MES模塊教學(xué)法在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

田秀芹

摘要 本文針對高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合MES教學(xué)法的特點(diǎn)，將MES教學(xué)法應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中來。在教學(xué)過程中注重理論知識(shí)與專業(yè)需求的結(jié)合，突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，提高學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的參與度。

關(guān)鍵詞 MES教學(xué)法 高等數(shù)學(xué) 高等教育

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下，各高校越來越重視學(xué)生的動(dòng)手操作能力，在學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中不斷增加專業(yè)課學(xué)時(shí)，而相對地減少高等數(shù)學(xué)課時(shí)，使得高等數(shù)學(xué)教學(xué)更加困難。同時(shí)，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中還存在專業(yè)針對性不強(qiáng)、教學(xué)內(nèi)容偏重理論等問題，因此高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革勢在必行。

1傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)方式的分析

高等數(shù)學(xué)是理工科大學(xué)各專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，是其它專業(yè)課的基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不僅僅是要求學(xué)生掌握解題方法與技巧，更重要的是培養(yǎng)他們的邏輯推理能力、應(yīng)用實(shí)踐能力。但是高等數(shù)學(xué)所涵蓋的內(nèi)容多，概念抽象，理論性強(qiáng)，理論證明及推導(dǎo)過程較為繁瑣，缺乏直觀的思維模型。初學(xué)者總有“概念難以理解，解題無思路”，很多學(xué)生昕不懂，進(jìn)而逐漸對高數(shù)失去了學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

在高等數(shù)學(xué)的課堂上，通常以教師的理論講解為主，有時(shí)經(jīng)常為了趕課而很少了解學(xué)生的掌握情況。對于很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中目的性又不夠明確，對所學(xué)的知識(shí)不會(huì)歸納總結(jié)，對相關(guān)理論和計(jì)算結(jié)果缺乏聯(lián)系，不能將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)條理化。

同時(shí)，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性，而輕視實(shí)踐環(huán)節(jié)，使得理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中，過分依賴于定理、公式的嚴(yán)格推導(dǎo)與證明，對知識(shí)之間如何配合運(yùn)用來解決實(shí)際問題等沒有足夠的重視。目前，有許多的高數(shù)計(jì)算可以應(yīng)用一些數(shù)學(xué)軟件來直接求解，很多教師忽視結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)軟件來具體闡述該理論的應(yīng)用，在許多情況下，可以將數(shù)學(xué)理論與計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)合起來，建立數(shù)學(xué)模型，然后利用計(jì)算機(jī)來求解，從而解決實(shí)際問題。在傳統(tǒng)的高數(shù)教學(xué)中，缺乏學(xué)生的動(dòng)手操作能力培養(yǎng)，學(xué)生解決問題的效率和能力沒有得到有效提高。

再者，在傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，大部分教師只是按照課本系統(tǒng)地講解理論知識(shí)，缺乏與學(xué)生的專業(yè)知識(shí)之間的聯(lián)系。有些學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷對高數(shù)的學(xué)習(xí)目的產(chǎn)生懷疑，會(huì)有“學(xué)習(xí)高數(shù)無用”的想法，因此學(xué)生對高數(shù)的學(xué)習(xí)一直處于被動(dòng)狀態(tài)。傳統(tǒng)教學(xué)方法將高數(shù)與其它專業(yè)課的學(xué)習(xí)割裂開來，使得學(xué)生對高數(shù)作為工具學(xué)科的認(rèn)識(shí)不足，高等數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)課程所具備的實(shí)用價(jià)值沒有得到充分體現(xiàn)。

2 MES模塊教學(xué)法特點(diǎn)分析

模塊化教學(xué)法（MES），是20世紀(jì)70年代初由國際勞工組織研發(fā)的以現(xiàn)場教學(xué)為主，以技能培養(yǎng)為核心的一種新的教學(xué)模式，20世紀(jì)90年代傳入我國，憑借它鮮明的系統(tǒng)性、靈活性、針對性、適用性等特點(diǎn)，迅速在國內(nèi)得以應(yīng)用和推廣。同時(shí)結(jié)合我國的國情發(fā)展了“寬基礎(chǔ)、活模塊”的教育模式。所謂“寬基礎(chǔ)、活模塊”教育模式，就是從以人為本、全面育人的教育理念出發(fā)，首先培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)、基礎(chǔ)從業(yè)能力，再利用模塊課程問靈活合理搭配，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。

MES將職業(yè)培訓(xùn)看作一個(gè)統(tǒng)一的整體，以崗位任務(wù)為依據(jù)將任務(wù)和技能合理分解成不同模塊，每個(gè)模塊通常簡練且實(shí)用性強(qiáng)。然后針對性地按照技能需要靈活地進(jìn)行各種新的排列組合，從而形成完整、系統(tǒng)、緊湊且有關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容。與傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式相比，MES具有鮮明的系統(tǒng)性、針對性、嚴(yán)密性、適用性、靈活性、針對性的特點(diǎn)，得到越來越多教育工作者的應(yīng)用。MES教學(xué)法以技能培養(yǎng)為核心，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)與專業(yè)知識(shí)的融合，打破傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主體性，教師的指導(dǎo)和示范職責(zé)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，做到學(xué)以致用，充分體現(xiàn)了“教、學(xué)、做”三合一的教學(xué)理念。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的背景下，同時(shí)考慮學(xué)生的能力發(fā)展、專業(yè)需求以及就業(yè)需求，我們將MES應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，對傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式加以合理調(diào)整，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

3模塊化教學(xué)法在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

3.1教學(xué)內(nèi)容模塊化

高等數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容為函數(shù)與極限，函數(shù)微積分，微分方程，級(jí)數(shù)，概率論等，涉及的理論抽象、知識(shí)面廣。但是針對高校中的不同專業(yè)，他們對高等數(shù)學(xué)的掌握程度以及知識(shí)面的要求不同，因此，對高等數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化的教學(xué)是必要的。我們以培養(yǎng)適合不同崗位需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)和專業(yè)特點(diǎn)，保證學(xué)生所學(xué)知識(shí)完整性的前提下，將與專業(yè)聯(lián)系不緊密的部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減和整合，使其更適合理工類、經(jīng)管類、醫(yī)學(xué)類等各專業(yè)的要求，更易于學(xué)生掌握。教學(xué)模塊設(shè)計(jì)好之后，再根據(jù)專業(yè)的差異對模塊進(jìn)行合理組合，構(gòu)建出適合不同專業(yè)并具有專業(yè)特色的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模塊，從而讓教師更好地組織教學(xué)。例如計(jì)算機(jī)專業(yè)和高數(shù)是密不可分的，分段函數(shù)、級(jí)數(shù)內(nèi)容以及稅收籌劃中的數(shù)學(xué)思想等都在計(jì)算機(jī)專業(yè)中有重要用途；在物理專業(yè)，高數(shù)中的導(dǎo)數(shù)和微分、定積分這些概念可以結(jié)合物理中的速度、加速度、位移、物體做功這些概念來重點(diǎn)講解；在醫(yī)學(xué)專業(yè)，我們通常通過求解方程組的“周期解”來研究心臟跳動(dòng)、血液循環(huán)等周期的運(yùn)動(dòng)。

3.2教學(xué)方式多樣化

針對高等數(shù)學(xué)中的不同模塊內(nèi)容，它們的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及側(cè)重點(diǎn)不同。例如，有些模塊偏向于理論推導(dǎo)，而有些模塊偏向于計(jì)算及應(yīng)用。因此，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教學(xué)方式也應(yīng)有所不同。我們根據(jù)高數(shù)理論的整體特點(diǎn)，將教學(xué)方式劃分為基礎(chǔ)理論教學(xué)模塊、專業(yè)教學(xué)模塊和實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)模塊，結(jié)合不同教學(xué)模塊的特點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)特的教學(xué)設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)理論教學(xué)模塊設(shè)計(jì)中，更側(cè)重于各專業(yè)所需的高數(shù)中的基本概念及理論，理論相對簡單容易理解，因此這部分主要以課堂講授為主，同時(shí)結(jié)合多媒體輔助教學(xué)，以掌握基本理論內(nèi)容為目標(biāo)。在專業(yè)教學(xué)模塊的設(shè)計(jì)中，就要比較側(cè)重理論與專業(yè)之間的聯(lián)系，要根據(jù)不同的專業(yè)而加以針對性的設(shè)計(jì)。高等數(shù)學(xué)通常是在大一階段開設(shè)，學(xué)生還不太了解高數(shù)理論在他們專業(yè)的應(yīng)用，所以在授課時(shí)就要盡量結(jié)合具體事例，將專業(yè)知識(shí)融入到教學(xué)中。同時(shí)，也應(yīng)該組織學(xué)生進(jìn)行分組討論和自主探究學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)從實(shí)際問題中篩選出有用的信息和數(shù)據(jù)，找尋專業(yè)中常用的高數(shù)理論，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題的能力。另外，在高數(shù)教學(xué)中，要不斷滲透數(shù)學(xué)建模的思想方法，運(yùn)用變化的、全面的觀點(diǎn)去分析和建立數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生切實(shí)感受到高等數(shù)學(xué)知識(shí)在專業(yè)中的應(yīng)用，進(jìn)而提高學(xué)生的分析解決問題的能力。在實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)模塊中，就要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，然后要求學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論以及Matlab、Mathematica等數(shù)學(xué)軟件來求解問題，從而達(dá)到利用數(shù)學(xué)軟件工具來幫助自己分析和解決問題的目的。同時(shí)，在各模塊的教學(xué)中采用不同的教學(xué)方法，教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高學(xué)生的參與度以及學(xué)習(xí)興趣。

3.3考核形式多樣化

期末考試一般是考查學(xué)生高數(shù)課程學(xué)習(xí)成效的重要手段。高數(shù)是大學(xué)課程掛科比例最高的一門課程，由于缺乏高數(shù)與所學(xué)專業(yè)的聯(lián)系，導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)完之后產(chǎn)生“所學(xué)知識(shí)無用”的想法。因此，高數(shù)的考核形式應(yīng)該多樣化，結(jié)合不同的專業(yè)加強(qiáng)過程考核和綜合考評(píng)。我們可以保留原有的試卷考試模式，以此來檢測學(xué)生對理論知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用水平，只是期末卷面成績所占比重應(yīng)有所下降。加重平時(shí)成績的考查力度。例如，某章節(jié)學(xué)完之后，教師結(jié)合不同專業(yè)的特點(diǎn)，提出若干個(gè)與本章內(nèi)容、專業(yè)應(yīng)用有關(guān)的數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生分組討論合作完成，最后以小論文或小報(bào)告的形式來體現(xiàn)。這種綜合考核模式不僅考查了學(xué)生對基本理論的掌握情況，也幫助學(xué)生增加了對高數(shù)知識(shí)與本專業(yè)關(guān)系的理解，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力。

4總結(jié)

基于高等數(shù)學(xué)課程的理論性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)、缺乏直觀的數(shù)學(xué)模型等特點(diǎn)，將MES模塊化教學(xué)應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中來，將高等數(shù)學(xué)知識(shí)模塊化、實(shí)例化、實(shí)用化，突出數(shù)學(xué)應(yīng)用的同時(shí)，也豐富了課堂教學(xué)方法，提高了學(xué)生的參與度及學(xué)習(xí)興趣，逐漸改變學(xué)生對高等數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)，感受到高等數(shù)學(xué)作為工具學(xué)科，在解決實(shí)際問題時(shí)所發(fā)揮的作用。