课程改革的思考三
发布时间:2015-11-17作者:教学处

(三)

一、当前理工科高职数学课程存在的问题

(一)高职数学课程“起点偏低”

     目前,在中学数学课程中,除了必修课程外,在理科、文科选修系列中也出现了与高等数学内容重复的部分,如“导数”、“定积分”、“概率统计”以及“空间向量”等内容。虽然没有涉及较深的理论,但学生通过机械的练习已经掌握了部分基本的计算能力,给学生造成了“学过”的印象,再次学习的时候就失去了新鲜感,进而失去了继续探索新知的兴趣,因而变相造成了高职数学“起点偏低”的现象。

(二)高职数学课程过分偏重工具性

     目前,理工科高职院校普遍存在的观点是将高等数学定位于服务专业课程,能够解决专业课程中遇到的数学计算问题,侧重于机械的数学计算能力的培养,而对数学文化和数学思维方法体现得不够,并不能满足当代社会对学生提出的提出问题、解决问题的要求,同样也使得学生失去培养数学素养、质疑与创造能力的机会。在以工具课为指导下的数学课程教学,虽然在一段时间内、一定程度上、特定范围内有效地解决了学生计算能力的培养,但是过分强调其工具性,强调数学教学的中间部分,而忽视了作为前期的建模与后期的解答实际问题的能力培养,使得学生摸不着头脑,无法认识学习数学具体该用到何处,同样也与原先服务于专业课程的初衷背道而驰。

(三)高职数学课程分层次教学不足

     目前,一些理工科高职院校根据自身特点,针对不同学科专业对高等数学提出分模块教学,如“1+x”,1为一元函数微积分,x根据专业需要挑选相关的数学内容。这种选择是基于高等数学原有知识的简单分割,无法在教学中达到按照专业需求分层次培养目标要求。在教学实践中,应根据不同学科专业的应用特点来组织课程内容,进一步设计教学方法,达到同一知识内容不同层次的教学,使得不同学科专业学生得到自己相应学科的需求,进而规避无谓的重难点的叠加,给学生造成心理上的厌烦感。

(四)高职数学课程对其他学科的渗透未能体现

          马克思曾经说过,“任何一门科学只有充分利用了数学才能达到完美的境界”。目前,随着各门科学的发展,越来越体现了数学向各科学领域的渗透,数学与其他学科交叉融合蓬勃发展。这种渗透与交叉融合催生了很多新的研究方向,已经超越了传统的自然科学领域,进入到目前更为复杂的经济、社会问题领域。但是,现在高等数学课程的教学却因课时、教材编排等原因,无法体现这种学科间的渗透与融合。

二、理工科高职数学课程改革的指导思想

          理工科高职数学课程改革应根据自身特点遵循以下指导思想:

(一)以实际需求为导向

            要考虑到理工科高职院校自身所设置专业对数学知识的多样性需求,并根据专业课程调整需求科学制定高等数学教学目标。

(二)以学生需求为中心

             课程改革的主要目的是服务学生,改革的措施和实施的过程要充分考虑学生的现实和未来发展的需求。

(三)符合当前高职学生的认知规律和自身特点

                要符合目前理工科高职院校的认知规律和自身特点,如对理论内容接受较慢,普遍数学基础较为薄弱等,课程设计要有系统性与针对性,也就是要考虑到课程改革的可操作性。

(四)注重数学素质的培养

            要在数学知识的传授过程中渗透数学思想的教育,通过基础知识的学习体会高等数学中所蕴含的哲学思想、美学思想,并能够利用常用的数学思想方法解决一些简单的数学问题和实际问题。

(五)联系数学知识的渗透

            突出高等数学知识应用性的同时,加强数学知识背景的讲解,并在例题中进行创新,能够体现数学与其他学科的交叉渗透。

三、理工科高职数学课程改革模式的规划设计

          针对目前理工科高职数学课程存在的问题,提出对数学课程改革的“三个阶段+三个层次”模式的规划设计。

(一)三个阶段(基础知识学习阶段、拓展知识学习阶段、综合知识应用阶段)

           1.基础知识学习阶段:包括一元函数微积分、常微分方程、无穷级数以及简单的线性代数、概率论与数理统计、复变函数等数学基础课程教学。在这个阶段中,主要强调以实例引入数学知识,让学生了解连续、离散、随机三种数学变量的产生与应用领域,使得学生对基础知识有一个大概的了解,激发学生对数学的学习兴趣,初步建立数学建模的思想与认识。

          2  .拓展知识学习阶段:包括数学建模选修课程、数学兴趣小组讨论以及数学应用专题讲座等。在这个阶段中,主要巩固在第一阶段初步认识的基础上,进一步通过不同形式介绍不同的数学分支以及这些数学分支在实际中的应用实例。同时,鼓励学生多读相关书籍,查阅资料发现这些知识与其他学科的渗透联系,达到拓展学生数学知识的目的。通过一些简单的数学建模过程让学生体验数学建模的乐趣,体会数学知识的应用性并能掌握一些数学应用方法。

          3.综合知识应用阶段:鼓励不同专业学生积极参加科技类活动、各级各类数学建模竞赛,并尽量与各自专业知识相结合,用数学解决实际问题或者能够改进一些专业知识中的方法。

(二)三个层次(通过以上三个阶段的教学培养“仿造、仿创、创造”三个层次的人才)

         1.第一个层次“仿造”,即通过以实例方式引入基础知识后,能够熟练掌握这些基础知识的内容,明确这些知识的应用范围,在遇到具体问题的时候想起对应的知识来解决具体问题。

          2.第二个层次“仿创”,即不仅掌握了相关的基础知识,而且能够进行知识的迁移,利用所学的数学知识,通过对比不同实际问题的背景找到其共通点,利用一个学科的知识解决另一个学科的实际问题。

        3.第三个层次“创造”,即不再满足于知识的迁移,用一个学科的知识利用共通点来解决另一个学科的实际问题,而是掌握了建模的思路和方法,直接针对实际问题,提出自己的标准和解决方案,经历“实际问题→建立数学模型→算法构造→计算应用”一个完整的过程,这是一个更高的数学应用层次,是数学思想方法的充分利用层次,也是进行数学课程改革的理想目标。

四、理工科高职数学课程改革措施

          (一)明确数学课程在理工科高职院校中的定位和作用根据高职院校的培养目标和学生的特点,高职高专数学教学的任务,一方面是为专业学习提供必要的数学基础,另一方面是提高学生的文化素养和提供就业上岗后满足岗位职责所需要的数学基础。因此,数学课程是理工科高职院校一门重要的基础课,不仅为学生提供必要的数学知识和数学方法,而且承担着思维模式、数学文化、数学素质的教育任务,即使学生在毕业后忘却数学知识,其思想方法和思维方式仍然影响学生的一生,使学生终身受益。因此,其兼具工具性、实用性与文化性。

      (二)教学过程中注重分层次

根据学生的认知规律和自身特点,适应专业需求和学生的自身需求,不仅在内容讲解上注重层次的划分,也要注重培养目标的层次,使得学生有学习的积极性,愿意去学数学,懂得学习的目标,能够学有所得、学有所用,不至于对学生要求过高,挫伤学生的学习积极性。

(三)教学内容注重联系实际,并渗透数学思想方法

         改变以往数学课程内容繁、难、偏、旧和偏重书本知识的现状,引入专业或者实际生活中的例题,尤其注重跨学科元素的引入,一方面加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,提高学生的学习兴趣和经验;另一方面,在讲解中渗透极限思想、微分思想、积分思想以及微元法、数学建模等方法,为学生终身学习提供必备的基础知识和技能。在这个过程中,要求教师认识到:数学教学一要重视工具价值取向,二要重视文化价值取向,特别在培养学生创新能力成为当今教育主旋律的时候,寻求培养学生核心能力的路径必须成为每一位教育工作者的首要任务。

(四)课堂教学与评价方式多元化

         课堂教学体现教师的主导与学生的主体地位,充分了解学生的接受能力,从培养学生的学习兴趣入手,不拘泥于课堂问与答、讲与听的形式,可以针对教学内容进行小课题的分组讨论,尊重学生的讨论成果,提高学生的自豪感。通过教师引导,培养学生自我发现、自我构建知识的能力。拓展课堂,以第二课堂的形式充实教学内容,开阔学生的视野,拓展学生知识面。在学生评价方式上,根据学生的具体学习情况,可以“分段式考试”,增加考试次数与少数开卷的形式,实时检测学生学习情况;也可以“知识能力全面考查式”,以小论文加面试答辩形式作为卷面考查的补充,同时对学习过程中的良好表现在最终评价中体现。

(五)以教学改革研究的方式稳妥推进数学课程改革

      通过课题研究,科学描述数学课程新的知识体系和实验体系,收集、整理一批新的应用目前高职数学课程所涉及的应用案例,同时与相关专业进行沟通交流,共同制定适用性强、具有可操作性的课程实施方案。通过立项改革,研制课程实验资源,加强教学平台建设,编写出版体现建模思维、计算思维特点,满足分层次教学所需要的教材。有计划地进行教学改革并总结改革的经验,组织教师培训,逐步推进课程改革。

五、理工科高职数学课程改革保障

(一)理工科高职院校教学主管部门与相关专业支持

       作为教学主管部门,从实际出发,明确数学课程的地位和作用,协调基础教学部门与相关专业能够进行长期合作,根据专业课程的调整,实时进行数学课程内容的改革。

(二)数学课程教学团队的共同努力

         作为数学课程教学实施的数学教学团队,加强教学改革研究,团队内部定期交流研究成果,共享教学资源,分享教学方法与经验。努力转变教学观念,逐步树立问题驱动数学教学思想,以案例诠释数学的具体应用。接受教学理念的更新,逐步在课堂理论教学的同时,加强实践教学,如数学建模培训。

(三)学生的积极参与

       教与学是不可分割的一个整体,学生也是课程改革的主要参与者。学生在课堂接受理论教学的同时,需要按照教师布置的实践任务,在课下主动去查找资料,学习相关知识,在完成实践任务的同时,锻炼了独立解决问题的能力,同时培养了学生的团队合作精神。

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