高職數(shù)學教學中培養(yǎng)學生應用數(shù)學意識和能力的研究

田穎輝，宮 莉

(阜新高等專科學校，遼寧阜新 123000)

高職數(shù)學教學中培養(yǎng)學生應用數(shù)學意識和能力的研究

田穎輝，宮 莉

(阜新高等?？茖W校，遼寧阜新 123000)

為了實現(xiàn)培養(yǎng)應用型人才的目標，高職教育進行了一系列的教學改革。高等數(shù)學教師應結(jié)合高職院校各專業(yè)的特點和需求，掌握學生的實際情況，在進行高等數(shù)學課程改革的同時轉(zhuǎn)變教學觀念，改進教學手段和評價方法，結(jié)合教學實踐，強化學生數(shù)學應用的意識，培養(yǎng)他們的數(shù)學應用能力。

數(shù)學應用意識和能力；高職數(shù)學教育；教學改革

所謂數(shù)學應用意識就是當遇見實際問題時能夠敏感地將其與數(shù)學知識進行有機聯(lián)系的意識，要求學生能夠在生活實踐中具備應用數(shù)學的思想、方法、技能解決問題的意識。在實踐中表現(xiàn)為從數(shù)學的角度出發(fā)，積極地去觀察和分析問題，用數(shù)學的語言描述現(xiàn)象、交流觀點，用數(shù)學的方法理解和思考事物的內(nèi)在聯(lián)系，制定適宜的數(shù)學方法，并結(jié)合相應的專業(yè)知識制定出解決實際問題的方案。

1 高職學生數(shù)學應用意識和應用能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 數(shù)學課程

我國眾多的的高職數(shù)學課程在內(nèi)容上類同于本科院校使用的高等數(shù)學教程，多數(shù)是純粹的數(shù)學概念、計算理論、理論證明等，極少有實踐性質(zhì)的應用知識；在編排體系上則側(cè)重于理論知識，重點強調(diào)數(shù)學學科的科學性、嚴謹性、完整性、系統(tǒng)性，缺少必要的數(shù)學思想和數(shù)學方法，缺少與學生所學專業(yè)相對應的必備知識，沒有突出數(shù)學工具性的特點，缺少應用性與實踐性。因此，高職數(shù)學課程并未體現(xiàn)出高職院校的應有特色，難與高職教育其他專業(yè)相結(jié)合，與高職數(shù)學教育應服務(wù)于職業(yè)教育的導向不符。

1.2 數(shù)學教師

高職高專院校的數(shù)學教師有著深厚的數(shù)學理論知識儲備、豐富的數(shù)學教學理論和研究能力，由于缺乏與高職教育其他專業(yè)相聯(lián)系的思想、方法和具體案例儲備，所講授的數(shù)學知識與學生所學專業(yè)知識脫節(jié)，造成學生學習的數(shù)學知識與所學其他專業(yè)始終處于“毫無關(guān)系”的尷尬局面。同時，受傳統(tǒng)數(shù)學教育理念的影響，教師也存在著淡化數(shù)學與其他學科聯(lián)系、忽視數(shù)學與生產(chǎn)實踐聯(lián)系的問題。

1.3 高職學生

首先，許多高職學生對數(shù)學學習不夠重視，認為高等數(shù)學抽象枯燥，而且對未來工作的影響不大，沒必要學得太好。其次，高職學生的基礎(chǔ)薄弱，數(shù)學成績偏低，對數(shù)學學習無法建立信心，更談不上將數(shù)學知識用于實踐了。這兩個方面的問題嚴重制約著學生學習數(shù)學的興趣和信心。

通過分析可以看出，在高職數(shù)學教學過程中，對學生應用意識和應用能力的培養(yǎng)存在諸多問題。如何改進數(shù)學教學，提高高職學生的數(shù)學應用意識，培養(yǎng)他們的數(shù)學應用能力是高職數(shù)學教師亟需解決的問題。下面從改革數(shù)學課程、改變教育理念、改進教育教學方法三個方面對這一問題加以闡述。

2 數(shù)學應用意識和數(shù)學應用能力培養(yǎng)的方法與措施

高等數(shù)學教育要以培養(yǎng)學生數(shù)學“應用意識和應用能力”為核心，由側(cè)重理論教育向側(cè)重應用教育轉(zhuǎn)變，以“實用”“應用”和“創(chuàng)新”三個原則改革數(shù)學課程內(nèi)容，改進數(shù)學教育教學活動的方法和策略。

2.1 改革課程內(nèi)容和教材編排體系，適應高等數(shù)學作為應用性工具的要求

結(jié)合課題研究，對各專業(yè)進行調(diào)查，了解不同專業(yè)的發(fā)展趨勢對高等數(shù)學課程的要求，了解學生掌握數(shù)學基礎(chǔ)知識和具備數(shù)學學習能力的情況，有針對性地確定各專業(yè)高等數(shù)學課程的教學內(nèi)容。選擇那些能夠解決某些實際問題的最基本的數(shù)學知識和方法，以此作為各專業(yè)學生必須掌握的基礎(chǔ)性內(nèi)容。并且，數(shù)學內(nèi)容要推陳出新，處理好傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容的關(guān)系，應用現(xiàn)代教學的觀點、概念和方法，建立和設(shè)計新的適應各專業(yè)需要的高等數(shù)學教學框架和體系。

在教學時要強化數(shù)學的基本思想、方法，重點分析和闡述知識點來源的實際背景，引入相應專業(yè)的實際案例。如極限的思想；在分割、聚合、近似、極限等基礎(chǔ)上建立定積分的思想；導數(shù)、定積分、微分等數(shù)學知識產(chǎn)生的背景；運用導數(shù)可以解決的最值、速度及固定變化率等問題；利用定積分求封閉圖形面積、體積的原理，在實際中如用來設(shè)計燈罩等。在每個教學內(nèi)容過后，應為學生設(shè)立實踐內(nèi)容，讓他們對所學數(shù)學內(nèi)容進行檢驗。這樣，學生既鞏固了數(shù)學理論，又提高了數(shù)學應用能力。在不影響學生所需數(shù)學知識儲備的情況下，將那些與各專業(yè)聯(lián)系較少的內(nèi)容適當?shù)厝趸騽h減。淡化純粹的缺乏實際應用價值的復雜演算、繁雜的命題的證明，而重視直觀、形象的描述和說明。對于高職院校數(shù)學教師來說，高等數(shù)學內(nèi)容的選取、課程編排的框架與體系的設(shè)計等是需要深入研究的。

2.2 轉(zhuǎn)變教育理念，適應高職數(shù)學教育新形勢和新要求

高職數(shù)學教育與普通高校數(shù)學系學生的數(shù)學教育要求不同，其弱化了抽象思維的多層次性和相對封閉性、理論的嚴謹性、邏輯的嚴密性，是服務(wù)于專業(yè)教育的基礎(chǔ)課程，強調(diào)學生對知識的應用性、分析解決實際問題的自覺性。因此，高職院校數(shù)學教師要樹立由重視體系完整的學科教學向高等數(shù)學服務(wù)于專業(yè)知識學習轉(zhuǎn)變、由重視理論成績向重視數(shù)學應用的能力轉(zhuǎn)變的數(shù)學教育理念，由此相應地改革教學方法和手段。

2.3 改進教學方法、完善教學手段，培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識

傳統(tǒng)的講授式教學模式在以往的高職數(shù)學教學中普遍被使用。在教學過程中注重理論自身，而忽略了理論與實踐的聯(lián)系，忽略了數(shù)學理論在實際中的運用。因此，從培養(yǎng)學生應用意識和應用能力的目標出發(fā)，本著傳授知識、培養(yǎng)數(shù)學能力和提高素質(zhì)的原則，數(shù)學教師應根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的需要，合理選擇和運用先進的、有效的教學方法和手段。

2.3.1 采用多種授課模式

可以采取問題啟發(fā)引導、集體講授、小組討論、集中意見總結(jié)評價、應用新學知識解決一些簡單的實際問題、學生自我評價等授課模式。

2.3.2 靈活選用教學方法

(1)采用“背景情境”，使學生明確所學數(shù)學知識適合的實際問題情境，掌握數(shù)學知識的使用方向，同時增加了學生的學習興趣，使抽象的數(shù)學理論生動具體，易于接受。(2)采用“問題情境”引入數(shù)學學習內(nèi)容，把學生吸引到真實生動的教學內(nèi)容中去，設(shè)置有梯度的問題。通過多啟發(fā)、多引導、多討論解決問題，讓學生理解數(shù)學內(nèi)容。加強課堂的師生互動，充分調(diào)動學生學習的積極性，提高課堂教學效率。(3)設(shè)立“模擬問題”，在教師的點撥和引導下，學生演練對數(shù)學理論的應用，使他們真正感知和理解數(shù)學如何應用于生產(chǎn)生活實踐。

2.3.3 引入有效的、先進的教學手段

(1)充分利用多媒體。利用多媒體進行教學既方便又快捷。一個設(shè)計優(yōu)秀的數(shù)學課件能使抽象的數(shù)學知識生動、直觀、形象、具體，充分地吸引學生的注意力，變被動學習為主動學習。例如，在學習定積分概念時，可利用PPT進行演示，讓學生掌握用常量代變量、積細微為整體、最后進行無窮加的思想方法，對定積分的概念有一個直觀而透徹的理解。因此，教師要認真研究數(shù)學教學內(nèi)容，將現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)教學手段優(yōu)化組合，設(shè)計優(yōu)質(zhì)的數(shù)學多媒體課件來達到更好的教學效果。(2)充分利用數(shù)學軟件。數(shù)學軟件是用來進行數(shù)學運算和規(guī)劃、統(tǒng)計、繪制數(shù)學圖形或制作數(shù)學動畫的軟件。應用較多的有Matlab、Mathematica、Maple、幾何畫板等。將數(shù)學知識與數(shù)學軟件結(jié)合能有效地增強學生學習數(shù)學的興趣。

2.4 加強實踐教學，實現(xiàn)高職高專數(shù)學教育與專業(yè)的有效銜接

2.4.1 加強數(shù)學實驗課程的教學，強化數(shù)學思想和理論的直觀應用

在以學生動手為主的數(shù)學實驗課程中，學生能真切地感受到課堂上聽到的數(shù)學理論是這樣的有趣、直觀、有價值。例如，讓學生為一個燈具廠設(shè)計各種燈罩，他們可以利用數(shù)學軟件進行求極限、求積分等運算，通過做三維圖形設(shè)計各種燈罩外形。

2.4.2 加強數(shù)學建模教學，強化數(shù)學理論的具體應用

數(shù)學建模是用數(shù)學知識對實際事物本質(zhì)屬性進行模擬刻畫，它可以解釋某些客觀現(xiàn)象，可以預測某些事物的發(fā)展規(guī)律，可以為控制一些事物的發(fā)展提供某種程度的策略。建立數(shù)學模型，既需要研究者對客觀問題進行細致詳實的觀察和剖析，又需要研究者擁有豐富的數(shù)學知識基礎(chǔ)。根據(jù)高職專業(yè)特點，結(jié)合相應專業(yè)知識創(chuàng)設(shè)合理的問題模型，進行適當?shù)臄?shù)學建模教學，可以有效地提高學生應用數(shù)學知識解決實際問題的能力，這是提高學生利用數(shù)學方法解決實際問題能力的有效途徑。例如，微分和定積分在生產(chǎn)實踐中的應用比較廣泛，可以結(jié)合數(shù)學模型來講解這部分內(nèi)容。在課后，可指導學生進行實地考察或通過網(wǎng)絡(luò)匯總數(shù)據(jù)，收集資料，研究實際事物的特征，找尋對應的規(guī)律，并運用數(shù)學知識和方法進行研究，建立起反映實際問題的數(shù)量關(guān)系，構(gòu)建相應的數(shù)學模型，其間可以借助數(shù)學軟件。

2.5 改革高等數(shù)學考核方法，提高學生的綜合素質(zhì)

數(shù)學教學要以培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決實際問題的能力為目標，改變以考察數(shù)學理論為主的考核方式，采用“理論水平考核+實踐應用能力考核”的綜合考核方式。通過這樣的考核方式，使學生在學習過程中多思考問題，多動手操作，多查詢閱讀資料，同時增強學生之間的協(xié)同能力，全面提高學生的綜合素質(zhì)。

3 結(jié)語

在高等數(shù)學與專業(yè)學科相結(jié)合的教學中，高職數(shù)學教師應本著高等數(shù)學教學服務(wù)于專業(yè)課學習的原則，改變落后的教育理念，以培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識和應用能力為目標，運用先進、有效的教學方式，使高職學生成為適應社會發(fā)展的高素質(zhì)應用型人才。

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2014-11-16

遼寧省教育科學規(guī)劃青年科研骨干專項課題(JGZXQEB074)。

田穎輝(1970-)，女，遼寧阜新人，阜新高等?？茖W校副教授，從事高職數(shù)學教育研究。

G623.5

A

2095-7602(2015)04-0098-03