张超
(天津工业职业学院,天津 300403)
达·芬奇说数学是一切科学的基础,在科学中,凡是用不上数学的地方,凡是和数学没有联系的地方,都是不可靠的。数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科,它促进了人类社会的文明发展,同时也推动了人类科学技术进步,可以这样说数学描述了人类整个社会的客观规律。高等数学与初等数学有着较为明显的区别,初等数学研究的是常量与规则变量,而高等数学主要研究的是非均匀、非规则的变量,所以学习起来对思维性、运算、逻辑性上有着更高的要求。
高职教育与本科教育相比较是有着比较大的区别的,他们在培养目标、培养方式、生源结构上都有着自己的特点。随着近些年,我国经济社会发展进入快车道,产业升级需要以及经济结构调整,我国对高素质的技术技能型人才的需求越来越旺盛,越来越迫切,国家对于职业教育的重视程度显著提高,由此职业教育进入了快速发展阶段 。随着职业教育快速发展和深入研究,高职教育对高职数学的教师、教材、教法都提出了新的要求。面对新的要求和任务,我们必须对高职数学现有特点和现状进行剖析和分析,探索出高职数学包括教师、教材、教法、考核、评价以及内容等各方面更有针对性的改革路径和实践举措,这个过程不是“新瓶装旧酒”,更不是形式主义,而是切实帮助高职数学更好成长和取得进步。
基于职业教育的实践需要,现在受到广大职业教育工作者认可的教育原则是“必需,够用”,高职教育亦是如此。尤其是近些年,随着打造专业群概念的提出,学校要围绕专业开展教育教学。随即职业教育提出公共基础课要为专业课服务的教育理念。在这样的情况下,高职院校在安排教学任务时,更倾向于将专业课的课时增加,而压减公共基础课的课时,高职数学课时被压减得尤其严重。高职院校在安排数学课时,多数专业一般是每星期只上一次课。而在高职数学学期数的安排上,高职院校有些专业在第一学年安排两学期[1],但是有些专业只是安排一学期的高职数学课,甚至有些专业根本就不去开设数学课。这样高职数学课时的安排只能是导致教师在做教学计划时挑挑拣拣,甚至无法达到教学内容最基本的逻辑自洽。同时,可以看到由于高职数学课时的缩减,对于学生提高学历,参加“专接本”考试也是极其不利的。虽然高职院校承担了为社会培养高素质的技术技能型人才的任务,但是同时也具备向更高一级的本科院校输送人才的责任,同时多数学生自己也有比较强烈的提升学历、继续学习的意愿,尤其是近些年社会快速发展的大背景下尤其明显。高职院校压减高职数学课时,甚至是去掉高职数学课,是没有充分考虑到这种情况的。
不可否认的是,数学具有抽象性、逻辑性、应用性,同时辅助大量的运算才能够理解、掌握。由于数学具有以上这些特性,数学老师一般进行教学时都是采用固化的教学方法,也就是PPT教学课件加上大量的数学运算板书。这样的教学方法不仅传统,而且也确实没有应用现代教育在教育工具上的科技成果,同时也没有切中新千年出生的这一代学生的时代脉搏,也就导致了学生的学习热情不高。
当然学生学习热情不高不仅仅是因为高职数学教师教学陈旧、传统,它的原因是复杂的、多方面的。一方面是因为高职生源比较复杂。对于通过传统高考录取的高职生源来说,生源质量普遍不如本科生高,再加上一部分生源是通过春季高考、中职单招、高职扩招录取。这部分学生数学基础本身就是比较薄弱的,再加上普遍缺乏好的学习习惯和学习方法,学习起来自然就比较困难,久而久之也就对学习数学缺少热情。另一方面,很多学生对数学有着比较深的偏见,他们认为数学是重理论性的东西,和专业课相比较,数学很难在实际生活中进行应用,尤其是高等数学,是没有实际用处的。“数学无用论”在大学生群体中大行其道,这也就导致了学生对高职数学的学习兴趣较低。
近些年,高职数学教材一直在进行改革,比如说高职院校会推出校本教材以及活页式教材等,不断在教材内容和教材形式上推陈出新,试图打造出符合职业教育特点的教材。但是也必须清晰地看到,虽然说职业教育一直在进行改变,但是似乎教材内容没有实现本质上的突破,高职教材内容实际上还是传承自本科教材,教育模式仍然还是本科教育模式的“仿制品”。高职教材目前所做出的调整,也就是在原本教材上面进行删减,减少了理论证明部分,增加了例题的比重。但是这样的调整是没有体现出高职特点的,也就是没有抓住职业教育的培养目标。职业教育是要培养出高素质的技术技能型人才,也就是强调其应用性。高职数学教材体现应用性主要的核心点就在于要与专业知识相融合,但是显然没有做到,教材内容与专业知识脱节严重,没有与专业知识产生同频共振的效果。也就造成了学生无法将数学知识应用于专业知识之上,久而久之就会产生学习数学没有用处的想法,“数学无用论”也就大行其道了。
高职数学现在主要着重的授课内容仍然是理论讲解以及对运算技巧的强化练习,但是很少能够分配课时针对数学应用类软件进行学习。实际上我们发现,在现有的高职数学教材当中,已经注意到分配章节对现有主流的数学应用软件进行入门介绍,比如说MATLAB。但是由于前面所提到的公共基础课普遍课时压缩的原因,老师很难在现有教学设计中挤出课时进行相应教学。但实际上数学应用类软件的使用能够帮助学生更好地理解数学知识,使得学生对数学思想更加融会贯通,培养学生的数学能力,更加体现出数学的工具性。就比如说在讲解函数极值和最值这节的时候,通过MATLAB软件能够很轻松地计算并绘制出相应函数图象,学生通过函数图象就可以轻松找到极值点和最值点,这样就可以同经过理论计算出的结果进行相互印证,更加使学生理解数学思想,使得数学更加具象化,增加数学的实践性。
传统的高职数学考核和评价方式是比较单一的,学生最后能否通过高职数学这门课程的考核,主要就是每一个学期末发放考试试卷,最后老师会根据学生的平时成绩以及最后的期末考试成绩换算成最后的期末成绩,以此对学生能否通过数学这门课程进行评定,通常在进行换算时,最后的期末考试成绩会占大头。这样的考核方式过于单调。
随着职业教育不断向前发展,高职数学考核和评价方式也在积极进行探索和改变。比如说为了应对高职生源质量较差的情况,高职院校提出了过程考核,也就是高职数学不再只期末进行一次考试,而是在学习过程中针对已经学习的章节进行考试,考试形式多以随堂出现。过程考核重视对学生学习过程的评估,关注学生在学习过程中的进步程度,把考核重点放在学习的过程。过程考核取得了比较好的效果,但是过程考核从本质上依然没有脱离固有的考试加平时成绩的考核方式。我们希望高职数学考核和评价方式能够取得更大的突破,能够与专业相融合衔接,充分体现出职业教育“学以致用”的特点。
倡导终身学习已经是现代社会的共识。对于职业教育教师来说更是如此,不论是专业课老师还是公共基础课老师,都必须不断地加强学习和培训,不断地更新自己的教学方法,以更好地适应新时代下的职业教育发展。学校也应该搭建相应的平台和创造机会,为教师不断提高教学能力服务。
首先,针对高职数学教师来说,应着重加强课程思政建设。要润物细无声地将思政元素融入教学内容当中。比如说数学老师可以在讲解数学的定理、定义过程中引入一些数学发展史以及著名数学家的生平事迹以及重要成就,尤其是我国数学家的故事,这在无形中就增加了学生的爱国主义精神和民族自豪感。加强课程思政建设,要求数学教师不仅具有扎实的数学理论功底,同时要求教师能够广泛涉猎有关社会学、哲学、文化学、经济学[2]甚至是艺术学等相关领域,全方位提升自己的素养。
其次,应主动改变传统的教学方法。进入新世纪,人类社会已经来到了网络化和数字化的时代。智能手机普及已经深刻影响了人们的方方面面,学生群体更是走在最前沿。传统的教学方法已经不能够适应学生群体的思维习惯。高职数学教师要重视将现代信息技术与数学教学相融合,将现代信息技术作为一种工具指导学生学习数学以及解决数学问题。其中包括可以将教学内容做成时长较短的小视频,充分利用学生的碎片化的时间;利用软件实时引入弹幕机制,增强学生的互动性;在课堂播放科普小视频或者数学科学家的小故事,增加课堂的趣味性和学生学习数学的兴趣。
高职教育的目标是要培养具有高素质的技术技能型人才,能够服务于生产、管理等岗位,要具备应用性。所以高职数学教材内容必须要围绕专业或者是专业群知识点进行编写,要努力实现数学知识与专业之间相互融合。当然并不是说每一个专业都要单独编写一本教材,相近专业或者是专业群之间可以编写同一本教材,但是专业跨度较大的教材之间编写时要有所不同[3]。
将数学知识与专业之间进行融合,实际上就是在编写教材时要引入相关专业的一些经典例题,作为教材内容。这样做的好处明显。一方面通过将专业中的经典例题引入到教材之中,可以明显将专业与数学联系在一起。学生通过利用数学知识解决专业问题,能够发现数学是有用武之地的,是能够解决现实问题的,从而破除了学生“数学无用论”的认知,也就激发了学生学习数学的兴趣;另一方面,通过解决专业问题,学生的数学思维得到了锻炼,逻辑性更加缜密。同时,也让学生感到很多问题都是可以通过其他的方法来解决,也就是跳出了固有的思维,拓宽了思路。
适当增加数学软件的学习,就是要体现数学的应用性、实践性、工具性,帮助学生更快更好地理解复杂抽象的数学概念和思想,最终帮助学生利用数学解决实际问题以及专业学习中遇到的问题。例如,老师在教授高职数学的过程中应适当安排课时学习MATLAB软件[4]。MATLAB软件是集数值计算、符号分析、图像显示、文字处理于一体的大型集成化软件,具有极强的数值计算能力和数据可视化能力。MATLAB软件可以动态展示难以理解的复杂抽象的数学原理和推导过程,同时利用MATLAB软件这一数学工具可以更好进行专业学习,借助计算机完成科学研究和科学计算。
教师在教学设计中要把建模思想引入其中。建模思想首先要求教学内容要更加具有实践性,从实践中来,到实践中去,提高数学的工具属性。在日常教学中,要多采用项目驱动法,让学生带着问题来学习知识,利用学到的方法、定理、性质、思想解决问题。其次是要适当增加线性规划的知识,这里并不是把重点放在型式推导上,而是重点讲解规划模型的建立,可以直接安排课时讲解LINGO软件。LINGO软件功能十分强大,它是求解优化模型的最佳选择。学生通过学习,可以针对实际问题建立数学模型,并对模型持续进行优化,同时利用LINGO软件运算出最优解,解决实际问题。建模思想的引入,就是对数学工具性的最好实践和阐述,使得数学不再抽象悬浮,使得数学在学生心中落地生根。
学习数学就是要培养学生的逻辑思维能力,以及利用数学工具性的作用来解决实际问题。所以我们在对学生进行考量的时候,考核评价方式不能够是单一的,一成不变的。虽然我们已经不会仅通过一场考试来评价学生,已经将过程性评价和结果性考核相结合,更加重视学生的考勤、作业以及课堂表现。但是在考核评价方式上我们应该作出更多的尝试和改变。比如可以多增加主观题的比重,以小论文的形式出现。这样不仅能够将学生从疲于应付考试的状态中解放出来,而且学生在查阅资料的过程中可以更加全面地认识数学,感受到数学之美,同时提高了学生利用数学知识解决实际问题的能力。
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,任何改革都不是一蹴而就的,都要经过一个探索的过程,高职数学教学改革就是这样一个过程。面对职业教育在新时期的新任务和新形势,广大高职数学教育工作者必须紧紧围绕服务专业、创新应用来打造高职数学课程。勇于尝试,探索出具备鲜明职业教育特色的高职数学教学方法以及科学、有效的高职数学教学模式,不断促进高职数学教育持续发展。