淺談數(shù)學(xué)在輕工職業(yè)教育中的應(yīng)用

陳定發(fā)

摘 要：數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門(mén)學(xué)科，它作為現(xiàn)代技術(shù)的通用語(yǔ)言，是一切科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái)，在職業(yè)教育中不被重視，是職業(yè)教育中的薄弱環(huán)節(jié)，本文從職業(yè)教育中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀、職業(yè)教育中的應(yīng)用、教學(xué)原則等幾個(gè)方面來(lái)探討數(shù)學(xué)在中等職業(yè)教育中的地位和作用，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中的重要意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué) 職業(yè)教育 應(yīng)用 教學(xué)原則

英國(guó)自然科學(xué)家、哲學(xué)家羅杰說(shuō)：數(shù)學(xué)是科學(xué)的大門(mén)鑰匙，忽視數(shù)學(xué)必將傷害所有的知識(shí)。由此可見(jiàn)，在當(dāng)前大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的科技浪潮中，數(shù)學(xué)對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才有著不可小視的作用，這也是職業(yè)教育必須肩負(fù)起的社會(huì)重任。無(wú)論是不同時(shí)期、不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)生，還是社會(huì)工作者，數(shù)學(xué)都是不可或缺的知識(shí)。職業(yè)中專的學(xué)生入學(xué)起點(diǎn)低、基礎(chǔ)差。特別是數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科，學(xué)生基礎(chǔ)更差，學(xué)生和老師不重視，認(rèn)為職業(yè)教育中，學(xué)生學(xué)好學(xué)壞，關(guān)系不大，其實(shí)不然。在此，本人結(jié)合輕工職業(yè)教育中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀、數(shù)學(xué)在各學(xué)科課程中的一些應(yīng)用以及教學(xué)原則來(lái)說(shuō)明數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中具有的重要意義。

一、數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中的現(xiàn)狀、地位和作用

1.1數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中現(xiàn)狀

隨著職業(yè)教育的深化改革，中等職業(yè)教育已向社會(huì)全面放開(kāi)，學(xué)生入學(xué)無(wú)“門(mén)檻”（即考試分?jǐn)?shù)限制），導(dǎo)致中職學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差，厭學(xué)情緒嚴(yán)重，在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里甚至是現(xiàn)在，一個(gè)認(rèn)識(shí)偏見(jiàn)已經(jīng)根深蒂固扎根于中職學(xué)生，甚至教師的心中，即：只要在專業(yè)方面懂得一定理論，會(huì)相應(yīng)技能操作就是合格的中職學(xué)生了，對(duì)于數(shù)學(xué)中的基本公式、運(yùn)算和例題只要會(huì)套用就可以了，實(shí)在不會(huì)也無(wú)所謂，因?yàn)槲覀兣囵B(yǎng)的是具有一技之長(zhǎng)的普通勞動(dòng)者，而普通勞動(dòng)者不需要過(guò)多的文化理論基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在當(dāng)今大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的時(shí)代背景下，面對(duì)社會(huì)給各級(jí)人才需求所帶來(lái)的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)，我們培養(yǎng)的不再是單一的普通勞動(dòng)者，而是懂理論、知應(yīng)用、會(huì)操作的技能型人才，他承載著未來(lái)技術(shù)革新的重任，這樣不得不讓我們重新思考應(yīng)該如何對(duì)待數(shù)學(xué)。

1.2 數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中的地位和作用

在日常生活、生產(chǎn)實(shí)際中，時(shí)常從數(shù)學(xué)的角度提出、分析并解決問(wèn)題，如用分段函數(shù)解決出租車的計(jì)價(jià)問(wèn)題，在考察生產(chǎn)情況是否正常時(shí)，應(yīng)用一種概率統(tǒng)計(jì)的觀念，在化工計(jì)算中涉及的加權(quán)平均值、回歸方程式等。

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種思維活動(dòng)，是培養(yǎng)思維能力的重要途徑和手段，數(shù)學(xué)在鍛煉和提高思維水平、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神方面發(fā)揮著突出的作用。代數(shù)、三角、幾何和概率統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的基本運(yùn)算能力、基本計(jì)算工具使用能力、空間想象能力、數(shù)形結(jié)合能力、思維能力和簡(jiǎn)單實(shí)際應(yīng)用能力，特別是空間想象及思維能力，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)機(jī)械制圖的教學(xué)尤為重要，由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的原因，目前的中職學(xué)生普遍感到機(jī)械制圖課程難學(xué)、怕學(xué)。

現(xiàn)代職業(yè)教育中數(shù)學(xué)教學(xué)不再是是背背公式、套套題型，學(xué)好學(xué)壞關(guān)系不大，只要考試過(guò)關(guān)就行的問(wèn)題，而應(yīng)該是一種方法和過(guò)程的教學(xué)，是一種培養(yǎng)學(xué)生各種學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力和良好思維習(xí)慣的最基本的教學(xué)手段，更重要的是要為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和將來(lái)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、數(shù)學(xué)在輕工職業(yè)教育中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)是一種應(yīng)用非常廣泛的學(xué)科。偉大的數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“宇宙之大、離子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生活之謎、日月之繁，無(wú)處不用。 ”在輕工職業(yè)教育中，主要開(kāi)設(shè)有食品生物工藝（含甘蔗制糖工藝、食品工藝、工業(yè)發(fā)酵等方向）、制漿造紙、生物化工、生物制藥、塑料成型、日用化工、家用電器、家具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電設(shè)備安裝與維修等專業(yè)，數(shù)學(xué)為這些專業(yè)課的教學(xué)提供數(shù)學(xué)符號(hào)、公式結(jié)論和解決問(wèn)題的方法和途徑。下面，通過(guò)闡述數(shù)學(xué)在機(jī)械制圖、工程力學(xué)、化工計(jì)算、電工學(xué)等方面的一些具體應(yīng)用，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明數(shù)學(xué)在職業(yè)教育中的重要性。

2.1數(shù)學(xué)在機(jī)械制圖課程中的應(yīng)用

機(jī)械制圖課程是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)電類專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是以平面幾何與立體幾何為理論基礎(chǔ)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課程之前必須具備初等幾何，特別是立體幾何的基本知識(shí)。點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律、基本幾何體的三視圖是機(jī)械制圖的重要學(xué)習(xí)部分，棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、球體、圓環(huán)等常見(jiàn)的基本幾何體，在數(shù)學(xué)中稱為空間幾何體。在空間幾何體的教學(xué)時(shí)，注意結(jié)合《機(jī)械制圖》中的基本幾何體，如螺母、螺栓、圓銷、球閥、球形軸承、圓環(huán)墊圈等，使學(xué)生深刻意識(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)在機(jī)械制圖領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，促使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，使專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的良效。

2.2數(shù)學(xué)在工程力學(xué)課程中的應(yīng)用

“工程力學(xué)”是由理論力學(xué)和材料力學(xué)組成，前者與解析幾何、方程等聯(lián)系密切，并且經(jīng)常用到坐標(biāo)、向量的知識(shí)，后者需要積分法、疊加法及平面圖形的性質(zhì)。例如， 在靜力學(xué)中，靜力學(xué)基本公理、物體的受力分析、力系的簡(jiǎn)化、空間力系的平衡、力矩的計(jì)算，主要應(yīng)用了向量加法的平行四邊形法則和三角形法則；在匯交力系中，主要應(yīng)用了向量在軸上、平面上的投影，向量與軸的夾角。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中主要應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的物理意義求速度 與加速度 ，并用到了極限；在動(dòng)力學(xué)基本方程中主要應(yīng)用了一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與定積分；特別在求重力的功、彈力的功、作用于轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上的力及力偶的功、摩擦力的功等對(duì)定積分進(jìn)行了大量的應(yīng)用；可以說(shuō)整個(gè)工程力學(xué)中每一部分內(nèi)容無(wú)不應(yīng)用了數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)系、幾何作圖、向函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與定積分等知識(shí)，且有大量的幾何作圖和數(shù)學(xué)計(jì)算。

有一句廣為流傳的話，叫作：學(xué)好工程力學(xué)就是學(xué)好數(shù)學(xué)。私以為不無(wú)道理。工程力學(xué)都是建立在大量的數(shù)學(xué)公式基礎(chǔ)之上的，如果沒(méi)有好的數(shù)學(xué)水平，無(wú)法理解這些公式的原理以及解法，那么學(xué)習(xí)工程力學(xué)根本無(wú)從談起。

2.3數(shù)學(xué)在化工計(jì)算中的應(yīng)用

在輕工職業(yè)教育中，在制漿造紙、食品生物工藝、生物化工、生物制藥、藥物制劑等專業(yè)常常開(kāi)設(shè)有化工原理這門(mén)課程。在化工原理這門(mén)課程中最基本的計(jì)算，涉及原料量和濃度、產(chǎn)物濃度和數(shù)量以及供應(yīng)或發(fā)生熱量交換等關(guān)系問(wèn)題，需要通過(guò)物料衡算和熱量衡算的方法計(jì)算，所有這些計(jì)算統(tǒng)稱為化工計(jì)算。化工涉及的計(jì)算問(wèn)題大多較繁雜，如果數(shù)學(xué)知識(shí)掌握不牢固，一知半解，就容易出錯(cuò)，嚴(yán)重時(shí)，導(dǎo)致無(wú)法計(jì)算下去。在化工計(jì)算中，除了用到一些基本運(yùn)算，如加、減、乘、除、百分?jǐn)?shù)等以外，還會(huì)用到一些數(shù)學(xué)概念，比如乘方、開(kāi)方、倒數(shù)、函數(shù)、極限、概率、求和、算術(shù)平均值、加權(quán)平均值、回歸方程式等。

2.4數(shù)學(xué)在電工學(xué)課程中的應(yīng)用

“電工學(xué)”是一門(mén)研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的科學(xué)，是輕工職業(yè)學(xué)校機(jī)電和電子技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在電工學(xué)的教學(xué)中，經(jīng)常用數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)學(xué)圖像以及數(shù)學(xué)作圖等知識(shí)來(lái)表述電工學(xué)（概念、定律、公式）的問(wèn)題，例如，利用歐姆定律：I=U/R，推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻公式，在串聯(lián)電路中，電流處處相等，即 I=I 1=I2=…，串聯(lián)總電壓等于各串聯(lián)電壓各導(dǎo)體兩端電壓之和，即 U=U1+U2+…，然后，根據(jù)歐姆定律：I=U/R，推知 I 1=U1/R1 I2=U2/R2 …，所以： IR=I 1R1+I2R2+… 則有：R=R1+R2+…

同理，利用并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)和歐姆定律以及數(shù)學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)出并聯(lián)電路中總電阻公式，最后，也可推導(dǎo)出串并聯(lián)電路中的總電阻公式。再如，在研究正弦交流電時(shí)，無(wú)論是用解析式（i=Imsin（ωx+φ0），還是旋轉(zhuǎn)矢量來(lái)表示，畫(huà)出它們的關(guān)系曲線（波形圖）或矢量圖，利用函數(shù)圖像來(lái)分析，這樣，就變得清晰明了，簡(jiǎn)單易懂。

三、數(shù)學(xué)在輕工職業(yè)教育中的教學(xué)原則

針對(duì)目前中職學(xué)生文化基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)淡薄、成績(jī)不理想的現(xiàn)狀，如何做才能既滿足數(shù)學(xué)在輕工職業(yè)教育的基本要求，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)成績(jī)且在一定程度上減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)呢？那么，在數(shù)學(xué)的教學(xué)中，我們只有遵循以下教學(xué)原則：

3.1加強(qiáng)目的性教學(xué)

教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)某些學(xué)科缺乏學(xué)習(xí)積極性，往往是由于對(duì)學(xué)習(xí)這門(mén)學(xué)科的重要意義缺乏深刻的認(rèn)識(shí)，一旦學(xué)生充分理解所學(xué)知識(shí)的相互聯(lián)系，理解了所學(xué)內(nèi)容的科學(xué)意義和社會(huì)意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神就會(huì)油然而生。由于中等職業(yè)教育是為學(xué)生就業(yè)而進(jìn)行的定向教育，學(xué)生職業(yè)興趣定向較早，他們一進(jìn)校門(mén)就自覺(jué)或不自覺(jué)地將興趣集中于固定的專業(yè)，由于這種心理特征，不少學(xué)生在學(xué)習(xí)中，重專業(yè)輕基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)學(xué)課的基礎(chǔ)作用認(rèn)識(shí)不足，甚至產(chǎn)生學(xué)不學(xué)無(wú)所謂，只要能混過(guò)去就行的心理，絕大多數(shù)學(xué)生都沒(méi)有認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的性和重要性。因此在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)把數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的作用和意義貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的，理解數(shù)學(xué)的實(shí)際意義，調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知需要。特別地，教師要根據(jù)本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，在數(shù)學(xué)教學(xué)中將數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)結(jié)合專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，可以使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)作為一門(mén)計(jì)算工具的重要性，真正體會(huì)到數(shù)學(xué)是“有用”的，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣。

3.2對(duì)中職的數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)增強(qiáng)針對(duì)性

在中考之后，有許多學(xué)生選擇了進(jìn)入中職學(xué)校接受教育，中職與高中相比，其社會(huì)專業(yè)性更強(qiáng)，更加側(cè)重于對(duì)學(xué)生社會(huì)技能的培養(yǎng)。那么，在中專開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)，就要有針對(duì)性，更加接近他們所側(cè)重的技能教育。針對(duì)不同專業(yè)制定不同的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)計(jì)劃。如對(duì)開(kāi)設(shè)有機(jī)械類課程專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)了“集合”后，就可以上“立體幾何”?！傲Ⅲw幾何”是一些專業(yè)刪去的內(nèi)容，但對(duì)于開(kāi)設(shè)有機(jī)械類課程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是最基本的知識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的邏輯推理能力、空間想象能力、識(shí)圖制圖能力，為學(xué)習(xí)機(jī)械類課程打下基礎(chǔ)。又如對(duì)開(kāi)設(shè)有電工電子子類課程專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)把“三角函數(shù)”“復(fù)數(shù)”等內(nèi)容適當(dāng)提前。特別是三角函數(shù)內(nèi)容中，函數(shù)y=Asin（ωx+φ）的圖像（其他專業(yè)刪去的內(nèi)容）要作為重點(diǎn)講解。這種函數(shù)在電工學(xué)和工程技術(shù)方面有著廣泛的應(yīng)用，例如：交流電中電流強(qiáng)度 I與時(shí)間 t之間的關(guān)系；物體簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，位移 y與時(shí)間 x的關(guān)系等，都可以用這種形式的函數(shù)表示。這樣才能做到與專業(yè)課很好地銜接。再如對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)，可以補(bǔ)充“邏輯代數(shù)”有關(guān)知識(shí)，如二進(jìn)制等知識(shí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)打下必要的基礎(chǔ)。

3.3以學(xué)科要求確立“夠用”“實(shí)用”原則

中職的人才培養(yǎng)的思路是走“實(shí)用型”的路子，而不是“學(xué)術(shù)型”“理論型”。根據(jù)中職學(xué)生的特點(diǎn)和中職教育教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，在有限的課時(shí)內(nèi)，選擇授課內(nèi)容必須堅(jiān)持“夠用為度”、突出“實(shí)用性”的原則，即本專業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)需要的基礎(chǔ)知識(shí)必須滿足，力求學(xué)不在多、學(xué)而有用。使數(shù)學(xué)教學(xué)更貼近學(xué)生、貼近崗位、貼近社會(huì)，努力實(shí)現(xiàn)教育與崗位需求“零距離”。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，作為中職教育的數(shù)學(xué)教師，不但要傳授知識(shí)，更要根據(jù)中職生的實(shí)際情況，切實(shí)注重培養(yǎng)，激發(fā)他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)興趣，從而更好地為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、適應(yīng)專業(yè)崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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