小组，如基础模块可选取教龄更长、教学经验更为丰富的教师，应用模块可选取信息能力更为出色的年轻教师，通过以老带新、互帮互助的模式，实现模块化教学的理论、实践一体化，促进教、学、做全面融合。同时，教师需加强研究消防专业课程的教学内容，进一步丰富数学教学模式，找出消防专业与数学知识的契合点，掌握专业发展趋势，不断改进更新教学方法。

2.梳理教材内容

教材内容梳理是数学模块化改革的重要环节，教材与教学内容安排既要保留传统教学内容中的主要部分，也要增加与学生生活紧密相连的内容；既要确保各个数学模块独立成体系，又要实现不同教学模块之间的交叉关联；同时也可构建网络课堂、制作微课等，为学生提供多元化数学学习平台。教学方法上也应具备灵活性，不同模块教材内容采取针对性方法，如针对基础模块采取实验尝试法与多媒体教学法；针对提升模块采用发现探究法等。〔5〕

3.丰富教学方法

消防部队院校模块化教学改革要想在较短的时间内完成教学内容与目标，需始终倡导以学生为主体的思想，将启发探究教学方法融于基础教学当中，结合学生现有思维结构与知识结构设计问题，积极探索高效的教学方法。如小组合作学习方法，小组合作学习可更充分发挥学生自主学习积极性，促进个体与集体、学生与学生之间多向交流，改变传统教学模式中学生被动接受的情况；小组分层教学方法，基于学生小组分层，进一步开展问题的研究。例如《函数的极值和最值》这一课的教学，函数极值与最值为函数性质中的重要内容，其问题的设计应结合学生认知水平、综合素质，以及消防专业特征，紧抓此节课程内容的重难点，提出与实践应用息息相关，具有灵活性、启发性以及探索性的问题。

4.创新评价考核

模块化教学评价不仅需关注学生科目学习情况，更需要发掘学生多方面的潜能，基于学生发展需求，协助学生建立自信，认识自我。同时，其考核方式也可多样化。基础模块可利用开放式考试，通过平时成绩（30%）与期末成绩（70%）结合的模式进行考核，平时成绩包括上课发言、作业等；期末考试以“半开半闭”形式考核基本概念与计算。专业模块需同升学考试直接挂钩，应用模块同专业创新直接结合。如可以设计森林火灾出站与增援人数以及造成损失及救援成本之间的合理优化问题、高层建筑火灾的安全疏散问题、城市街道消防站的布局问题、大型商场建筑消防安全的评估问题等，规定完成期限，让学生查找相关资料，提出可行性建议并交由教师评分。〔6〕

五、结语

模块化教学是消防部队院校数学教学改革与学生专业发展的需要，也是创新教育与个性化教育综合的结果。数学教师需进一步正确把握消防院校办学特色与教学培养目标，充分认识数学在消防院校教育体系中的重要作用，结合模块化教学不断创新教学内容与方法。诚然，消防部队院校数学模块化教学改革实施还存在诸多困难，如何将数学知识同消防专业进一步有机整合，如何开展更高效的教学方法，都需要进一步探究与实践。

〔1〕宿彦莉.高职数学模块化教学改革的探索与实践〔J〕.辽宁高职学报，2014，（12）：31-32.

〔2〕胡兰丽，曹文营.应用型人才培养目标下的高等数学模块化教学改革探索〔J〕.信阳农林学院学报，2014，（1）：156-157.

〔3〕宋云涛.消防部队院校“高等数学”课程教与学探究〔J〕.兰州教育学院学报，2014，（1）：124-125.

〔4〕何娟娟.职业院校高等数学教学改革探析——以军队职业院校为例〔J〕.济南职业学院学报，2014，（4）：34-36.

〔5〕张野.论数学教学与消防部队学员三种素质的培养〔J〕.数学学习与研究，2011，（6）：124.

〔6〕黄金超.高职院校高等数学模块化教学研究——以滁州职业技术学院机电系为例〔J〕.滁州职业技术学院学报，2011，（3）：20-23.

（责任编辑 博瀚）

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A

1672-5646（2017）02-0107-03

①本文系公安消防部队高等专科学校校级科研项目“消防院校教学中数、理学科与专业相结合模式研究”的阶段性成果，负责人：何娟娟，编号：2016002。

张野（1985-），女，黑龙江绥化人，主要从事数学、物理教学研究。