高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革研究

摘要：以江蘇城市職業(yè)學(xué)院教育教學(xué)系統(tǒng)的教師、學(xué)生和教學(xué)過程為研究對象，通過文獻(xiàn)資料法、問卷調(diào)查法、訪談法研究了當(dāng)前高等數(shù)學(xué)在當(dāng)前職業(yè)教育中的地位和作用，理清了數(shù)學(xué)知識(shí)與各個(gè)專業(yè)知識(shí)的聯(lián)系，并探索了高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)方法的改革。

關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；改革

一、研究背景

隨著高等教育擴(kuò)招政策的實(shí)施，我國高等職業(yè)教育的規(guī)模急劇增長，但是，由于高職教育起步較晚，在教學(xué)設(shè)施、教學(xué)管理、師資力量、教育經(jīng)費(fèi)、辦學(xué)規(guī)模等方面的軟硬件設(shè)施都不足，所以，高職院校要想獲得更大的發(fā)展，就必須推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革。

我國現(xiàn)有的高職課程設(shè)置，已發(fā)生了很大的變化，刪減了落后的課程，新開設(shè)了許多與專業(yè)學(xué)科更接近的課程，而高等數(shù)學(xué)一直被保留著，并且基本教學(xué)內(nèi)容——微積分與常微分方程也基本保持不變。目前高職數(shù)學(xué)在課程設(shè)置與課程體系等方面基本仍是沿用本科教育的內(nèi)容，屬于“本科壓縮型”。在科技飛速發(fā)展、知識(shí)不斷更新的今天，高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的穩(wěn)定性是相對的，它也是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，隨著教學(xué)體系與觀念的更新而發(fā)展，為適應(yīng)高職的專業(yè)發(fā)展和學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，在高職教育中的以學(xué)科體系為中心的數(shù)學(xué)課程設(shè)置和課程體系必須進(jìn)行改革。

二、研究方法

本課題采取的研究方法、研究手段、技術(shù)路線如下：

研究方法：①文獻(xiàn)資料法；②問卷調(diào)查法；③訪談法。

研究手段：根據(jù)課題方案的要求和本研究的實(shí)際條件，從高等教育體系中抽出樣本，以學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的學(xué)生為主要研究對象，配合問卷和測試卷相結(jié)合的方法收集資料，并采用多變量統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)來綜合處理資料。

資料的收集方法：現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料。包括國內(nèi)外相關(guān)的研究，國家統(tǒng)計(jì)資料。使用問卷和測試卷收集資料及根據(jù)長期的課堂教學(xué)觀察。共發(fā)放問卷260份，有效回收220份。

資料分析方法：將根據(jù)研究方案和設(shè)計(jì)使用SPSS10.0對問卷和所收集到的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

三、研究結(jié)果

課題以江蘇城市職業(yè)學(xué)院教育教學(xué)系統(tǒng)的教師、學(xué)生和教學(xué)過程為研究對象，緊密結(jié)合江蘇城市職業(yè)學(xué)院教育的實(shí)際情況研究以下兩方面的內(nèi)容：1.研究高等數(shù)學(xué)在當(dāng)前職業(yè)教育中的地位和作用，理清數(shù)學(xué)知識(shí)與各個(gè)專業(yè)知識(shí)的聯(lián)系。2.探索高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)方法。研究通過文獻(xiàn)資料法、問卷調(diào)查法、訪談法了解的高等數(shù)學(xué)的現(xiàn)狀，理清了高等數(shù)學(xué)在高職教育中的地位和作用，明確了高職高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)必須面向?qū)W生未來就業(yè)，服務(wù)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)。高職數(shù)學(xué)課程改革絕不是對現(xiàn)行課程的簡單調(diào)整與修正，而是主動(dòng)適應(yīng)高等職業(yè)教育本質(zhì)規(guī)律的深刻變革，是對脫胎于普通本科教育的課程體系的重建。為此，課題組通過研究作出了以下的改革嘗試：

1.研究教學(xué)目的，編寫適用教材

高職數(shù)學(xué)課程的教學(xué)目的應(yīng)面向全體學(xué)生，并能夠滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，體現(xiàn)高職數(shù)學(xué)教育促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生全面發(fā)展的功能。高職數(shù)學(xué)教育既要關(guān)注全體學(xué)生的發(fā)展，也要關(guān)注不同學(xué)生的不同發(fā)展。因此，數(shù)學(xué)教育要正視學(xué)生的現(xiàn)實(shí)，倡導(dǎo)個(gè)性化教育和全納教育。教師應(yīng)因材施教，分層設(shè)計(jì)目標(biāo)，分層實(shí)施教育，讓每一個(gè)有個(gè)性差異的學(xué)生充分展現(xiàn)自己獨(dú)特的才華和興趣，感受成功。要開發(fā)適合于不同學(xué)生學(xué)習(xí)水平的學(xué)習(xí)材料，為來源多元化的學(xué)生搭建一個(gè)公共學(xué)習(xí)平臺(tái)。

高職數(shù)學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)針對不同的專業(yè)，面向職業(yè)崗位或職業(yè)崗位群，按照突出應(yīng)用性、實(shí)踐性的原則，結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課重組課程結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)有用的數(shù)學(xué)，獲得必需的知識(shí)。結(jié)合學(xué)院所開專業(yè)的實(shí)際情況，課題組成員共同編寫了教材《工科數(shù)學(xué)（上下冊）》，對原高職院?！陡叩葦?shù)學(xué)》教材（同濟(jì)大學(xué)等編）的內(nèi)容進(jìn)行了“刪，減，并，增”，即對系統(tǒng)性的理論和一些邊緣性的屬于擴(kuò)大知識(shí)面的課程，果斷的刪除掉或減少課時(shí)，對一些能合并的相關(guān)課程加以合并，在“刪，減，并，增”過程中騰出課時(shí)，增加實(shí)踐練習(xí)課時(shí)。教材的內(nèi)容充分凸現(xiàn)“必須、夠用”的原則，增加數(shù)學(xué)的應(yīng)用性。例如，增加了數(shù)學(xué)軟件包（Matlab）的教學(xué)內(nèi)容，免除了學(xué)生用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算（特別是技巧性強(qiáng)的計(jì)算）的負(fù)擔(dān)，通過豐富的圖形呈現(xiàn)與制作為學(xué)生提供有趣、有效、有用的交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境。

高職數(shù)學(xué)課程體系的構(gòu)建采用模塊化設(shè)計(jì)。模塊化是將學(xué)科知識(shí)分解為一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)，再將知識(shí)點(diǎn)按內(nèi)在的邏輯整合成相對獨(dú)立的知識(shí)單元，以學(xué)生動(dòng)手操作活動(dòng)為重心，根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)方向?qū)⑾嚓P(guān)單元組合成模塊，不同的模塊有機(jī)組合形成不同目標(biāo)課程體系。

根據(jù)我校實(shí)際情況，《工科數(shù)學(xué)》教材的內(nèi)容包括函數(shù)、極限與連續(xù)、一元函數(shù)微分學(xué)、一元函數(shù)積分學(xué)、常微分方程、無窮級數(shù)、向量代數(shù)與空間解析幾何、多元函數(shù)微積分學(xué)、傅氏級數(shù)與積分變換、線性代數(shù)初步、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)初步、圖論基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等模塊。其中函數(shù)、極限與連續(xù)、一元函數(shù)微分學(xué)、一元函數(shù)積分學(xué)為各專業(yè)的基礎(chǔ)必修模塊。常微分方程、無窮級數(shù)、向量代數(shù)與空間解析幾何、多元函數(shù)微積分學(xué)、傅氏級數(shù)與積分變換、線性代數(shù)初步、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)初步、圖論基礎(chǔ)為選學(xué)模塊，各專業(yè)可根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，選學(xué)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。各類專業(yè)選學(xué)模塊如下：

建筑、機(jī)械類專業(yè)選學(xué)模塊：常微分方程、無窮級數(shù)、向量代數(shù)與空間解析幾何、多元函數(shù)微積分學(xué)、線性代數(shù)初步。

環(huán)?；ゎ悓I(yè)選學(xué)模塊：常微分方程、多元函數(shù)微積分學(xué)、線性代數(shù)初步、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)初步。

通信電子類專業(yè)選學(xué)模塊：常微分方程、多元函數(shù)微積分學(xué)、傅氏級數(shù)與積分變換、線性代數(shù)初步。

計(jì)算機(jī)類選學(xué)模塊：常微分方程、向量代數(shù)與空間解析幾何、多元函數(shù)微積分學(xué)、線性代數(shù)初步、圖論基礎(chǔ)。

根據(jù)各專業(yè)需要，在不同的專業(yè)類別選擇不同的模塊進(jìn)行組合，各模塊還可以設(shè)子模塊，按照數(shù)學(xué)模塊設(shè)置，有利于教師靈活安排課程，有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，有利于教師的合作交流和科研能力成長，有利于學(xué)校特色發(fā)展。

2.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，積極探索面向?qū)I(yè)的教學(xué)方法

在高職學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革中，應(yīng)以素質(zhì)教育的理念為指導(dǎo)，按照高職教育培養(yǎng)應(yīng)用性人才的教育目標(biāo)，使數(shù)學(xué)教學(xué)為素質(zhì)教育服務(wù)。實(shí)現(xiàn)傳授數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想，培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力和提高數(shù)學(xué)素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，應(yīng)該用現(xiàn)代教學(xué)的觀點(diǎn)和思想組織教學(xué)，在教學(xué)過程中要淡化運(yùn)算技巧，強(qiáng)調(diào)直觀，降低對證明難度的要求；加強(qiáng)數(shù)學(xué)概念和思維方法的教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，突出數(shù)學(xué)應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力放在首位。

在教學(xué)中要注意改進(jìn)教學(xué)方法，注重現(xiàn)代化技術(shù)的使用，采用多媒體教學(xué)。為此，課題組通過集體備課，共同制作了《工科數(shù)學(xué)》的教學(xué)課件。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，我們也嘗試把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)，積極建設(shè)工科數(shù)學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)資源，錄制授課錄像，編寫工科數(shù)學(xué)題庫、案例庫等。使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不僅可以實(shí)現(xiàn)信息資源和設(shè)備資源共享，為學(xué)生提供多層次、多方位的學(xué)習(xí)資源，對教師和學(xué)生之間的交互性會(huì)有很大的提高，而且網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可全天24小時(shí)進(jìn)行，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來確定學(xué)習(xí)時(shí)間、內(nèi)容和進(jìn)度，避免了學(xué)生由于額外選修課與必修課在上課時(shí)間上的沖突。

3.改革教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)效果

對于高職學(xué)生來說，數(shù)學(xué)課程往往困難很大，在設(shè)計(jì)教學(xué)方法時(shí)，應(yīng)注意數(shù)學(xué)知識(shí)的深、廣度，力求體現(xiàn)以“必需、夠用”為度。把重點(diǎn)放在概念、方法和結(jié)論的實(shí)際應(yīng)用上。多用圖形、圖表表達(dá)信息，多用有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的案例、示例促進(jìn)對概念、方法的理解。對基礎(chǔ)理論不做論證，必要時(shí)只作簡單的幾何解釋。因此，我們提出了“四動(dòng)循環(huán)”的教學(xué)模式：

（1)專業(yè)案例驅(qū)動(dòng)：從專業(yè)課程的實(shí)例和示例中引出抽象的數(shù)學(xué)概念，并介紹數(shù)學(xué)發(fā)展史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

（2）數(shù)學(xué)思想帶動(dòng)：突出數(shù)學(xué)的基本思想和基本方法，帶動(dòng)數(shù)學(xué)的教與學(xué)。

（3）講練實(shí)驗(yàn)生動(dòng)：通過研討式教學(xué)、課堂練習(xí)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生的思維，進(jìn)一步加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。

（4）建模應(yīng)用活動(dòng)：針對專業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)的問題，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，在學(xué)生中開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)。

總之，教學(xué)中應(yīng)注重由案例啟發(fā)引入相關(guān)知識(shí)，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，突出并幫助學(xué)生理解重要概念的思想本質(zhì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。

4.研究測評手段，提高考核效果

變期末考試一錘定音的考核方式為過程式的考核方式，把重點(diǎn)放在學(xué)習(xí)過程的考核，增加了平時(shí)成績在總成績里的比重。課程的考核由過程性考核和期末考試兩部分組成。其中過程性考核成績以每學(xué)期安排的15次隨堂練習(xí)為主，根據(jù)學(xué)生的解答情況，每次給0，1，2分，最高2分，作為過程性考核成績，過程性考核成績最高為30分。工科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)部分（第一學(xué)期）期末考試為統(tǒng)考（百分制）。工科數(shù)學(xué)應(yīng)用部分（第二學(xué)期）期末考試為考查（百分制）。

研究結(jié)果表明高職高等數(shù)學(xué)要堅(jiān)持“數(shù)學(xué)為基，工程為用”的設(shè)計(jì)原則，要突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)注重?cái)?shù)學(xué)自身知識(shí)的講述，應(yīng)突出數(shù)學(xué)思想的傳授及應(yīng)用，貫徹以“思想傳授為主，計(jì)算證明為輔，突出強(qiáng)調(diào)應(yīng)用”的設(shè)計(jì)理念，讓學(xué)生真正理解和掌握數(shù)學(xué)思想，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。在教學(xué)方法方面，要通過案例教學(xué)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，將理論學(xué)習(xí)與知識(shí)應(yīng)用相結(jié)合，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生既會(huì)動(dòng)腦更會(huì)動(dòng)手的能力。教學(xué)中，注重學(xué)生以下三方面能力的培養(yǎng)：一是用數(shù)學(xué)思想、概念、方法消化吸收工程概念和工程原理的能力；二是把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力；三是求解數(shù)學(xué)模型的能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］ D.A.格勞斯.數(shù)學(xué)教與學(xué)研究手冊［M］.上海：上海教育

出版社，1999.

［2］ 陳潔，等.高職數(shù)學(xué)課程設(shè)置與課程體系改革的研究報(bào)告

［J］.天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，（2）：16-18.

［3］ 李改琴.試論高職高專數(shù)學(xué)課程內(nèi)容改革［J］.陜西師范

大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2004，（6）：237-238.

［4］ 唐守憲.建筑類高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系改革建設(shè)的

研究與實(shí)踐［J］.遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，（10）：

61-62.

［5］ 張春杰.高職高等數(shù)學(xué)分層教學(xué)探究［J］.吉林師范大學(xué)

學(xué)報(bào)，2006，（2）：121-122.

［6］ 高明海.高等數(shù)學(xué)模塊教學(xué)模式的探索與構(gòu)建［J］.內(nèi)蒙

古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2006，（9）：102-104.

［7］ 韓兆君.高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)策略的構(gòu)建［J］.高等數(shù)

學(xué)研究，2008，（4）：110-112.

［8］ 朱建國.高職數(shù)學(xué)課程模塊化教學(xué)的與研究［J］.南京工

程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（1）：91-94.

［9］ 云連英.面向?qū)I(yè)需求的高職數(shù)學(xué)課程設(shè)置研究［J］.數(shù)

學(xué)教育學(xué)報(bào)，2008，（4）：73-76.