高職院校高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革與實踐

黃建國

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 安徽 合肥 230022)

高等數(shù)學(xué)在高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)中具有基礎(chǔ)性、素質(zhì)性、發(fā)展性、創(chuàng)新性作用，支撐著學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)和后續(xù)發(fā)展。隨著高等職業(yè)教育教學(xué)改革的深化和生源的變化，對高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)帶來了很大的影響和挑戰(zhàn)，亟需緊密結(jié)合專業(yè)實際，立足就業(yè)崗位，重視數(shù)學(xué)文化傳承，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段、方法及教學(xué)模式等方面進(jìn)行改革建設(shè)，以提高高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。

1 制訂數(shù)學(xué)教學(xué)方案

1.1 融合專業(yè)教學(xué)，優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容

為滿足經(jīng)濟(jì)社會和行業(yè)企業(yè)對技能型人才的需要，高職院校加強(qiáng)了專業(yè)建設(shè)，依據(jù)職業(yè)資格規(guī)范，立足職業(yè)能力培育，改革了專業(yè)課程體系。作為重要基礎(chǔ)課的高等數(shù)學(xué)課程更需打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系，突出職業(yè)性，充分了解各專業(yè)所必須的數(shù)學(xué)知識，結(jié)合目前數(shù)學(xué)課時緊縮、學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱的實際，對高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計、整合。要通過調(diào)查研究，制訂滿足專業(yè)學(xué)習(xí)實際、內(nèi)容有所側(cè)重、突出職教特色的課程標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)內(nèi)容可分基礎(chǔ)模塊和專業(yè)模塊進(jìn)行設(shè)計，基礎(chǔ)模塊為所有學(xué)生都必須掌握的一元函數(shù)微積分及其應(yīng)用，而主要體現(xiàn)在應(yīng)用方面的專業(yè)模塊分為工科類、經(jīng)管類、計算機(jī)類等。如對機(jī)電類專業(yè)優(yōu)選傅立葉級數(shù)內(nèi)容，對土木類專業(yè)選取線性代數(shù)內(nèi)容，對經(jīng)管類專業(yè)選取概率與統(tǒng)計內(nèi)容。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，重視數(shù)學(xué)應(yīng)用，以“學(xué)用數(shù)學(xué)”為設(shè)計主線，精心選取與專業(yè)技能融合的案例式數(shù)學(xué)解決方案，淡化數(shù)學(xué)理論的完整性，摒棄繁雜的計算，強(qiáng)化直觀形象的數(shù)學(xué)幾何說明，編寫更適合高職教育需要和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的規(guī)劃教材。

1.2 改進(jìn)教學(xué)方法及手段，提高教學(xué)效果

一是重視高等數(shù)學(xué)省級教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)。開展數(shù)學(xué)老師了解專業(yè)活動，教師要簡化與專業(yè)聯(lián)系不緊的內(nèi)容，深入了解支撐專業(yè)課程學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識。要鼎力施行模塊化教學(xué)設(shè)計，使數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容愈加貼近專業(yè)需求。二是突出“啟發(fā)”式和“案例”教學(xué)法教學(xué)，倡導(dǎo)探究式教學(xué)法，善用“對比”法教學(xué)。在課堂教學(xué)中，摸清學(xué)情、生情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，考慮高等數(shù)學(xué)特有的邏輯性，緊密圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，引導(dǎo)、啟發(fā)、組織學(xué)生認(rèn)真聽課、積極思考。三是注重傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的組合運(yùn)用，提高學(xué)生吸收知識能力與效果。四是極力促成學(xué)生的潛能開發(fā)、心理品質(zhì)及數(shù)學(xué)素育。從引出有關(guān)專業(yè)和工程實踐問題出發(fā)，講解相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)常識，構(gòu)建對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)問題解決辦法，完成數(shù)學(xué)結(jié)論和方法的推廣、運(yùn)用。達(dá)到完善學(xué)生數(shù)學(xué)常識、創(chuàng)新才能、思維品質(zhì)和科學(xué)語言4個層面的根本數(shù)學(xué)素質(zhì)要求。五是有效開展分層教學(xué)嘗試。按照因材施教原則，將高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容優(yōu)化整合構(gòu)成必修、選修和提高3個教學(xué)層次，必修部分為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)，要求一切學(xué)生必需熟練掌握，選修部分依照專業(yè)要求組織學(xué)習(xí)，強(qiáng)化對學(xué)有余力、準(zhǔn)備專升本學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)提高打下厚實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

1.3 重視數(shù)學(xué)文化傳承，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)

數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神及其構(gòu)成和發(fā)展稱為“數(shù)學(xué)文化”，其內(nèi)容有數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)與其他文化的融合等。從牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的相對論、孟德爾的遺傳學(xué)、哥白尼的日心說、達(dá)·芬奇的繪畫和現(xiàn)代科技發(fā)展中我們看到，人類歷史上每一個重大事件的背后都有數(shù)學(xué)的力量，蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)思想與方法。高等數(shù)學(xué)教育不僅要傳授數(shù)學(xué)基礎(chǔ)常識，還需加強(qiáng)對學(xué)生探索科學(xué)基礎(chǔ)、實踐能力、思維模式和數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，要將數(shù)學(xué)的歷史變革、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神以及數(shù)學(xué)的實踐應(yīng)用與價值傳授給學(xué)生，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效果。一是在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史，給學(xué)生智慧。數(shù)學(xué)發(fā)展史不竭凝聚著理性探索與現(xiàn)實需求，學(xué)生通過數(shù)學(xué)史的了解能夠認(rèn)識到數(shù)學(xué)發(fā)展對社會文明的促成作用和社會前進(jìn)對數(shù)學(xué)發(fā)展的推進(jìn)作用。二是融入數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)。要學(xué)好數(shù)學(xué)課程，需掌握其數(shù)學(xué)思維方法。在教學(xué)實踐中，我們通過構(gòu)建與每章內(nèi)容相關(guān)并對應(yīng)的函數(shù)思想、極限思想、化歸方法、逆向思維、數(shù)學(xué)猜想、數(shù)形結(jié)合、類比法、函數(shù)逼近等數(shù)學(xué)思維模塊，培養(yǎng)學(xué)生提高思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)對形成學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的重要支撐作用。三是融入數(shù)學(xué)理論與方法。如通過案例講授數(shù)學(xué)方法在工程或經(jīng)濟(jì)活動中的運(yùn)用，強(qiáng)化各不同專業(yè)應(yīng)該把握的數(shù)學(xué)理論方法，發(fā)揮數(shù)學(xué)理論、方法指導(dǎo)專業(yè)實際的作用。四是弘揚(yáng)數(shù)學(xué)美。數(shù)學(xué)美包括對稱美、和諧美、簡潔美、統(tǒng)一美、奇異美等，通過黃金分割、牛頓-萊布尼茨公式等數(shù)學(xué)美案例講解，讓學(xué)生關(guān)注美育，在現(xiàn)實世界中發(fā)現(xiàn)美、欣賞美、創(chuàng)造美。

2 大力開展數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)試驗，提高學(xué)生的實踐能力

高等職業(yè)院校培育造就應(yīng)用性人才，學(xué)生的實踐能力尤為重要。在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)試驗需進(jìn)一步加強(qiáng)。一要堅持在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入“數(shù)學(xué)建?！薄，F(xiàn)實問題一旦可建數(shù)學(xué)模型，就有了處理問題的路徑與可能。要引導(dǎo)學(xué)生積極參加數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)活動，踴躍參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，通過數(shù)學(xué)建模實踐、講座、訓(xùn)練和協(xié)會活動等形式拓展實踐教學(xué)空間，使學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)在處理本專業(yè)實際問題中的作用，數(shù)學(xué)與社會及咱們?nèi)粘Ｉ畹穆?lián)系，增強(qiáng)數(shù)學(xué)在學(xué)生心目中的地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性。通過全過程參與嘗試數(shù)學(xué)建?；顒?，培育了學(xué)生數(shù)學(xué)建模思維，突出了數(shù)學(xué)應(yīng)用性，這也是高等職業(yè)教育所提倡的。二要堅持在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入“數(shù)學(xué)試驗”。充分運(yùn)用計算機(jī)實驗平臺，依據(jù)數(shù)學(xué)理論，緊盯數(shù)學(xué)模型，有效開展驗證性、設(shè)計性和綜合性實驗，輔助數(shù)學(xué)教育教學(xué)。學(xué)生通過求極限、導(dǎo)數(shù)和積分等數(shù)學(xué)實驗，感受到數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)軟件的力量，增強(qiáng)了感性認(rèn)識和實驗快感，學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng)，用高等數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題的意識與才能得到提高。

3 探索課程思政教學(xué)，發(fā)揮數(shù)學(xué)育人功能

高職院校要堅持立德樹人，數(shù)學(xué)教師要堅定政治方向，認(rèn)真貫徹落實上級關(guān)于高等學(xué)校課程思政建設(shè)的相關(guān)意見，大力開展課程思政。數(shù)學(xué)課程教學(xué)要落實“三全育人” 理念，充分發(fā)掘高等數(shù)學(xué)非思政類課程的育人功用，實現(xiàn)知識教育與思想政治教育的交融，使數(shù)學(xué)課程教學(xué)與思政工作形成合力、同向而行。數(shù)學(xué)理論優(yōu)美深刻，是一種先進(jìn)的科學(xué)文化，也是素質(zhì)教育的一部分，數(shù)學(xué)教學(xué)與課程思政能有效交融。一要在課程教學(xué)中擅長將德育教育融入教學(xué)內(nèi)容。通過數(shù)學(xué)發(fā)展史上杰出愛國科學(xué)家的感人事跡，教育學(xué)生勇于創(chuàng)新，不畏困難，實事求是，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。如通過介紹華羅庚和陳景潤等數(shù)學(xué)家的故事，弘揚(yáng)老一輩數(shù)學(xué)家厚植愛國主義情懷，酷愛數(shù)學(xué)，以剛強(qiáng)的毅力勤勞工作的精神。二要加強(qiáng)教學(xué)管理，使學(xué)生的課堂紀(jì)律、思考問題是否積極、回答問題是否準(zhǔn)確、聽課時的精神狀態(tài)等轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的德育素材，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)態(tài)度。三要結(jié)合學(xué)生思想實際加以引導(dǎo)，用數(shù)學(xué)方法對人生規(guī)劃、就業(yè)、社會時事熱點(diǎn)發(fā)表觀點(diǎn)，疏導(dǎo)學(xué)生正確剖析對待，培育學(xué)生勤于思索、順應(yīng)社會發(fā)展的才能。四要不斷弘揚(yáng)創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神。創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的靈魂，通過介紹我國古代數(shù)學(xué)家劉徽開創(chuàng)了“割圓術(shù)”探索圓周率的精確方法、秦九韶的《數(shù)書九章》和現(xiàn)代我國量子通信及華為5G技術(shù)等創(chuàng)新成果，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維，緊密結(jié)合專業(yè)實際積極開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。

4 結(jié)束語

針對高等職業(yè)院校高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)狀，本文提出了一些改革舉措，給出了實踐效果，為將來更多的教師探討高職院校高等數(shù)學(xué)內(nèi)容重組和教學(xué)方法、教學(xué)手段改進(jìn)及數(shù)學(xué)課程思政的落實等提供借鑒。