有關(guān)問題驅(qū)動(dòng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)研究

黑龍江 姚克儉 王富彬 李玉寶 劉鐵城

有關(guān)問題驅(qū)動(dòng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)研究

黑龍江 姚克儉 王富彬 李玉寶 劉鐵城

本文根據(jù)我國(guó)高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題，提出了問題驅(qū)動(dòng)的高職教學(xué)理念，闡述了問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的設(shè)計(jì)思路，進(jìn)一步完善了問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)的教學(xué)情景，并給出相應(yīng)的考核方式，形成了比較完善的問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的評(píng)價(jià)體系。

問題驅(qū)動(dòng)；模塊教學(xué)；教學(xué)情景

一、目前高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問題

作為高職院校重要基礎(chǔ)課之一的高等數(shù)學(xué)，在當(dāng)前形勢(shì)下暴露的問題很多。例如：學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平總體較低，但個(gè)體差異性較大，給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來較大困難；人才培養(yǎng)方案的制定普遍不重視數(shù)學(xué)課程的教學(xué)，隨意刪減課時(shí)和安排數(shù)學(xué)課程的順序，難以保障高職教育中高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；教學(xué)的基本內(nèi)容少，且與高中數(shù)學(xué)內(nèi)容重復(fù)，基本上是一元微積分最基礎(chǔ)部分，未形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，未體現(xiàn)為專業(yè)服務(wù)的應(yīng)有功能，數(shù)學(xué)課程已成為許多高職學(xué)校應(yīng)付式的課程；高職院校設(shè)置的專業(yè)比較廣泛，對(duì)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)要求呈多樣性，數(shù)學(xué)課程開設(shè)的模式復(fù)雜，可選擇的數(shù)學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣，也為教師的教學(xué)增加了難度。在眾多的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革方案中，作為一種新型的、實(shí)用性很強(qiáng)的教學(xué)模式——基于問題驅(qū)動(dòng)的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)法應(yīng)運(yùn)而生，它將成為高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式的一種發(fā)展趨勢(shì)。

二、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的概念

所謂“問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”就是在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)和幫助下，緊緊圍繞一個(gè)共同的問題，在強(qiáng)烈的問題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自我探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)?！皢栴}驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是一種建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)之上的教學(xué)方法，它要求問題的目標(biāo)性和教學(xué)情境的創(chuàng)建，讓學(xué)生帶著特定問題自主探索，在完成問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)以及相關(guān)的教學(xué)資源處理能力，知識(shí)和技能點(diǎn)把握、消化的能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和協(xié)作精神。在這個(gè)過程中，學(xué)生還會(huì)不斷地收獲成就感，可以更大地激發(fā)他們的求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)，從而培養(yǎng)他們獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的學(xué)習(xí)能力。

三、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的設(shè)計(jì)

在高職絕大多數(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中,數(shù)學(xué)既是一門重要的文化基礎(chǔ)課,又是一門必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)思維素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要的作用。但由于人們對(duì)數(shù)學(xué)課在高職教育中所處的地位與作用認(rèn)識(shí)不夠,教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)評(píng)價(jià)等都基本上停留在普通?？频幕A(chǔ)上，沒有根本性改變,再加之現(xiàn)今仍缺乏體現(xiàn)高職特點(diǎn)的課程教學(xué)大綱,教學(xué)所使用的教材也缺乏高職應(yīng)有的特色,很難滿足高等職業(yè)教育各學(xué)科和工程技術(shù)對(duì)高等數(shù)學(xué)的要求。

根據(jù)高職院校培養(yǎng)目標(biāo)和因材施教原則，數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)要保證專業(yè)發(fā)展的需要，既要照顧不同學(xué)生的個(gè)性，又要著眼于學(xué)生的專業(yè)發(fā)展、學(xué)生的全面發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)理念是：理論夠用，突出應(yīng)用，服務(wù)專業(yè)，提高能力。堅(jiān)持與專業(yè)教師共同開發(fā)課程，課程設(shè)計(jì)模塊化教學(xué)，基礎(chǔ)部分用來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思想以及自主學(xué)習(xí)的能力；應(yīng)用模塊則根據(jù)不同的專業(yè)要求進(jìn)行整合，供學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課時(shí)作為工具使用；提高模塊則是根據(jù)學(xué)生深造的要求和能力培養(yǎng)的需要，補(bǔ)充一些相關(guān)的知識(shí)。我們把高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分為以下三大模塊。

1.基礎(chǔ)模塊。基礎(chǔ)模塊教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定是以保證滿足各專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的要求為依據(jù)，包括高等數(shù)學(xué)最基本的內(nèi)容，設(shè)為必修課。具體包括：（1）函數(shù)的極限與連續(xù)；（2）導(dǎo)數(shù)與微分；（3）導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用；（4）不定積分；（5）定積分及其應(yīng)用。教師在教學(xué)中必須精講、細(xì)講，力求使學(xué)生完全掌握。這些最基本的訓(xùn)練，意在使學(xué)生掌握工程技術(shù)中常用的數(shù)學(xué)工具和基本的數(shù)學(xué)思想，以滿足后續(xù)課程對(duì)數(shù)學(xué)的需要；同時(shí)使學(xué)生具備初步的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。

2.應(yīng)用模塊。應(yīng)用模塊是根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，增加解決實(shí)際問題的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)高等數(shù)學(xué)的知識(shí)來源于實(shí)際。其主要特點(diǎn)是體現(xiàn)專業(yè)性，具體要求如下：（1）建筑工程技術(shù)、建筑工程管理、道路橋梁工程技術(shù)、市政工程技術(shù)、工程監(jiān)理等專業(yè)開設(shè)常微分方程、多元微積分、無窮級(jí)數(shù)。（2）工程造價(jià)、建筑經(jīng)濟(jì)管理、物業(yè)管理、物流管理等專業(yè)開設(shè)行列式與矩陣、線性方程組、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。（3）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)開設(shè)離散數(shù)學(xué)、行列式與矩陣、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)；（4）機(jī)械與制造、機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)開設(shè)常微分方程、無窮級(jí)數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。所有內(nèi)容都要體現(xiàn)一個(gè)“用”字，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法解決一些專業(yè)問題。

3.提高模塊。提高模塊內(nèi)容的設(shè)定主要是針對(duì)學(xué)生將來持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)來確定的，只為針對(duì)參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽、有專升本要求以及渴望提高數(shù)學(xué)興趣和能力的學(xué)生開設(shè)選修課，并采用系列專題講座的形式進(jìn)行教學(xué)。在這一部分中適當(dāng)介紹一些數(shù)學(xué)建模的思想、方法或一些研究?jī)?nèi)容，使學(xué)生對(duì)目前最新的數(shù)學(xué)工具及其發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便他們?nèi)蘸筮M(jìn)一步自學(xué)和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題。內(nèi)容包括：（1）針對(duì)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生，有Mathematical、Matlab軟件的使用介紹與演示，需要教師啟發(fā)式地介紹初等數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃、科學(xué)計(jì)算方法的相關(guān)知識(shí)和方法。（2）針對(duì)參加專升本考試需要的學(xué)生，有考綱所要求的內(nèi)容。（3）針對(duì)渴望提高數(shù)學(xué)興趣和能力的學(xué)生，有一些有利于提高學(xué)生興趣和能力方面的內(nèi)容，如數(shù)學(xué)史選講、優(yōu)選法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)初步、統(tǒng)計(jì)案例、統(tǒng)籌法與圖論初步、風(fēng)險(xiǎn)與決策等。使學(xué)生對(duì)目前最新的數(shù)學(xué)工具及其發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便他們?nèi)蘸筮M(jìn)一步自學(xué)和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題。

四、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的教學(xué)情境

在高職數(shù)學(xué)的教學(xué)中運(yùn)用“工學(xué)結(jié)合”的教育理念，按照“模塊式教學(xué)”的設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容安排，采用“問題驅(qū)動(dòng)”的措施與手段，構(gòu)成一個(gè)科學(xué)、完整的高職數(shù)學(xué)教學(xué)體系和平臺(tái)。具體地說，以“數(shù)學(xué)建?！睘橥黄瓶?，將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論分為若干個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，將基于問題驅(qū)動(dòng)的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式引入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)，以實(shí)際問題為各教學(xué)情境的載體，將數(shù)學(xué)理論與知識(shí)的典型應(yīng)用轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)情境，形成課程內(nèi)容或任務(wù)間內(nèi)在的邏輯關(guān)系，提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

將每一個(gè)教學(xué)單元分為5個(gè)教學(xué)情境：?jiǎn)栴}導(dǎo)入與分析：介紹與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際問題；數(shù)學(xué)支撐理論：講解解決該問題需要的數(shù)學(xué)理論；數(shù)學(xué)建模：利用學(xué)到的數(shù)學(xué)理論建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型；模型評(píng)價(jià)：教師對(duì)學(xué)生所作的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出正確結(jié)果；理論應(yīng)用：教師給出利用本單元的數(shù)學(xué)理論可以解決的一個(gè)實(shí)際問題。

五、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的考核方式

考核采取動(dòng)態(tài)考評(píng)與集體評(píng)分相結(jié)合的方法，實(shí)行考教分離。

考核主要包括學(xué)習(xí)紀(jì)律、參與及表現(xiàn)、作業(yè)、綜合知識(shí)和綜合能力部分。

考核方式的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（共100分）：學(xué)習(xí)紀(jì)律10%；活動(dòng)參與及表現(xiàn)10%；每個(gè)教學(xué)領(lǐng)域布置一個(gè)綜合課程作業(yè)，各領(lǐng)域總成績(jī)30%；綜合知識(shí)和綜合能力測(cè)試50%。

結(jié)合平時(shí)的出勤情況、完成課程作業(yè)情況由教師綜合評(píng)定給分。在學(xué)期末進(jìn)行綜合知識(shí)和綜合能力測(cè)試，理論部分40%，應(yīng)用部分60%。

【注】基金項(xiàng)目：本文為2011年中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)教育教改工程資助項(xiàng)目；項(xiàng)目名稱：基于問題驅(qū)動(dòng)的高等數(shù)學(xué)課程改革的研究與實(shí)踐；項(xiàng)目編號(hào)：2011044。

(作者單位：黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

（編輯 劉麗娜）