楊 雄
(婁底職業(yè)技術學院, 湖南 婁底 417000)
高職院校是培養(yǎng)應用型人才的教育機構,理工類專業(yè)在開設專業(yè)課程的同時開設高等數(shù)學基礎課程,為奠定學生理論基礎,在開發(fā)他們的空間想象能力和邏輯思維能力,解決工作中的實際問題等方面起著重要的作用。要達到高數(shù)的教學目的,教材的建設、現(xiàn)代化的教學手段、專業(yè)教學團隊都很重要。教材是傳授知識和技能的主要載體之一,也是提高教學質量的基礎和前提。高數(shù)一直強調的教學原則是“以應用為目的,以夠用為度”?!皦蛴脼槎取笔且粋€模糊的概念,是職業(yè)能力的發(fā)展夠用,還是眼前專業(yè)學習的夠用,也有可能是未來深造夠用,到底怎樣的教材才能夠用?通過調查,發(fā)現(xiàn)高數(shù)教材建設中存在一些問題。如教學內(nèi)容是本科教材的壓縮,不適應高職院校的學生,與專業(yè)教學內(nèi)容無銜接等等。這些問題影響高數(shù)的教學效果和學生的學習興趣,尤其教材中的理論太深,給學生帶來了學習困難。
高等職業(yè)教育是職業(yè)技術教育的高級階段。它構建于中等教育基礎之上,以培養(yǎng)綜合職業(yè)能力和全面素質,從事生產(chǎn)、建設、管理和服務第一線的高等技術應用型人才為目標[1]。有人認為比“普通高等教育”低一檔的教育就是“高職教育”,體現(xiàn)在高數(shù)教材中,僅僅把普通高校教材進行刪減,將例題、習題降低難度,降低要求,這就失去了數(shù)學在高職教育中的作用。因此厘清高職教育的定義,是教材建設的向導,也是職業(yè)教材建設的理論依據(jù)。當然要編寫適用性強的職業(yè)教材,前提是要明晰高職教育的特點。
目前,普遍認為高職數(shù)學教材存在的問題是:教材內(nèi)容通過本科教材壓縮,簡化定理公式證明,實用性不強,缺乏職業(yè)發(fā)展的需求,不能與時俱進,不能突出高職數(shù)學夠用性及適用性的特征,解決專業(yè)問題的案例太少,有些數(shù)學內(nèi)容與專業(yè)無關或用不上,數(shù)學知識的教學不能與專業(yè)所需同步。尤其是在一些運用數(shù)學知識較多的專業(yè)課,教學中需要專業(yè)課老師補充相應的數(shù)學知識。因此,許多專業(yè)老師質疑數(shù)學課開設的必要性。同時,學生反映學數(shù)學困難,導致專業(yè)課老師提出不如取消數(shù)學課。其實質是完整的數(shù)學體系不適應現(xiàn)在的高職學生,這就迫切需要對數(shù)學教材進行改革,走應用化道路。更重要的是高職數(shù)學教材應是動態(tài)的,要與專業(yè)的發(fā)展相匹配。想要提高對高數(shù)教材的認同,關鍵是消除數(shù)學不適應高職人才培養(yǎng)的因素,加強教材建設。
數(shù)學作為一門基礎課程,對專業(yè)課學習有重要的作用。數(shù)學教材的建設直接影響到教學方法,也影響到數(shù)學課在整個職業(yè)教育中的地位。因此在數(shù)學教材建設中要著力反映職業(yè)特征,打破學科體系,增強數(shù)學知識的應用性,對專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行深入了解,聽取專業(yè)課教師介紹所需要的數(shù)學知識,共同確定數(shù)學各章節(jié)內(nèi)容。同時在施教過程中,對不同專業(yè)的講解案例進行動態(tài)調整。
通過調研,高數(shù)教材主要設置為三個模塊:第一模塊是基礎模塊,是高數(shù)的基礎內(nèi)容,主要學習一元函數(shù)微積分,培養(yǎng)學生的數(shù)學文化素養(yǎng),開設所有專業(yè)應必學的模塊。不同專業(yè)的實際案例應有區(qū)別,如學導數(shù)時,會計、金融專業(yè),可選擇邊際函數(shù)進行講解,而建筑設計、土木施工可選擇曲率進行講解。第二模塊是崗位能力培養(yǎng)模塊,結合各專業(yè)特點進行構建,教學內(nèi)容根據(jù)專業(yè)的需要確定,如:軟件設計專業(yè),增加線性代數(shù)和概率統(tǒng)計內(nèi)容;模具專業(yè)學習空間解析幾何。第三模塊是選修模塊,主要是滿足數(shù)學成績好、打算深造的學生,可以設置級數(shù)、多元微分、多重積分及數(shù)學建模等內(nèi)容。
設置具體問題可以使數(shù)學抽象的理論具體化,如講授無窮大概念時,可以設置問題:一個人開汽車從A地出發(fā),以30 km/h的速度到達B地,問他從B地回到A地的速度要達到多少時,才能使得往返的平均速度為60 km/h。學生思考,自然引出無窮大的概念。這樣的案例,提高了學生學習的主動性,同時激發(fā)了學習興趣,更重要的是培養(yǎng)了學生應用數(shù)學知識的能力。
根據(jù)高職學生就業(yè)特點,他們不需要搞清楚數(shù)學定理、公式的推理過程。在編寫教材時,可以去掉一些難以理解的嚴謹?shù)臄?shù)學定義,如去掉極限的“e-N”定義,直接描述性定義即可,盡可能地用語言描述或幾何圖形說明。重點設置一些專業(yè)問題或身邊的實際問題的具體案例,用案例提高學生解決實際問題的能力。
高職數(shù)學教材雖然去掉了一些純理論性的證明過程,但數(shù)學內(nèi)容的枯燥、思維的嚴謹性等是存在的。要解決學習的枯燥性,可引入數(shù)學史知識,因為數(shù)學史很生動,如果在教材中適當插入一些數(shù)學史知識,可以彌補教材的枯燥性,增強教材的可讀性,同時豐富的數(shù)學史文化提高了學生的文化素養(yǎng)[2]。
數(shù)學建模是讓學生動手、動眼、動腦,借助計算機的運算、圖形功能和方便的數(shù)學軟件,通過對數(shù)值和幾何的觀察、聯(lián)想、類比,去發(fā)現(xiàn)線索,探尋規(guī)律,學習解決實際問題常用的數(shù)學方法[3]。在數(shù)學建模中,通過分析、解決一些實際問題,親身感受“用數(shù)學”的樂趣,提高學數(shù)學、用數(shù)學的興趣、意識和能力。在教材中插入一些經(jīng)過簡化的實例問題的建模過程,有利于學生應用數(shù)學能力的發(fā)展。
數(shù)學軟件的使用是必須具備的一種能力,一些數(shù)值的計算,一些數(shù)學圖形的描述,通過軟件很容易得到。通過數(shù)學軟件的使用,可以培養(yǎng)學生的動手能力,更重要的能夠使一些抽象的理論具體化,如一些高次函數(shù),若通過描點,很難得到精確圖形,用數(shù)學軟件能很容易繪出函數(shù)圖像。因此,應設置實踐操作題,讓學生體驗數(shù)學軟件的作用。
小結不應該只是陳述重點內(nèi)容,應安排一些學法建議以及明確要解決的實際問題,也可以就一些知識點提出參考書籍,還可以提醒學生易用錯的知識。習題設置要有層次性,既要有進一步熟悉公式的習題,又要有解決實際問題的習題,并具體考慮到不同專業(yè)的實際。
高職高數(shù)教材的建設不是一朝一夕的事情,也不是幾個數(shù)學教師關起門來能夠做到的,要通過大家的參與及長期的調研,也可以通過校際合作進行。我校編寫的校本教材,具有一定的適用性,但也存在許多需要驗證的地方,如有些內(nèi)容只是與專業(yè)教師探討的結果,有些只考慮到學生的接受能力,沒有驗證是否滿足生產(chǎn)實踐需要,是否適應專業(yè)發(fā)展的需要,這些有待進一步深入企業(yè)調研。
隨著數(shù)學軟件的完善和廣泛性的應用,用數(shù)學軟件解決生產(chǎn)中的實際問題越來越普遍,使用數(shù)學軟件成了技術人員應具備的一種能力。Matlab、Mathematica、Lingo等數(shù)學軟件的出現(xiàn),讓數(shù)學更加生動形象,學習更有樂趣,并且數(shù)學計算和數(shù)值分析更快捷、更精準。因此,借助現(xiàn)代科學技術,數(shù)學的教學方法、學習方法及數(shù)學思想也在與時俱進,進而促進數(shù)學教材不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展。