高職院校數(shù)學(xué)課程改革的思考

□富伯亭

( 山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030009)

作為高等教育發(fā)展的一個(gè)類型，社會(huì)對(duì)高等職業(yè)教育的要求是：培養(yǎng)具有系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)和持續(xù)發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用型、技術(shù)技能型或操作型的高技能人才。這就要求高職院校必須探索與“教學(xué)、科研、服務(wù)”類院校不同的人才培養(yǎng)模式，使得學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)崗位需求，真正成為應(yīng)用型人才。作為基礎(chǔ)學(xué)科的數(shù)學(xué),如何改變?cè)械慕虒W(xué)理念和課程體系,如何調(diào)整教學(xué)方法和課程內(nèi)容,使之既能為各專業(yè)教學(xué)提供必要的理論工具,又能培養(yǎng)出具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、較高技術(shù)運(yùn)用素質(zhì)的應(yīng)用型人才,這是高職數(shù)學(xué)課程改革迫切需要解決的問(wèn)題。

一、高職數(shù)學(xué)課程的現(xiàn)狀與問(wèn)題

目前職業(yè)技術(shù)院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容、知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用需要嚴(yán)重脫節(jié)，內(nèi)容的實(shí)用性偏頗，教材、教學(xué)體系中理論要求過(guò)于嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算繁雜。面對(duì)高等職業(yè)技術(shù)教育的迅速發(fā)展，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求多樣化的今天，陳舊的數(shù)學(xué)教學(xué)觀念、系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)技術(shù)教育、教學(xué)需求是不相適應(yīng)的。實(shí)際狀況是：一方面數(shù)學(xué)教師感覺(jué)課時(shí)不夠用，專業(yè)急需的數(shù)學(xué)知識(shí)又無(wú)法講授，另一方面不少知識(shí)、內(nèi)容與高中數(shù)學(xué)重疊，造成教學(xué)時(shí)間上的浪費(fèi)。學(xué)生急需的多元微積分、線性規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)、近似計(jì)算等數(shù)學(xué)知識(shí)又無(wú)時(shí)間進(jìn)行講授；教學(xué)中只講理論和細(xì)節(jié)及計(jì)算技巧，不求數(shù)學(xué)思想的融會(huì)貫通及數(shù)學(xué)廣泛的應(yīng)用性、工具性?；旧鲜牵荷喜慌c高中教學(xué)相承，下不與專業(yè)要求相符。在實(shí)際中已形成對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的嚴(yán)重障礙。在2004年參加大學(xué)生全國(guó)數(shù)學(xué)建模比賽活動(dòng)中，許多教師和學(xué)生感到學(xué)了大量的“數(shù)學(xué)知識(shí)”，而對(duì)比賽試題(具有實(shí)際背景的數(shù)學(xué)問(wèn)題)又感到束手無(wú)策，大家深感現(xiàn)行的教學(xué)存在問(wèn)題。從2005年開(kāi)始，我們對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行逐步的探索性改革。在教學(xué)中大膽強(qiáng)化數(shù)學(xué)思想、引導(dǎo)知識(shí)的運(yùn)用、增強(qiáng)數(shù)學(xué)的實(shí)踐性功能，努力與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。經(jīng)過(guò)不斷探索，各院校的數(shù)學(xué)教學(xué)狀況得到很大改觀，教學(xué)效果有了明顯提高，得到學(xué)校與社會(huì)的普遍認(rèn)可。在2005-2009五年的大學(xué)生全國(guó)數(shù)學(xué)建模比賽中，學(xué)生能夠熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)、方法、思想去解決實(shí)際問(wèn)題，并且前后共獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)近20項(xiàng)。以上情況表明：高職數(shù)學(xué)的內(nèi)容切實(shí)急需整合，數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用的需求急需擴(kuò)展。

二、高職數(shù)學(xué)課程改革的方向

強(qiáng)調(diào)知識(shí)技能的掌握和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)是高等職業(yè)教育的主要內(nèi)涵。高職數(shù)學(xué)課程改革要在保證專業(yè)知識(shí)夠用的前提下，對(duì)高等數(shù)學(xué)現(xiàn)行的內(nèi)容進(jìn)行整合，刪去與中學(xué)重復(fù)的內(nèi)容，最大限度減少繁瑣的計(jì)算，精簡(jiǎn)推導(dǎo)、降低理論要求，增加直觀，擴(kuò)展更新與學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)相適應(yīng)的數(shù)學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用的功能，適當(dāng)增加數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用，使之適合高職院校對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)和思想方法的需求。使學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中自如使用數(shù)學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)以上改革，徹底改變高職數(shù)學(xué)教材是本科數(shù)學(xué)教材的簡(jiǎn)單壓縮，改變現(xiàn)行數(shù)學(xué)教學(xué)與需求相脫節(jié)的現(xiàn)狀，在保證夠用的條件下，根據(jù)專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的需要和數(shù)學(xué)自身體系的取舍，使之更加符合高職教育的特點(diǎn)，確保與中學(xué)教材做到很好的銜接，使數(shù)學(xué)真正起到基礎(chǔ)、應(yīng)用功能。

三、改革高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)不同專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排必須與專業(yè)課程相結(jié)合，使學(xué)生擁有與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，突出培養(yǎng)專業(yè)人才的能力。在內(nèi)容上，壓縮大量的、重復(fù)的、繁瑣的計(jì)算，精簡(jiǎn)了復(fù)雜的推理，把建模(數(shù)學(xué)應(yīng)用)的思想滲透到課程中去，盡量做到教學(xué)內(nèi)容從實(shí)際中來(lái)到實(shí)際中去。在離散的問(wèn)題中提取數(shù)學(xué)的思想，提煉數(shù)學(xué)方法，形成數(shù)學(xué)知識(shí)；課后安排項(xiàng)目，學(xué)生用數(shù)學(xué)的知識(shí)、方法、思想解決之。我們把一元與多元微積分、定積分與不定積分結(jié)合講解，增加專業(yè)中急需的近似計(jì)算等。把線性規(guī)劃壓縮成8課時(shí)重點(diǎn)建立模型；刪去單純型法的推導(dǎo)講解，簡(jiǎn)單介紹了單純型法的思想。直接介紹lingo語(yǔ)言，通過(guò)8課時(shí)的講解，學(xué)生不僅能建立優(yōu)化模型，而且通過(guò)lingo程序的解決，對(duì)0-1規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等問(wèn)題理解得很透徹。這是以前幾十課時(shí)的學(xué)習(xí)效果都無(wú)法達(dá)到的。2005年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽中，有一題目是關(guān)于DVD租賃的問(wèn)題，學(xué)生恰好運(yùn)用優(yōu)化方法解決，當(dāng)年成績(jī)突出。有兩個(gè)隊(duì)獲國(guó)家建模二等獎(jiǎng)。在2009年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽中，學(xué)生也是應(yīng)用這些知識(shí)、方法獲得建模的最高獎(jiǎng)—“高教社”杯，實(shí)現(xiàn)山西在這個(gè)方面的突破。

四、改革高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式和方法

傳統(tǒng)的教學(xué)模式教出來(lái)的學(xué)生已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)在的工作環(huán)境，學(xué)生的學(xué)習(xí)完全依賴于老師，不會(huì)主動(dòng)積極地去學(xué)習(xí)，這樣畢業(yè)的學(xué)生在實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力方面嚴(yán)重欠缺。在教學(xué)中我們以問(wèn)題解決為實(shí)破口進(jìn)行教學(xué)改革?！皢?wèn)題解決”教學(xué)模式的核心在于傳統(tǒng)教學(xué)中的以老師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心, 以課程為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥?wèn)題為中心，由此在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中真正體現(xiàn)了學(xué)生是認(rèn)知的主體。從學(xué)生熟悉的生活實(shí)例或與專業(yè)相結(jié)合的實(shí)例中引出問(wèn)題,以問(wèn)題為引線,注意概念及其實(shí)際意義、定理及其實(shí)際內(nèi)涵、數(shù)學(xué)思想方法及其應(yīng)用的教學(xué)。這就要求我們不要過(guò)多地追求復(fù)雜的公式推導(dǎo)、理論計(jì)算，要根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)、實(shí)際去安排教學(xué)內(nèi)容。所以在職業(yè)技術(shù)教育教學(xué)中，一次課堂教學(xué)的信息量和難度不宜過(guò)大，重點(diǎn)要邊做邊學(xué)。這樣學(xué)生才能把看到的、聽(tīng)到的和手上做到的結(jié)合起來(lái)，在頭腦中形成映象，并通過(guò)自主學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)思考，進(jìn)而想辦法解決遇到的問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題解決后，學(xué)生會(huì)有滿足感、成就感，這種感覺(jué)進(jìn)而激發(fā)他們的求知愿望和學(xué)習(xí)信心，使良性循環(huán)的學(xué)習(xí)過(guò)程逐步形成。

開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。鑒于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用以及數(shù)學(xué)軟件的日臻完善，為提高學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的意識(shí)和能力，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課。這樣突破黑板二維空間的局限，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)向數(shù)學(xué)課程的滲透，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。選擇交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以MathCAD作為支撐環(huán)境，將一些抽象的難以理解的概念和分析過(guò)程在計(jì)算機(jī)上以動(dòng)態(tài)方式顯示給學(xué)生，讓學(xué)生在微機(jī)室里完成求函數(shù)值、導(dǎo)數(shù)、定積分等數(shù)值計(jì)算等。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課從問(wèn)題出發(fā)，在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦為主，利用合適的軟件，分析、解決實(shí)際問(wèn)題。其意義不僅僅在于使學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)知識(shí)，更重要的在于學(xué)生的獨(dú)立參與，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。

五、改革的效果

通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和方法的改革，山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院近幾年的實(shí)踐取得了很好的效果：第一，大大提高了高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性；第二，將數(shù)學(xué)思想融入各自專業(yè)課學(xué)習(xí)的能力，受到了專業(yè)課老師的認(rèn)可，數(shù)學(xué)課程成為了方法課；第三，學(xué)生就業(yè)越來(lái)越好，因?yàn)閷W(xué)生把數(shù)學(xué)課作為了工具課；第四，專升本大幅度提高；第五，至今在已參加的六屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模賽事中，共獲得“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”賽區(qū)一等獎(jiǎng)5個(gè)、二等獎(jiǎng)10個(gè)、三等獎(jiǎng)8個(gè)；國(guó)家一等獎(jiǎng)3個(gè)、二等獎(jiǎng)6個(gè)； 國(guó)家建模最高獎(jiǎng)“高教社杯”1個(gè)。取得了全省乃至全國(guó)同類院校少有的驕人成績(jī)。

總之,高等數(shù)學(xué)教學(xué)是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)，其改革與創(chuàng)新也是無(wú)止境的，教師應(yīng)立足高職特色,根據(jù)高職高專各專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的基本要求,以知識(shí)為基礎(chǔ)，突出能力目標(biāo)，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用,以培養(yǎng)具有系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)和持續(xù)發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用型、技術(shù)技能型或操作型的高技能人才。

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