基于高職院校高水平專業(yè)群建設(shè)的高等數(shù)學“課堂革命”策略研究

楊樹清 楊 戟

(武漢軟件工程職業(yè)學院 湖北 武漢 430205)

2019年2月，國務(wù)院發(fā)布的《國家職業(yè)教育改革實施方案》(國發(fā)[2019]4號)提出“持續(xù)更新并推進專業(yè)教學標準、課程標準等推進“課堂革命”，不僅是落實高等職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)的重要舉措，也是高職教學改革的重要內(nèi)容[1]。教育部印發(fā)的《關(guān)于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》(教職成[2019]5號)提出圍繞辦好新時代職業(yè)教育的新要求，“集中力量建設(shè)50所左右高水平高職學校和150個左右高水平專業(yè)群，打造技術(shù)技能人才培養(yǎng)高地和技術(shù)技能創(chuàng)新服務(wù)平臺，支撐國家重點產(chǎn)業(yè)、區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展，引領(lǐng)新時代職業(yè)教育實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”。高職教育生源與專業(yè)人才培養(yǎng)計劃等發(fā)生了重大的變化，尤其是人才培養(yǎng)計劃對課程的教學目標提出了更高的要求。高等數(shù)學課程作為高職理工類高水平專業(yè)的一門重要的公共基礎(chǔ)必修課程，“高”對數(shù)學課程而言，一是體現(xiàn)為專業(yè)課程提供數(shù)學模型與算法，高效服務(wù)專業(yè)課程，促進了專業(yè)課程創(chuàng)新發(fā)展；二是體現(xiàn)在學生必須掌握“必須、夠用”的知識，具備一定的解決實際問題的數(shù)學應(yīng)用能力、良好的思政品質(zhì)，為學生今后的專業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新提供強有力的支撐。這是高水平專業(yè)群建設(shè)賦予高等數(shù)學課程的職責與使命。因此，高等數(shù)學“課堂革命”勢在必行。

1 高等數(shù)學課堂效率缺失現(xiàn)狀與原因

目前，高職院校中的高等數(shù)學課程設(shè)置與教學或多或少存在一些突出的問題，嚴重制約了高等數(shù)學課程在高水平專業(yè)群建設(shè)中的效能，主要原因可從以下幾個原因分析。

1.1 學生層面

(1)高職學生中學數(shù)學基礎(chǔ)相對薄弱，認為高等數(shù)學枯燥、抽象難學，學習興趣缺失，主動學習積極性不高；

(2)意識不到高等數(shù)學對專業(yè)課程學習與終身發(fā)展的作用。遇到實際問題時，不能從問題中挖掘出內(nèi)在的數(shù)學算法或模型來分析、解決問題。

1.2 教師層面

(1)傳統(tǒng)教學模式依然普遍存在，教學中過多注重知識的傳授、邏輯推理的嚴謹性、知識的完備性與計算技巧；

(2)教學方式主要采取講授式，教學方式單一。這種教學方式對于教師而言最簡單省事。認為自己教學任務(wù)認真完成了，教學效果不好主要是學生學習不認真，沒有充分以學生為中心的教學理念；

(3)缺乏對專業(yè)課程的認知，沒有按照“必需、夠用”的原則對高等數(shù)學教學內(nèi)容進行重構(gòu)，教學案例與專業(yè)課程的融通不夠，數(shù)學建模與數(shù)學算法的探究活動、數(shù)學實驗太少，甚至沒有，忽視了學生數(shù)學應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

1.3 學校層面

高等數(shù)學課堂教學效果普遍不好，學生考試掛科率偏高，嚴重影響了學生畢業(yè)與學校招生，所以一些學校一而再，再而三的壓縮高等數(shù)學課程學時，降低課堂教學要求與考試標準，甚至取消高等數(shù)學課程設(shè)置。這樣做是嚴重背離了《國家職業(yè)教育改革實施方案》與《關(guān)于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》[2]。

2 高等數(shù)學“課堂革命”的策略

基于目前高職高等數(shù)學課堂效率缺失的現(xiàn)狀與原因，可以從以下幾個方面進行探索與革命。

2.1 精準定位，重構(gòu)課程教學內(nèi)容

在高水平專業(yè)群建設(shè)中，培養(yǎng)具有良好思政品質(zhì)與創(chuàng)新能力的高水平技能型人才是建設(shè)的核心。高等數(shù)學課程作為高水平專業(yè)群建設(shè)中的核心基礎(chǔ)課程，不是開不開設(shè)的問題，而是必須開設(shè)。怎樣開設(shè)才是高等數(shù)學課程亟待解決的問題。數(shù)學教師必須認真學習與研究高等職業(yè)教育的方針政策，加強與專業(yè)教師的交流與溝通，深入開展專業(yè)課程與學生今后可持續(xù)發(fā)展對數(shù)學課程需求的調(diào)研，精準制定課程的知識目標、能力目標與素質(zhì)目標，重構(gòu)課程教學內(nèi)容。我認為需要做好“一個原則”、“一個銜接”、“一個中心”。

所謂一個原則就是“必需、夠用”原則。按照這個原則，針對專業(yè)課程與學生今后可持續(xù)發(fā)展需求，重構(gòu)課程教學內(nèi)容，與專業(yè)教師的達成高度共識。為了突出職業(yè)教育的特點，在教學內(nèi)容重構(gòu)時，弱化理論，刪減復(fù)雜邏輯推理，淡化計算技巧，通過構(gòu)建直觀案例導(dǎo)出理論，突出思想方法，強化學生數(shù)學應(yīng)用意識的培養(yǎng)，把復(fù)雜的計算通過數(shù)學實驗來完成。

例如，在計算機類的專業(yè)高等數(shù)學課程的級數(shù)這一章，只要求學生掌握級數(shù)概念及斂散性的判別方法的應(yīng)用，刪減判別方法的邏輯推理，本章重點放在一些常見的函數(shù)展開冪級數(shù)在近似計算中的應(yīng)用，因為這是軟件編程中的算法原理；機械類專業(yè)高等數(shù)學課程會介紹曲率；在通訊與工程類專業(yè)會介紹積分變換與拉普拉斯變換等等。也是說在充分調(diào)研高水平專業(yè)的專業(yè)課程的需求上，按照“必需、夠用”原則，科學取舍各個專業(yè)高等數(shù)學課程的教學內(nèi)容，既可以減少因課時造成的影響，又能有利于高等數(shù)學課程與專業(yè)課程融通，突出課程的職業(yè)特色。

所謂“一個銜接”，就是高職高等數(shù)學與中職或高中數(shù)學的有機銜接。有利于提升學生的數(shù)學基礎(chǔ)，降低學生學習高等數(shù)學課程的恐懼感，有助于學生高等數(shù)學的學習。

所謂“一個中心”就是以學生為中心。例如教學案例的設(shè)計，案例必須來自學生生活中易見的實際問題，或與專業(yè)相關(guān)的簡單問題，能讓學生容易理解與掌握，這就是以學生為中心的案例設(shè)計。數(shù)學教師在課堂教學中堅持以學生為中心，以教師為主導(dǎo)的教學理念，能較好地提升學生對學好高等數(shù)學課程重要性的認同感，自覺地變被動學習為主動學習，從而提升學生學習效率，提高教學質(zhì)量。

2.2 以問題為導(dǎo)向，借助信息化手段，優(yōu)選教法，重構(gòu)課堂教學新模式

高等數(shù)學的知識體系產(chǎn)生于現(xiàn)實世界中的問題。以問題為導(dǎo)向的教學模式，利于學生對高等數(shù)學知識的認知，樹立良好的數(shù)學應(yīng)用意識。關(guān)鍵的是如何設(shè)計問題，問題設(shè)計太難，脫離實際，學生難以接受，更不利于導(dǎo)出數(shù)學知識。因此精心設(shè)計問題，是以問題為導(dǎo)向的教學模式的關(guān)鍵。

這種以問題為導(dǎo)向的案例教學法，充分體現(xiàn)了以學生為中心，讓學生全過程參與到問題解決的過程中，充分激發(fā)了學生興趣，培養(yǎng)學生數(shù)學建模意識與解決實際問題的能力。因此，只要我們數(shù)學教師潛心研究，不斷探索，針對不同的教學內(nèi)容，借助現(xiàn)代化教學手段，優(yōu)選教法，如啟發(fā)式、混合式、探究式等等，不斷創(chuàng)新高等數(shù)學課程課堂教學模式，就能完成好高水平專業(yè)群建設(shè)賦予高等數(shù)學課程的使命。

2.3 植入數(shù)學文化，融入課程思政，提升學生素質(zhì)

教育部發(fā)布的《關(guān)于深化職業(yè)教育教學改革，全面提高人才培養(yǎng)的若干意見》文件中還提出了公共基礎(chǔ)課要著重培養(yǎng)學生文化素質(zhì)、良好的思政品質(zhì)，為誰培養(yǎng)人，培養(yǎng)什么樣的人，這是中國特色高等職業(yè)教育的“特色”的具體表現(xiàn)。高等數(shù)學作為高水平理工類專業(yè)建設(shè)中最重要的公共基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學生文化素質(zhì)、良好的思政品質(zhì)責無旁貸[3]。

高等數(shù)學的素質(zhì)目標就是要培養(yǎng)學生科學的探索精神、良好的思維品質(zhì)與愛國精神，即培養(yǎng)學生文化素質(zhì)、良好的思政品質(zhì)。我認為首先建立教學規(guī)范，要把素質(zhì)目標納入課程標準、教學設(shè)計中，在課程實施方案中有具體的融入點與措施，在教學評價中，要把作為評價指標。有了標準，才能激發(fā)數(shù)學教師的責任意識，調(diào)動數(shù)學教師的積極性。那么在高等數(shù)學課堂教學中如何將素質(zhì)目標落到實處呢？

結(jié)合教學內(nèi)容，潤物無聲地設(shè)計好融入點。課前可以引導(dǎo)學生查閱相關(guān)數(shù)學知識發(fā)現(xiàn)歷程，讓學生有初步認知，有利課堂教學。課堂上通過數(shù)學家的故事微視頻了解數(shù)學理論艱難探索發(fā)現(xiàn)過程，培養(yǎng)學生的科學探索精神。

如講授極限時，通過微課展示我國古代數(shù)學家劉徽的《割圓術(shù)》到極限的產(chǎn)生，教育學生，現(xiàn)代數(shù)學理論發(fā)現(xiàn)起源于我國古代數(shù)學家樸素的數(shù)學思想，培養(yǎng)學生自豪感。

如在講授參數(shù)方程時，可以讓學生自己通過數(shù)學軟件畫出“心形性”、“阿基米德螺線”等；在介紹空間解析幾何，讓學生畫出“橢球面”、“雙曲拋物面”等，既讓學生直觀的視角沖擊，又培養(yǎng)學生欣賞數(shù)學圖形的對稱美、同構(gòu)美與藝術(shù)美，以及創(chuàng)造數(shù)學美的意識。

在講授優(yōu)化問題的相關(guān)知識時，可介紹我國數(shù)學家華羅庚的“優(yōu)選法”研究歷程以及為解決我國當時工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題所作出的巨大貢獻，培養(yǎng)學生科學的探索精神與愛國精神。

在第二課堂活動中，開展數(shù)學文化系列講座，指導(dǎo)學生舉辦數(shù)學文化展覽，都是高等數(shù)學的素質(zhì)目標實現(xiàn)的有效途徑。

3 結(jié)束語

本文研究了基于高水平專業(yè)群建設(shè)的高等數(shù)學課程“課堂革命”的必要性，從三個方面介紹高等數(shù)學課程課堂革命的一些舉措。但在高等數(shù)學課程學生成績考試考核評定上有待探索，從而進一步促進高等數(shù)學課堂教學質(zhì)量提升。發(fā)展高等職業(yè)教育是我們國家的一項重大戰(zhàn)略決策，正在全國轟轟烈烈持續(xù)推進，因此高等數(shù)學課程“課堂革命”永遠在路上。