專業(yè)群導(dǎo)向的高職高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式創(chuàng)新研究

摘要：文章基于混合式教學(xué)理念和專業(yè)群理論，研究以專業(yè)群為導(dǎo)向的高職高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式，包括課程體系構(gòu)建、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)反饋機(jī)制和教學(xué)資源建設(shè)，旨在有效提升學(xué)生的課堂參與度、學(xué)業(yè)水平和職業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：專業(yè)群導(dǎo)向；高職；高等數(shù)學(xué)；混合式教學(xué)

一、混合式教學(xué)模式的概念

混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)的面對(duì)面教學(xué)和線上遠(yuǎn)程教學(xué)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生可以在課堂外通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獲取學(xué)習(xí)資源，在課堂內(nèi)深入探討和實(shí)際操作學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種模式結(jié)合了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的互動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的便捷性，能夠更好地滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?；旌鲜浇虒W(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，以及在社會(huì)互動(dòng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生構(gòu)建深層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提升解決問題的能力。

二、專業(yè)群理論基礎(chǔ)

專業(yè)群是基于行業(yè)需求和專業(yè)特性，將相近專業(yè)進(jìn)行有機(jī)整合，構(gòu)建起具有共同特征和目標(biāo)的專業(yè)集群。這一集群可以被視為一個(gè)高度系統(tǒng)化和組織化的整體，它們?cè)趯I(yè)基礎(chǔ)上具有相近性，在技術(shù)領(lǐng)域具有相通性。專業(yè)基礎(chǔ)的相近性主要表現(xiàn)在不同專業(yè)間學(xué)科知識(shí)體系的相似性，包括共享的基礎(chǔ)知識(shí)、核心課程及實(shí)踐教學(xué)等專業(yè)課程；技術(shù)領(lǐng)域的相通性則體現(xiàn)為各專業(yè)在技術(shù)知識(shí)原理和技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容上的一致性。這種整合不僅促進(jìn)了資源的共享與優(yōu)化配置，還加強(qiáng)了教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)需求的緊密結(jié)合。

三、國(guó)內(nèi)高職院校專業(yè)群導(dǎo)向教學(xué)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)自2001年開始有關(guān)于高職院校專業(yè)群導(dǎo)向的教學(xué)研究，2018年至今研究熱度持續(xù)增強(qiáng)，研究機(jī)構(gòu)以華東、華中與華南地區(qū)的職業(yè)院校為主。研究熱點(diǎn)主要集中在以下方面。

（一）專業(yè)群建設(shè)

對(duì)接產(chǎn)業(yè)與優(yōu)化專業(yè)布局，高職院校根據(jù)本校辦學(xué)特色、專業(yè)群特色與區(qū)域產(chǎn)業(yè)特色，注重差異化發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)接新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新崗位、新需求；以院校重點(diǎn)或優(yōu)勢(shì)專業(yè)為核心，與學(xué)科基礎(chǔ)、技術(shù)能力、崗位群相同或相近的專業(yè)組成專業(yè)群，實(shí)現(xiàn)資源整合與共享，提升畢業(yè)生的崗位遷移能力和職業(yè)能力，提高社會(huì)服務(wù)能力。

（二）課程體系構(gòu)建

根據(jù)專業(yè)群面向的技術(shù)或服務(wù)領(lǐng)域分析需求，高職院校明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)置課程體系，重構(gòu)課程內(nèi)容；研究專業(yè)群核心崗位，根據(jù)工作領(lǐng)域構(gòu)建核心課程，根據(jù)工作內(nèi)容構(gòu)建課程內(nèi)容，根據(jù)工作過程組織教學(xué)內(nèi)容；利用學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)方法設(shè)計(jì)開放共享學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程群，實(shí)現(xiàn)教育資源的最大化利用和共享。

（三）教學(xué)資源整合

高職院校應(yīng)從硬件資源、軟件資源、師資力量、課程資源和活動(dòng)資源等方面入手，整合教學(xué)資源，建立共享平臺(tái)，提高資源利用率。

（四）產(chǎn)教融合

實(shí)踐教學(xué)要推進(jìn)產(chǎn)教融合與課程建設(shè)，加強(qiáng)高職院校與企業(yè)的深度合作，共同制訂人才培養(yǎng)方案，建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地，開展教學(xué)活動(dòng)，使教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，提高學(xué)生的職業(yè)能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

四、專業(yè)群導(dǎo)向的高職高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)模式創(chuàng)新

（一）課程體系構(gòu)建

武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院高等數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)（以下簡(jiǎn)稱教學(xué)團(tuán)隊(duì)）深入專業(yè)群調(diào)研，精準(zhǔn)把握專業(yè)群對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的具體需求，并將這些需求，以及與高等數(shù)學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合的專業(yè)場(chǎng)景和案例融入教學(xué)。與此同時(shí)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)緊跟專業(yè)群的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將與專業(yè)領(lǐng)域最新發(fā)展相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)納入課程，確保學(xué)生能夠掌握最實(shí)用的高等數(shù)學(xué)知識(shí)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)將高等數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)為三個(gè)模塊：基礎(chǔ)模塊、專業(yè)模塊和拓展模塊?；A(chǔ)模塊涵蓋了高等數(shù)學(xué)的核心概念與基本方法，旨在為所有理工科學(xué)生提供必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)根據(jù)專業(yè)群的特點(diǎn)，融入相應(yīng)的專業(yè)實(shí)例；專業(yè)模塊針對(duì)專業(yè)群的特定需求，定制相關(guān)的高等數(shù)學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)的深度融合；拓展模塊則包括數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)文化，致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

（二）教學(xué)方法設(shè)計(jì)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)以專業(yè)群中的實(shí)際生產(chǎn)、科研案例為基礎(chǔ)，深入剖析其中的數(shù)學(xué)元素，將這些實(shí)用案例融入高等數(shù)學(xué)課程體系，同時(shí)構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)問題，為學(xué)生開啟主動(dòng)思考與深入探究之路。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅能扎實(shí)掌握高等數(shù)學(xué)的理論知識(shí)，還能有效提升分析與解決問題的能力，清楚認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)實(shí)踐的緊密關(guān)聯(lián)，加深對(duì)數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)原理的理解。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)緊跟時(shí)代步伐，采用混合式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。一方面，教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心打造多樣化的線上學(xué)習(xí)資源，學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)節(jié)奏、特點(diǎn)和需求，自主學(xué)習(xí)，隨時(shí)在線提問，在討論區(qū)交流看法，與教師、同學(xué)互動(dòng)，及時(shí)解決學(xué)習(xí)難題；另一方面，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在線下著重開展實(shí)際操作和實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到具體的專業(yè)問題中，切實(shí)提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

（三）評(píng)價(jià)反饋機(jī)制

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系不足以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，一個(gè)更為全面的評(píng)估體系應(yīng)包含線上和線下兩個(gè)維度，以及課前、課中和課后三個(gè)階段。線上評(píng)價(jià)包括課前的微課學(xué)習(xí)和課前測(cè)試，課中的頭腦風(fēng)暴和即時(shí)學(xué)業(yè)測(cè)試，以及課后的練習(xí)測(cè)試和在線討論。線下評(píng)價(jià)包括課前的任務(wù)單，課中的課堂表現(xiàn)，以及課后的拓展任務(wù)。

此外，教師依據(jù)學(xué)生的在線測(cè)試結(jié)果、課堂表現(xiàn)等信息，精準(zhǔn)定位學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生若有疑問，可隨時(shí)在平臺(tái)上反饋。教師在接收到反饋后，及時(shí)給予有針對(duì)性的指導(dǎo)與建議，調(diào)整教學(xué)策略，確保每個(gè)學(xué)生都能在學(xué)習(xí)道路上穩(wěn)步前行。

（四）教學(xué)資源建設(shè)

一方面，著力構(gòu)建豐富多元的課程資源體系。教學(xué)團(tuán)隊(duì)緊密貼合專業(yè)群的特性和實(shí)際需求，深度挖掘高等數(shù)學(xué)各個(gè)知識(shí)模塊蘊(yùn)含的教學(xué)要點(diǎn)，精心制作與之適配的教學(xué)視頻、課件及案例分析等資源，滿足不同學(xué)習(xí)場(chǎng)景的需求。

另一方面，全力拓寬實(shí)踐教學(xué)資源范疇。教學(xué)團(tuán)隊(duì)依據(jù)專業(yè)群在實(shí)踐層面的具體訴求，開發(fā)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模等極具實(shí)操性的實(shí)踐教學(xué)資源，為學(xué)生搭建起從理論邁向?qū)嵺`的橋梁，促使他們?cè)谟H身體驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)的過程中，深度領(lǐng)悟高等數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，并靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。

五、專業(yè)群導(dǎo)向的高職高等數(shù)學(xué)混合式教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合就業(yè)需求，將高等數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)和輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)群需求對(duì)接，重構(gòu)高等數(shù)學(xué)課程，在基礎(chǔ)模塊、專業(yè)模塊和拓展模塊下，分別凝練子模塊，每個(gè)子模塊下又劃分成若干任務(wù)，每個(gè)任務(wù)又以專業(yè)群具體需求為出發(fā)點(diǎn)，最終落腳在高等數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)上。下面以“艦艇航行的瞬時(shí)速度——導(dǎo)數(shù)的概念”為例進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

（一）教學(xué)方法

第一，情境創(chuàng)設(shè)法。教學(xué)團(tuán)隊(duì)讓學(xué)生課前完成地圖導(dǎo)航騎行、錄屏記錄騎行路程和時(shí)間并計(jì)算平均速度的任務(wù)，創(chuàng)設(shè)與生活貼近的情境，將抽象的知識(shí)融入實(shí)際操作，幫助學(xué)生理解速度的相關(guān)概念。

第二，問題引導(dǎo)法。在教學(xué)過程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷拋出問題，如“如何計(jì)算輪船從時(shí)刻9秒至10秒間行駛的路程？”“如何能使我們計(jì)算的平均速度更接近10秒時(shí)候的瞬時(shí)速度？”，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)的欲望。

第三，小組合作法。教學(xué)團(tuán)隊(duì)安排學(xué)生分組計(jì)算不同時(shí)間段的平均速度，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生之間的思維碰撞與交流。

第四，直觀演示法。教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用數(shù)學(xué)軟件GeoGebra直觀展示：當(dāng)時(shí)間增量變化時(shí)平均速度的變化情況，以及計(jì)算平均速度的極限。這樣可以將抽象的極限概念可視化，幫助學(xué)生理解。

（二）教學(xué)過程

課前任務(wù)回顧：教學(xué)團(tuán)隊(duì)展示學(xué)生課前任務(wù)單完成情況，肯定學(xué)生通過騎行實(shí)踐計(jì)算平均速度的成果，引出輪船行駛問題，建立知識(shí)銜接。

路程函數(shù)講解：教學(xué)團(tuán)隊(duì)介紹輪船路程函數(shù)，詳細(xì)解釋自變量和因變量的含義，通過具體例子說明如何根據(jù)路程函數(shù)計(jì)算路程，幫助學(xué)生理解路程函數(shù)的意義。

平均速度與瞬時(shí)速度概念引入：教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)比講解平均速度（路程增量除以時(shí)間增量，時(shí)間段內(nèi)總路程除以總時(shí)間）和瞬時(shí)速度（某一時(shí)刻瞬間的速度值）的概念，結(jié)合輪船行駛實(shí)例，讓學(xué)生初步感知兩者的區(qū)別。

探究瞬時(shí)速度計(jì)算方法：教學(xué)團(tuán)隊(duì)引導(dǎo)學(xué)生從計(jì)算平均速度入手，通過逐步減小時(shí)間增量，分組計(jì)算不同時(shí)間段的平均速度，觀察平均速度與瞬時(shí)速度的接近程度，提出猜想“時(shí)間增量越小，平均速度就越接近瞬時(shí)速度”。

利用軟件驗(yàn)證猜想：教學(xué)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件GeoGebra，展示當(dāng)時(shí)平均速度的變化，以及利用軟件自帶極限函數(shù)計(jì)算瞬時(shí)速度極限，驗(yàn)證前面的猜想。

知識(shí)鞏固拓展：教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)置“輪船繞行小礁石”小游戲，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

在課前、課中和課后的教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用學(xué)習(xí)通軟件記錄學(xué)習(xí)過程，增強(qiáng)課堂互動(dòng)性，逐漸攻克本次課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（三）教學(xué)成果與反思

第一，激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與度。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課堂上通過案例引入、案例分析、新知講解和總結(jié)歸納的教學(xué)步驟，結(jié)合線上同步小組討論、互動(dòng)問答、在線測(cè)試和思維導(dǎo)圖等信息化手段，切實(shí)提高學(xué)生的課堂參與度。

第二，夯實(shí)基礎(chǔ)，提升學(xué)生學(xué)業(yè)水平。教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過課前啟發(fā)式教學(xué)、課中互動(dòng)式教學(xué)和課后實(shí)踐式教學(xué)“三部曲”，筑牢學(xué)習(xí)之路。

第三，融入專業(yè)，提高學(xué)生職業(yè)能力。教學(xué)團(tuán)隊(duì)將數(shù)學(xué)理論“導(dǎo)數(shù)的定義”應(yīng)用于探討艦艇航行的瞬時(shí)速度的計(jì)算問題；將“高階導(dǎo)數(shù)”應(yīng)用于討論艦艇某時(shí)刻的加速度；將“參數(shù)方程求導(dǎo)”應(yīng)用于艦艇發(fā)射炮彈，探討炮彈速度的方向及大?。粚ⅰ白钪祮栴}”應(yīng)用于計(jì)算艦艇的最低耗油量等。

在專業(yè)群導(dǎo)向的高職高等數(shù)學(xué)課程創(chuàng)新中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)理論與行業(yè)實(shí)操情境，雙線任務(wù)并進(jìn)；借助信息化技術(shù)平臺(tái)實(shí)施教學(xué)，提高教學(xué)效率。

六、結(jié)語

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在分析高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀、混合式教學(xué)理論、專業(yè)群理論基礎(chǔ)上，調(diào)研了國(guó)內(nèi)高職專業(yè)群導(dǎo)向的教學(xué)研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一套高等數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)群需求緊密結(jié)合的教學(xué)創(chuàng)新模式。實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的職業(yè)能力。

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基金項(xiàng)目：武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院2022年院級(jí)科研課題“專業(yè)群視域下的高職高等數(shù)學(xué)線上線下混合式教學(xué)改革”，項(xiàng)目編號(hào)：2022y10。