李兴莉 刘之林
(重庆建筑科技职业学院 重庆 401331)
近年来,高职教育以培养高素质技术应用型专门人才为根本任务,高职院校基础课程被忽视,基础课程课时被削减,高等数学普遍被认为难学,用处不大,导致高等数学课程的课时量一减再减,为了解决课时量较少带来的课程内容上不完的问题,对课程进行了简单删减,这使得高等数学知识不能满足部分同学学习需求,所学数学基础知识不能满足专业课程需求。越来越被认为用处不大,课时越减越少,矛盾加大,进入恶性循环。近年来,高校不断扩招,高职生源参差不齐,多数学生初高中基础比较差,这部分学生对自己要求不高,学习以如何考过为目的,缺少学习积极性,这种负面情绪在同学之间的影响较大,使得更多的学生消极面对数学,也有部分学院对部分专业是否开设高等数学课程产生质疑。对高等数学课程的不认可使得培养出来的学生素质不够高,工作后的后续发展困难。高等数学教学需要进行改革,更新观念,转变高等数学的教学思想,改变教学模式,使课程体系更符合学生水平,教学内容能更好地为专业课程服务,教学方法让学生对高等数学更感兴趣。
高等数学是各专业的一门必修课程,是学习专业知识的基础,也是学习专业课程不可缺少的理论工具。当前,高等数学在教学过程中面临着不少问题、矛盾。
随着高职的扩招,高职院校学生生源越来越多元化,高职院校生源包括普通高中毕业生,三校生,春招生,社会招生,社会招生中又包括初中毕业生。不同层次的学生对数学的认识,数学的兴趣不相同,学习习惯、理解能力也有很大的差别。而目前的高等数学的内容普遍适合已经掌握普通高中数学的学生,对于只学习了少量高中数学知识的三校生和初中毕业生而言,高等数学非常难,高等数学知识与他们所学的知识严重脱节。大部分非普通高中毕业的学生由于接受知识慢,他们普遍觉得目前每次课堂内容较多,事实上教学进度普遍慢于教学计划进度。教学内容难度和教学进度使得这部分学生越学越吃力,严重影响学生的学习积极性。
由于高职教育强调学生对相应的职业技术的掌握,强调学生的应用能力和实践动手能力,因此课时主要放在专业课的教学和实习实训上,基础理论课的教学课时数一般都不多。高等数学既没有教育部的统一要求,也没有考级的压力,使得高等数学的课时量不断减少。部分高职院校最初的数学改革是将高等数学教学内容根据课时安排简单地减少,教学中适当拉进度将教学内容讲完,但学生掌握不好。随着学生基础越来越差,内容进一步减少,使得学生所学数学知识不满足专业需求,也满足不了培养学生数学应用能力和持续发展的需要。
全国大学生数学建模竞赛从1999年专科组设立以来,越来越被认可,近年来部分省市数学建模中获得全国奖的专科学生可以免试升入本科院校,数学建模广受学生青睐,参与的院校也在不断增加。数学建模是用所学的数学知识,数学方法,数学思想抽象、假设,建立模型解决生活中的实际问题。数学建模过程中培养学生的应用能力、抽象能力,论文撰写能力、创新能力,团队协作意识,一次参赛终身受益,一次参赛之后往往学生意犹未尽,我院有30%以上的学生还会参加第二次,数学建模能激发学生对数学的兴趣。由于学生所学知识的和应用能力的不足使得每年数学建模人才选拔都比较困难。
专升本升学数量反应高职院校基础课程的教学水平,同时专升本缓解就业压力,提升学生的学历,激发学生的学习热情。专升本需要的数学知识比一般高职数学所学内容要多很多,难度上的要求也提升很多。比如我院高职数学开设64学时,高等数学能讲到的内容只涉及一元微积分的基础知识,所学的内容以及难度都不满足学生专升本对数学需求。由于所学知识不够,学生需要缴纳高昂的培训费用和大量的时间去参加培训,增加了学生负担,但效果不理想。
不同专业对数学知识需求不相同,不同职业规划的学生对数学知识的需求不同,学院还需培养有能力参与数学建模的人才,为了使高等数学课程能更加贴近各专业需要,并充分体现服务于专业的特点,改革高等数学传统的教学理念、教学模式,并对常规内容进行优化组合实行模块化教学已势在必行,相对于传统教学模式,模块化具有如下优势:1.传统教学模式是以知识传授为中心,而模块化教学是以素质为中心,以能力培养为本位,侧重于知识与技能的实际应用;2.传统教学模式是以教师为中心,以讲授法为主,而模块式教学法是以学生为中心,侧重于能力与素质的培养,更的是采用探索式教学法、案例教学法、情景式教学法等;3.传统教学模式强调的是严密的理论体系,而模块化教学侧重的是学生应用能力的培养,充分体现“必需、够用、适度”的高职教育特色。在模块化教学模式下,各专业可以自主选择不同的模块组合,从而有效地解决高等数学课时不足与专业需要之间的矛盾问题,实现高等数学教学与专业知识的无缝对接,并满足专业需求、学生的需求,培养学生的不同能力。
高等数学基础模块是各专业开设的必修内容,包括函数及一元微积分部分知识,其中函数部分知识要加大课时量,目的是打好高等数学基础,让不同层次的学生都能学好高等数学。针对不同的专业,高等数学必修内容可以分为几个不同的模块,例如适用于建筑类专业的基础模块,几何部分可以多讲一些内容,甚至可以适当增加难度;适用于营销管理经济类等专业的基础模块,应加入概率统计部分知识;适用于智能制造专业的基础模块,应加入微分方程部分的知识并做详细讲解。
高职数学的开设除了能为专业课提供数学知识,数学理论、数学方法,同时能培养学生的应用意识、能力。可以开设选修应用模块,讲解数学建模涉及的方法、模型、软件。重要模型包括优化模型、初等模型、概率统计模型等模型,数学模型涉及的思想可以让学生将数学真正运用于生活、工作、生产等各个领域。软件主要讲解Matlab软件、SPSS软件。Matlab软件的学习可以帮助解决高等数学课程中复杂的计算问题,比如复杂的极限计算,导数的求解、不定积分,微分方程等问题。通过Matlab软件作出复杂的函数图像,可以让学生学习高等数学更直观地理解、更容易掌握函数图像性质和特点。SPSS软件的学习可以帮助学生做数据分析,市场营销,金融类以及大数据等专业学生经常可以用SPSS做数据分析,多学一种分析软件学生遇到专业问题,解决问题的思路可以更开阔,正如学习了C语言、C#或者JAVA等软件的学生在数学建模比赛中更占有优势。这部分内容的开设主要让对数学感兴趣的学生选修学习,培养能够应用数学知识结合软件解决实际问题,能够参加全国数学建模比赛的人才,提高学生的应用创新能力,使高等数学的应用性得到更好的体现。
由于高职数学基本课时的限制,以选修课的形式开设高职数学提高模块很有必要。该部分的内容包括微分方程、线性代数、多元微积分,无穷级数、向量代数和空间解析几何、概率统计。该课程主要是针对计划进一步深造的同学,此模块的学习可以帮助有专升本需求的学生更容易地升入本科院校,以及使他们所学数学知识能更好地满足升本后的专业课程需求。为了不浪费教学资源,可以设置选该课程的学生需要满足一定条件,比如在后面提到的阶段性考核中成绩须达到良好及以上才可以选修。
数学文化反映了社会发展进步过程中人类伟大智慧,在不同时代数学对人类文明进步做出了不同程度的贡献。对数学不怎么感兴趣的学生中,多数同学是因为不喜欢数学中繁杂的计算、复杂的逻辑思维,他们对数学的发展史,生活中的数学、数学前沿知识比较感兴趣。因此,高职数学文化模块可以作为讲座形式开设,增加学生的数学文化底蕴,让学生了解数学在人们生产生活中的意义,激发学生对的数学兴趣、应用能力,激发学生的创新能力,培养学生的人生观,价值观,追求真理、坚持不懈的优良品质。生活中无处不存在数学,用数学思维去思考分析问题,让问题变得简单。
更新教学理念,改变教学模式、教学评价方式,改变学生对高职数学的认识,突出高职数学的价值。
在教学过程中采取分层次教学,正确面对学生的差异性,对不同专业,不同基础的学生做不同的要求和考试标准,不采取一刀切,一个教学进度。教学中根据专业课程引入案例教学法,让学生在运用数学知识解决专业问题的过程中巩固数学知识,更好地理解专业知识。做好这方面的工作需要教师对专业课程进行分析,充分地了解,多与专业课程教师交流,参与到学生专业的学习中去,挖掘同一个知识点在不同专业中不同的教学案例。
课堂教学模式需要创新,可以采用线上加线下混合教学模式,在可以线下教学的过程中,线上教学作为补充,线上平台准备基础部分知识的教学录制微视频,便于基础知识欠缺的同学巩固学习,方便学生利用片段时间随时随地学习,学习过程中有疑问的内容及时与老师同学交流。在课堂教学中结合线上教学平台发布各项活动,比如抢答、随堂练习、随机选人等活动,丰富课堂活动,提高学生的参与度,提高学生课堂主体的意识,让学生在轻松的环境中学习高等数学。
教学评价需要与以往有所不同,教学评价应该重视学习过程,包括学习的课堂参与度,学生学习的努力程度,课堂内外数学的学习情况,学生线上平台学习数学的次数、学生学习过程中提出问题的情况和学习掌握情况,抓好每一个阶段的学习,让学生的学习得到认可,在每一个阶段结束后有一个评价考核,这个评价结果作为高等数学最终成绩的一个重要部分,这一个评价结果也作为学生是否能参加数学提高模块选修课学习的参考依据。
在高职院校的高等数学教学中,普遍存在课时量、内容选择、培养目标等多方面的矛盾,高等数学模块化教学是以学生的知识背景、专业课程的需求为基础,经过充分的调研,构造了针对不同专业的高等数学教学模块,从而使得高等数学能充分满足专业课程的需要,更好地为专业教学服务,培养学生的应用能力,并提高学生的综合素质与持续发展的能力。高职数学的改革,始终以培养高素质的应用技术型人才为目标,如何更好地服务专业,培养学生应用能力,使得高职教育持续发展,需要我们不断思考、探究。