高职数学教学改革与实践的研究

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  [摘要]文章主要介绍了改革旧的单一的教学模式为多层次模块式教学模式;建立科学合理的高职数学教学内容体系,充分体现“以应用为目的,以必需、够用为度”;构建以培养学生创新思维、实践能力和创新能力为目标的教学方法,实现数学学科教育与学生能力培养的有机结合;建立科学的符合高职教育独具特色的数学教育评价体系。
  [关键词]高职数学 教学改革 技能 应用 能力
  [作者简介]耿玉霞(1959- ),女,辽宁沈阳人,沈阳师范大学职业技术学院公共课教研部主任,副教授,研究方向为高等职业教育数学教学;曲玉香(1962- ),女,山东平度人,沈阳师范大学职业技术学院讲师,研究方向为职业技术教育数学教学。(辽宁沈阳110036)
  [课题项目]本文系辽宁省“十一五”教育科学规划课题“高职教育数学教学内容体系和教学模式的改革与实践的研究”的研究成果。(课题编号:2008192)
  [中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)08-0100-02
  
  数学是高职院校一门重要的基础课程,它对培养和提高学生的思维素质、创新能力、科学精神、治学态度以及用数学解决实际问题的能力都有着非常重要的作用。然而多年来,尽管诸多数学教育工作者对高职数学教学改革做了多方面有益的尝试,但教学内容及教学模式还没有根本性的改善。主要表现在教学内容仍然是知识的简单迁移,内容过于繁杂,针对性不强,在高职教学时数有限的情况下,教材内容显得不够规范,教学方法单一,教学模式落后,陈旧的教学内容和落后的教学模式已经无法满足各专业技术实践对数学的要求。面对诸多问题,构建科学合理的高职教育数学教学内容体系和先进的教学模式已成为当务之急。“高职数学教学改革与实践的研究”课题的提出旨在解决上述问题。
  
  一、构建适合高职特色的数学教学模式
  
  高职数学教学模式与人才培养目标是密切相关的,所以,数学教学模式应充分体现高职专业特色。两年来,辽宁省“十一五”教育科学规划课题“高职教育数学教学内容体系和教学模式的改革与实践的研究”课题组,对高职数学教学模式进行了研究和改革。改革旧的单一的教学模式为多层次模块式教学模式,即:由基础模块、应用模块和专题模块三位一体的教学模式。其中,基础模块的教学内容是高职数学中最基本的内容,它是根据高职教育人才培养目标确定的,目的是保证满足各专业对数学的需要,是所有学生的必修课程;应用模块内容是结合各专业的特点而设置的不同的数学内容,它是在吸纳专业教师的建议和要求的基础上设定的,让数学教学真正融汇到各专业教学之中;专题模块的内容是为所学专业对数学有特殊要求的学生而确定的,它主要介绍一些近代或现代数学思想、计算方法、数学建模,通过现代化教育技术,使学生了解最新的数学工具及其发展趋势,是供学生选修的数学模块。
  这种三层次模块式教学模式,有利于加强数学教学的针对性,体现专业特性,本着服务于专业需求的宗旨,符合培养应用型人才的需要,充分体现了学以致用的原则,具有高职教育特色。
  
  二、建立科学合理的高职数学教学内容体系
  
  高职数学教学内容的“必需、够用为度”原则是深刻的,但实施起来却不尽相同。目前许多高职数学教材基本上还是数学专业本科教材的一种浅化、精简和压缩,数学理论性要求偏高,过多强调数学逻辑的严密性,思维的严谨性,而应用性不强,使学生感到枯燥乏味和晦涩难懂,学了无用。挫伤了大多数学生学习数学的积极性和创造性。因而,高职数学教学内容,要以培养学生创新意识和实践能力为目标,以应用为目的,以必需、够用为度。我们课题组对数学教学内容进行了整合,并用“案例驱动”的方式阐述数学概念,使抽象、枯燥乏味的数学内容更具实用性和适用性,建立了科学合理的高职数学教学内容体系。
  首先,根据各专业人才的培养方案和各专业相关学科的教学要求制定了数学课程教学模块,在了解各专业课和专业基础课教学对数学教学内容要求的基础上,建立科学的数学教学内容体系。其步骤:先是征求专业课教师对数学内容的要求,再收集毕业生对数学课程内容及教学方法的建议,同时调查和了解在校学生学习数学的状况及要求。通过调查,明确各专业及相关学科所需合理的数学课程内容和教材体系。根据调研情况,各专业学生都需要学习微积分理论,但对于高职学生在今后工作中与曲率、功、压力、曲线的凹凸及拐点等问题都很少接触,而最小投入、最大利润、最佳方案等内容,在今后的工作中却时常用到。因而,我们调整了原有教材内容,精选数学经典教学内容,对于那些与专业或相关学科无关或关系不大的数学内容进行删减,使数学教学内容更加精炼,富有科学性和实用性。
  对于应用模块内容的确定,文科类专业与理工类专业的数学教学内容需求截然不同,差别很大。根据各专业人才培养方案和各专业相关学科的教学要求,在“必需”、“够用”的前提下,着重基础,加强应用,使之形成与其他相关学科相协调的数学课程内容体系。通过调查论证,课题组成员达成共识,确定了应用模块教学内容。如对经济及其相关专业,我们编写了应用模块《经济应用数学》教材,增加了微积分在经济问题中的应用、连续复利与永续年金等问题,并将投入产出模型和简单线性规划内容及概率与数理统计等内容作为经济类专业的应用模块内容。而对于应用模块的理工类专业教学内容,则有针对性地选取微分方程、线性代数、级数、数值计算和数学建模等方面的内容,根据不同专业的不同需求,有选择地进行教学,使之形成与其他相关学科相协调的数学课程内容体系。
  对于专题模块,由于目前高职院校轻理论、重实践,数学学时越来越少,但有的专业还需要在基础模块和应用模块学习必要的数学知识,对此,我们采取了数学选修课或开设数学第二课堂的方法解决,既减轻了学生压力,又学有所用。
  
  三、改革教学方法,更新教学手段
  
  传统的高职数学教育基本上是知识传授型,比较注重学科的系统性和完整性,重理论、轻应用,忽视了概念产生的实际背景和数学方法的实际应用,人为地割裂了数学理论、数学方法与现实世界的联系,不利于学生应用数学知识分析问题和解决问题的意识及能力的培养。在高职数学教学中,通常采用“启发式”教学法,但高等数学以其抽象的概念而使许多学生难以理解、消化和吸收。许多概念和性质及法则单纯用理论论证,学生很难理解,教师费时、费力地讲授,对学生却是“启而不发”的无效劳动。所以,应构建以培养学生创新思维、实践能力和创新能力为目标的教学方法,实现数学学科教育与学生能力培养的有机结合。教学过程中要精讲多思,增强直观、形象的描述和几何化的说明,创设问题解决过程情景,引发学生思考和创新思维。
  两年来,课题组成员在高职数学教学中构建并实践了“情境—达标”数学教学方法,实现了数学学科教育与学生能力培养的有机结合。其基本教育模式为:设景—引趣—传承—创新。(1)设景:设置情境。建构开放、逼真的问题情境。(2)引趣:引起学生兴趣,激发学生学习的热情。(3)传承:在愉快、轻松的环境中完成知识的传承。(4)创新:组织学生所获取的信息,力图解决真实复杂的问题。
  通过“设景—引趣—传承—创新”的教育模式,使学生在一个开放、逼真的问题情境中识别问题、产生学习数学的需要,使教师把教学重心从“教”转移到“学”,有效地形成学生优化的多层次智能结构,激发学生学习数学的求知欲望,并通过学习共同体中师生间的互动、交流,凭借学生自己的主动学习、生成学习,使学生学会独立识别问题、提出问题、解决问题,以达到高职培养应用型、技能型人才的目的。使数学教学把以知识继承性为主的教育,转变为培养学生能力和提高学生素质,从过分注重教师传授,转变为注重学生的自主学习,强调学生的主体作用。此外,我们还大力推进双向式、议论式教学法,尽可能使用计算机辅助教学,改变传统的黑板加粉笔的教学形式,充分利用校园网资源,实现优质教学资源共享,方便学生课后学习,丰富学生的课后生活,实现数学素质教育范式。
  
  四、建立科学合理的数学教学评价体系
  
  教学质量的高低是衡量教育水平的标准。由于高等职业技术教育的性质和培养目标所决定,高职数学教学质量评价标准不能等同于普通高等教育。这就需要我们积极地通过实践,建立一整套科学的、符合高职教育特色的数学教育评价体系,来保证高职数学教育健康发展。好学生、好教师、好的教学质量,不同的评价标准所得的结论是不同的。评价标准认为是好的就会成为教学的努力方向,因此,评价标准是一个带根本性的大问题。一个合乎实际的评价体系是提高教育质量的保证。就目前实行的教育评价来说,其一,过分强调了“量化”,单纯以学生的考试成绩作为评价教学质量的唯一标准,实在是不够科学的。用考分来区分学生的优劣,扼杀了学生的个性与特长,极大地摧残了学生的身心健康。其次,目前考试的考题、方法上还不尽科学,只靠死记硬背加上快速反应式的考题,尤其不适合高职学生,这种考试很难体现他们的真实水平。
  目前,检验高职办学质量如何的最终标准,要看培养的学生能否适应市场、受市场欢迎,因而数学教学质量评价标准,要根据所学的知识是否符合岗位所需要的标准,所学的知识是否在未来的工作中用得上、用得好来制定,使数学教育评价体系更具科学性和实用性。长期以来,高职数学成绩考核的形式基本上还是限时笔试,试题是纯粹的数学题,试题的题型基本上是例题和习题的翻版,其规范的试题使学生养成了机械地套用定义、定理及公式解题的习惯,这种评价学生成绩的形式,并不能真正考核学生分析问题和解决问题的能力。
  为了适应加强对学生数学素质、能力考核的要求,配合高职数学教学内容和教学方法的改革,课题组成员对数学教学评价方式进行了初步的探索,取消一张试卷定成绩的做法,建立了一种宽松的、开放的、以发展学生能力为主的教学评价体系。
  我们将学生期末数学的总评成绩分成三个模块,即“20%平时+30%课堂教学+50%应用能力”的成绩评定模式。20%平时是对学生学习数学过程的考核。它主要考核学生的学习态度、学习纪律、上课出勤、上课回答问题、课堂练习、平时测验、课后作业完成等情况。30%课堂教学是对学生学习数学知识能力的考核。它主要考查学生对数学基本概念及基本原理的掌握和理解,对运算法则、公式、性质、定理的运用与理解,考核学生基本运算能力、分析问题和解决问题的能力以及严谨的逻辑思维能力。这部分考核采用期末闭卷考试形式,限时完成。50%应用能力是开放式考试成绩。它主要考核学生应用数学知识解决实际问题的能力。教师先提出要求,布置考核题目。如如何利用极限、导数、微积分解决利率问题、投资与资本形成问题、经济优化问题、产品成本与利润边际问题、经济需求弹性问题、经济批量问题、投入产出问题、运输问题的数学模型、资源利用问题、市场销售策划、广告策略等问题。方法是由学生自由组成5人以内小组,对上述问题,到企事业单位进行调查、分析,用所学的数学知识解决其实际问题,并形成调查报告、论文或企业生产方案论证报告,交教师评议。教师对该项考核完成优秀的学生论文、报告还要进行答辩,再做出最后的成绩评定。论文和报告要求必须有数据和事例分析。
  这种考核评价方式能充分体现高职数学教学“以应用为目的,重视创新,提高素质”的原则,有利于学生从数学学科本位向能力本位的转变,适合当今社会经济发展培养人才的要求。这种教学评价模式,不同程度地培养和锻炼了学生对数学知识的理解和分析能力、应用能力,有利于培养学生以所学的数学知识解决现实问题的主动性和创造性。有利于学生社会调查、合作能力、交流能力等综合素质的提高。是由单纯数学理论知识的考核转变为知识、能力和综合素质的考核。
  “高职数学教学改革与实践的研究”这一课题是一项系统工程,我们在教学内容、教学模式、教学方法及教学评价体系等方面都做了大量的研究,并取得了可喜的成果,但要真正完成高职数学教学内容、教学模式、教学方法、教学评价体系的改革,需要我们广大教育工作者的不懈努力,使高职数学教学真正融入各专业教学之中。同时,要进一步提高教师素质,引导教师多参加教学理论研讨,探索教学方法,用先进的教育理念、教学方法和手段合理设计教学过程,使高职数学教学不断向纵深发展。另外,还要加强政策引导,调动广大教师学习和实践的积极性,以适应高职数学教学。最后,还要加强学生的学风建设,指导学生不仅要学会,而且要会学,达到培养人才的目的。
  
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