[摘 要]高职数学的教学改革应该将数学能力和素养的培养与职业教育的特点与人才培养目标相结合,使两者有机融合,服务整体高等职业教育教学目标。文章就高职数学学生能力与素质培养的高职数学教学改革作了一些探讨。

[关键词]能力 素质培养 高职数学 教学改革 中图分类号:N91 文献标识码:A

高职数学课是高职学生必修的一门重要基础理论课程,主要包含高等数学、线性代数等内容。它是培养学生数学思维、数学素质和数学知识应用能力的基本载体,是培养学生自主学习能力、创新能力和团队协作精神的基本载体,在培养高素质科学技术人才中具有其独特的不可替代的重要作用,对学生思维品质的培养和学生后继课程的学习起着重要作用,同时也是一门工具课、核心能力课,主要为学生提供分析和计算工具,为专业基础课和专业课服务,培养学生职业核心能力中数字应用能力。

我国的高等职业教育经历数次教学改革,但高职数学课程的改革,目标不明确,定位不清晰,教学内容一再被压缩,课时一再被删减,甚至被取消,使高职数学的教学陷入了困境。

数学能力是高职人才培养的重要内容之一,是高职数学教学的核心目标和学生终身学习的基本要素。结合高等职业教育的教学目标和理念,笔者认为以下几方面的能力与素养对高职学生需要重点培养与强化。

1.严谨的科学素养

数学的重要性,在于数学是人类文明进步的标志,可以培养一个现代人的科学精神和素养,而这种培养是潜移默化的,不论从事何种职业,都需要学习一些数学,了解一些数学知识。更重要的是数学思维方式,它可以锻炼敏锐的理解能力,训练全面,系统和科学的思考问题的能力,即数学给予人们的不只是知识,更重要的是能力,这种能力包括直观思维、逻辑推理、精确计算和准确判断能力。高职学校的教育目标是培养高素质,高技能的人才。高技能型人才在将来工作中,一定要有严谨的科学态度,掌握一定的数学知识尤为重要,它是学生将来工作和个人发展方面的基础。

2.计算能力

计算能力是传统数学教学和考查的核心任务和目标。在教学中费时费力最多,在教材中占据很大的篇幅。数学教育的根本目的是素质教育,培养学生解决实际问题的应用能力以及数学的思维习惯。从解决问题的过程来看,先要把实际问题模型化,建立数学模型,然后才是计算或解答问题,计算几乎是最后一步,不可否认,计算能力在数学教育中十分重要,是解决问题不可或缺的一环,但它不应是问题的全部。高职学生数学成绩普遍较差的主要原因是计算能力不强,计算推理不够完善。随着科学计算工具的飞速发展,数学中各种复杂的计算技巧和无限的演算空间是否让学生一一经历值得思考。过去的数学教育重点强调计算、演算能力的传授,但结果是学生在解决实际问题时,恰恰是人工的计算能力不足。当然这种能力也不是与生俱来的,需要教师有意识的培养。在教学中,针对学生软件计算能力的培养制订课程目标和标准,在教材中编入数学软件的使用章节,并将其纳入教学计划。

3.建模能力

建模能力是将复杂的事物或联系表达为数学模型的能力,是传统数学教育的薄弱点和难点,半个世纪以来,数学的形象有了很大的变化,已经不再单纯是数学家、物理学家与天文学家手中的神秘武器,而被广泛应用到各行各业中,几乎在人类社会生活的每个角落都显示它无穷的威力。

建模能力是一个难度很大的问题,传统数学多从概念的内涵出发,由一两个例子引出数学概念,重点放在概念的数学含义上,对其背景及其应用范围介绍相对薄弱,这是学科体系划分的必然结果。这样做,教师固然好教,但学生的建模能力并未得到提高。所以改变传统教材与教法已迫在眉睫,从培养学生建模能力这一点出发,对每个数学概念的背景,以及在专业和实际中的应用,应作为教学的重点。例如,极限概念的背景与应用,导数概念的建立——变化率模型、极值、最值的应用,定积分的概念——无限个无穷小量求和模型、微分方程模型、线性代数模型,这些问题演变为数学概念的过程以及用这些概念和模型解决实际问题的例子,应作为数学的主要任务。当然,数学过程不可能直接使学生解决复杂的系统性问题,建立复杂的数学模型,但可以结合每个模块的数学内容,建立一些实际问题的简单模型,随着所学内容的增多,学生建立模型的能力也会逐渐增强,建模能力的提高是一个螺旋式上升的过程,只有通过不断地重复训练,逐渐提高。

成功的教学改革必须有正确的符合我国高等职业教育实际情况的改革理念和指导原则作引导,同样,科学合理的高职数学教学改革理念和指导原则是高职院校数学教学改革成功与否的关键。

一、深刻理解“必须、够用”的原则

依据教育部制订的《高职高专教育高等数学课程课程教学基本要求》,提出了“在基础课的教学中,要求以应用为目的,以必须够用为度”的原则。所谓“必须”是指高职数学课和思想政治课一样,是必须要开设的,这是由高等教育的培养目标所决定的;“够用”是指不同于本科教育,要求学习过多的数学知识,不强调推理、证明,重在应用基本的数学知识解决各专业的问题,重在学生能力、素质的培养。

二、将学生的能力培养当作首位目标

高职学校培养的是高素质、高技能的人才。高技能人才在当今社会的生产活动中日益重要,特别是理工科学生,对今后所从事的工作,一定要有严谨科学的态度,高职数学对学生能力和科学素养培养至关重要,它教会学生按规则做事,按规则执行,通过数学课的学习,提高数学运算能力、数形结合能力、逻辑思维能力、基本计算工具使用能力、建模能力,进而提高学生运用数学方法分析问题和解决问题的能力。通过以职业过程为导向的“应用数学能力”培训,形成职业核心能力。

在以上科学合理的高职数学教学改革理念的引导下,结合我国高等职业院校数学教育的实际情况,笔者院校在高职数学的教学改革中作了以下几点改革实践与尝试。

(1)编写适合高职学生的新教材。当下众多的数学教材内容仍是本科高数的简略版,已不适高职学生使用,必须精简内容和习题,加入数学建模的实例,强调了数学思想、数学方法。坚持概念讲清讲透,人工运算适当减少的原则,使教师好教,学生好学,同时编写了《数学软件的使用》,供实训周专用。

(2)将数学建模思想融入日常教学。注重学生建模能力的培养,重视数学概念、方法、思想与建模的联系。譬如,讲极限章节时,可以引入养老金的计算模型或N级混联电路模型。再如,在讲解微分方程教学内容时,可以将人口模型作为教学案例。这些与现实生活密切相关的模型案例既简单典型,又具有广泛性,学生容易掌握,可以极大地激发学生的数学学习兴趣并培养学生解决实际问题的数学能力。

(3)把数学计算软件融入到数学教学中去。传统的数学教学中有大量繁杂的运算,比如微积分的运算,教学时需要花费很多时间与精力。教师难教,学生难学。目前许多软件包(如Matlab或 Maple)都能完成数学里各种各样的运算。Math pert软件能在每一步给出提示,引导学生给出解答。因此,在学生掌握了运算的基本思路、基本方法的前提下,将数学计算软件的使用方法教给学生,使得高数、线性代数、矩阵运算等内容在计算机上得以求解和处理,为数学的思想与方法注入更多、更广泛的内容,发展学生的计算能力,增加了学习兴趣,从而使学生有时间去做更多的创造性工作。

高职院校的高职数学教学改革要以学生的数学能力和素养的培养为目标,服务专业建设和课程改革,服务于学院的办学特色和理念。高职数学的教学改革是一个循序渐进的过程,高职数学教育工作者要以新一波的高职院校基于工作过程的教学改革和国家示范院校建设为契机,不断探索更为科学有效的高职数学课程体系和教学方法。

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