高職數(shù)學課程實踐教學思考
時間:2022-08-16 08:30:56
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[摘要]本文就高職院校數(shù)學課程開展實踐教學為基礎(chǔ),對無錫職業(yè)技術(shù)學院構(gòu)建的“基礎(chǔ)分層—專業(yè)分類—數(shù)學實踐—文化拓展”多層次、多類型的面向不同專業(yè)培養(yǎng)要求的高職“高等數(shù)學”課程體系作了解析,對階段性教學成果進行了總結(jié),指出了后續(xù)課程研究和建設(shè)的重點。
[關(guān)鍵詞]課程體系;基礎(chǔ)分層;專業(yè)分類;數(shù)學科技實踐活動平臺;素質(zhì)拓展
近年來,我國高等職業(yè)教育的主要目標和任務(wù)由培養(yǎng)高級藍領(lǐng)技術(shù)人才逐漸提升為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。新的培養(yǎng)目標要求高職院校各專業(yè)在人才培養(yǎng)方案中必須落實學生綜合素質(zhì)和核心競爭力的培養(yǎng)。高職“高等數(shù)學”課程的教學效果是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標落到實處的重要基礎(chǔ)和保證。結(jié)合新的培養(yǎng)理念,無錫職業(yè)技術(shù)學院在改革高職“高等數(shù)學”課程的教學內(nèi)容、教學方式等方面,進行了多年的探索和實踐。課程組致力于研究如何將專業(yè)案例、數(shù)學實踐應(yīng)用以及數(shù)學文化拓展融入課程的基礎(chǔ)教學。
一、高職院?!案叩葦?shù)學”課程教學中普遍存在的主要問題
1.高職數(shù)學課程體系設(shè)置單一、內(nèi)容陳舊?!皢我弧钡恼n程設(shè)置很難適應(yīng)高職生源的多樣性以及個性發(fā)展的差異性;陳舊的內(nèi)容僅注重數(shù)學的知識性,數(shù)學文化教育缺失,與專業(yè)知識脫節(jié),缺乏針對性和實用性。2.高職院校數(shù)學課程的應(yīng)用與實踐缺乏有效載體。多數(shù)高職院校或以極少的工程案例代替應(yīng)用,或以學科競賽作為培養(yǎng)學生應(yīng)用與實踐能力的主要方式,受益面很小。3.高職院校數(shù)學課程的教學模式傳統(tǒng)、低效。教學方法仍以課堂理論講授為主,學生的參與度較低,教學效果較差。4.高職數(shù)學課程考核方式缺少過程考核以及對學生應(yīng)用與實踐能力的評價,導(dǎo)致嚴重的考前突擊現(xiàn)象以及應(yīng)用與實踐能力培養(yǎng)的形式化現(xiàn)象。
二、“高等數(shù)學”課程教學改革實踐
無錫職業(yè)技術(shù)學院為將數(shù)學應(yīng)用能力的培養(yǎng)落到實處,自2012年起,課程組對高職數(shù)學創(chuàng)新教學進行了試點研究與教學實踐。多年來,課程建設(shè)緊緊圍繞高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)目標,以培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用與實踐能力為主線,構(gòu)建了“基礎(chǔ)分層—專業(yè)分類—數(shù)學實踐—文化拓展”的多層次、多類型的面向不同專業(yè)培養(yǎng)要求的高職“高等數(shù)學”課程體系,形成了“高等數(shù)學(上)+高等數(shù)學(下)+數(shù)學科技實踐活動平臺+數(shù)學選修課群+系列講座”的數(shù)學課程設(shè)置模式,具體如下:(一)基礎(chǔ)分層:高等數(shù)學(上)與分層教學。“高等數(shù)學(上)”為課程必修模塊,基礎(chǔ)模塊。課程結(jié)構(gòu):微積分+MATLAB軟件學習。課程在微積分基礎(chǔ)知識學習的同時,將MATLAB軟件的學習融入各個章節(jié)和重要知識點中。課程致力于培養(yǎng)學生運用MATLAB軟件解決數(shù)學問題的實踐能力,為第二學期的數(shù)學建模實踐教學打下基礎(chǔ)?;诟呗毶炊鄻?、學生基礎(chǔ)水平差異顯著的特點,“高等數(shù)學(上)”實行分層教學。針對不同基礎(chǔ)的班級,在教學內(nèi)容全覆蓋的基礎(chǔ)上,調(diào)整各個班級的教學難度,因材施教。(二)專業(yè)分類:高等數(shù)學。(下)與分類教學“高等數(shù)學(下)”為課程必修模塊,提高模塊。面向不同專業(yè)大類,“高等數(shù)學(下)”實施分類教學,側(cè)重于數(shù)學教學與專業(yè)知識相結(jié)合。根據(jù)學校專業(yè)特點,“高等數(shù)學(下)”分為機械汽車類、控制技術(shù)類和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)類三個大類模塊。課程結(jié)構(gòu)按專業(yè)選學不同教學單元組合+數(shù)學建模實踐。選學內(nèi)容主要包括:數(shù)值計算、級數(shù)、線性規(guī)劃、拉普拉斯變換、微分方程、向量與空間解析幾何等具有廣泛實際應(yīng)用又與專業(yè)聯(lián)系緊密的教學單元。教學過程注重課程知識的理解,注重建模實踐與實際應(yīng)用的結(jié)合。學生在建模實踐中的表現(xiàn)以及提交的數(shù)學實踐論文是課程成績評定的重要組成部分。課程教學致力于通過大型數(shù)學建模教學案例和數(shù)學實踐,培養(yǎng)學生數(shù)學應(yīng)用的意識與興趣,從而進一步提高學生的數(shù)學綜合應(yīng)用能力。(三)數(shù)學實踐:數(shù)學科技實踐活動平臺。為加強學生數(shù)學應(yīng)用與實踐能力的培養(yǎng),課題組創(chuàng)造性地開發(fā)了形式多樣、層次分明、內(nèi)容豐富的數(shù)學實踐活動項目。經(jīng)過多年的教學探索與實踐,打造了從“普及”到“創(chuàng)新”再到“提高”的三個層次,適合不同數(shù)學基礎(chǔ)的學生最廣泛參與的數(shù)學科技實踐活動平臺項目體系。目前,平臺共有五個在建項目:院數(shù)學建模協(xié)會、大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用科技實踐活動、創(chuàng)新班實踐教學項目、數(shù)學建模導(dǎo)師制項目、數(shù)學建模競賽團隊。上述各項目均納入了“高等數(shù)學”課程的成績考核體系,為課程選修模塊。1.普及項目。院數(shù)學建模協(xié)會、大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用科技實踐活動是普及項目,項目及資源建設(shè)注重學院實踐學習氛圍的養(yǎng)成,注重項目參與的廣度與學生數(shù)學實踐與數(shù)學應(yīng)用興趣的培養(yǎng)。2012年,課程組首創(chuàng)了全體師生參加的每年一次的“大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用科技實踐活動周”,至今已成功舉辦6屆。在活動中,學生以團隊形式,圍繞“大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用能力展示”“科學創(chuàng)新能力展示”“數(shù)學軟件應(yīng)用能力展示”和“大學數(shù)學基本知識測試”等四個方面進行能力展示?;顒觾?nèi)容和賽題貼近生活、貼近校園、貼近社會,旨在培養(yǎng)學生初步具備數(shù)學應(yīng)用的意識和能力。數(shù)學建模協(xié)會建設(shè)也是平臺的重要普及項目。協(xié)會為眾多喜歡數(shù)學、喜歡數(shù)學建模與應(yīng)用的同學提供了學習和實踐的空間和環(huán)境。協(xié)會活動豐富多彩,在學院有著廣泛的影響力,極大助推了學院數(shù)學建模實踐學習氛圍的形成。協(xié)會于2016年被無錫市科協(xié)評為“無錫市大學生十佳社團”。2.創(chuàng)新項目。創(chuàng)新班實踐教學項目、數(shù)學建模導(dǎo)師制項目為平臺的創(chuàng)新項目。項目及資源建設(shè)注重學生數(shù)學創(chuàng)新能力的培養(yǎng),注重學生數(shù)學實踐能力的進一步提高。在基礎(chǔ)項目普遍實施的基礎(chǔ)之上,于全校范圍內(nèi)遴選具備創(chuàng)新和數(shù)學應(yīng)用能力的學生參與上述兩個項目的學習。通過第二課堂、小班化、導(dǎo)師制、創(chuàng)新實踐、綜合實訓等學習與活動,達到進一步加強數(shù)學應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果。3.專業(yè)項目。數(shù)學建模競賽團隊的建設(shè)為平臺的專業(yè)項目。在上述普及和創(chuàng)新項目實施的基礎(chǔ)之上,將實踐能力強,考核優(yōu)秀的學生吸納到數(shù)學建模競賽團隊中來,在培訓中進一步強化數(shù)學應(yīng)用與實踐能力。通過對數(shù)學軟件和數(shù)學專項知識的學習與訓練,使同學具備綜合運用數(shù)學軟件與數(shù)學知識解決大型實際應(yīng)用問題的能力。項目及資源建設(shè)以學生團隊建模實踐能力的量變到質(zhì)變、以學生團隊代表學校參加全國大學生數(shù)學建模大賽取得優(yōu)異成績?yōu)楹诵慕虒W目標?!皵?shù)學科技實踐活動平臺”是學?!案叩葦?shù)學”課程的第二課堂,是學校“高等數(shù)學”課程數(shù)學實踐教學改革的核心成果。在實際教學中,平臺各項目均得到了同學們的廣泛認可和積極參與。以“大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用”科技實踐活動為例,在2017年度第六屆活動中,活動組委會共收到各參賽隊提交的有效參賽論文近350篇,課程內(nèi)的學生參賽率達到90%以上。以數(shù)學建模競賽團隊建設(shè)為例,近年來團隊參加各級各類數(shù)學建模競賽,共獲各類獎項60余項。(四)文化拓展:數(shù)學選修課群+系列講座。課程組經(jīng)過多年教學研究和積累,開設(shè)了“數(shù)學的源與流”“數(shù)學文化”“走進數(shù)學”“幾何漫談”“微積分的基本思想方法與應(yīng)用”“隨機過程”“數(shù)學模型”等一系列旨在拓展與提升學生科學文化素養(yǎng)的選修課群和系列講座。各類數(shù)學選修課程和系列數(shù)學講座在校園內(nèi)的開設(shè),極大地拓展和延伸了基礎(chǔ)理論數(shù)學的教學,同學們在這些數(shù)學類選修課程和講座中更進一步地發(fā)現(xiàn)了數(shù)學的奇妙和偉大,這些課程極大助推了學校良好人文科學文化氛圍的形成。
三、課程建設(shè)已獲得的成果及具體實踐成效
(一)課程建設(shè)成果。目前,本課程建設(shè)獲得2015年度無錫市精品課程資源,2015—2016年度校教學成果獎一等獎,2016—2017年度校教學成果獎一等獎。在完成課程體系建設(shè)和教學實踐的同時,課程組還建成了基礎(chǔ)性數(shù)學實踐訓練題庫,面向不同專業(yè)要求的項目化教學案例題庫,大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用科技實踐活動題庫,虛擬創(chuàng)新班實踐性教學資源庫,數(shù)學建模導(dǎo)師制項目案例題庫;數(shù)學建模協(xié)會活動項目匯編等。(二)具體實踐成效。1.學生的學習興趣顯著提高,課程成績大幅度提升。問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),近85%的學生認為“上數(shù)學課收獲很大”,約82%的學生認為“數(shù)學課不再枯燥了”,近87%的學生認為“知道學數(shù)學有什么用了”;通過教師座談,任課教師們一致認為課程改革實施后,學生的課堂參與積極性顯著提高,缺課率、低頭率有明顯降低;通過近幾年的學生成績分析,課程不及格率在顯著降低的同時,呈逐年遞減趨勢。2.學生的應(yīng)用與實踐能力明顯提高。由于更加重視應(yīng)用與實踐能力的培養(yǎng),助推學生在學科競賽及專業(yè)技能大賽中屢獲大獎。近年來,在全國數(shù)學建模競賽中獲全國一等獎4項、全國二等獎7項、省一等獎15項、省二等獎14項、省三等獎15項。同時,參加大賽的學生有20余人在國家和省級專業(yè)技能大賽中獲獎,5人申獲大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,1人在數(shù)學專業(yè)核心雜志上1篇。3.學數(shù)學、用數(shù)學的校園氛圍更加濃厚。課程體系的優(yōu)化,特別是數(shù)學科技實踐活動平臺的建設(shè),激發(fā)了學生學習數(shù)學的積極性。一年一度的“大學數(shù)學知識綜合應(yīng)用科技實踐活動周”已成為廣大學生“學數(shù)學、用數(shù)學”的盛大節(jié)日。目前,學院數(shù)學建模社團會員已達二百余人,由于社團活動豐富,影響力較大,2016年被評為無錫市十佳大學生社團。4.推進了師資隊伍建設(shè)。教學方式的革新助推教師們在各級各類教學競賽中獲獎。近年來,課程組教師在江蘇省高校教學競賽中獲一等獎1項,二等獎2項,三等獎2項;在江蘇省高校微課大賽中獲一、二、三等獎各1項。由于更加重視與專業(yè)相結(jié)合,與應(yīng)用和實踐相結(jié)合,從而促使任課教師對某個專業(yè)方向開展應(yīng)用研究,助推形成了一批應(yīng)用性的成果。在《職業(yè)技術(shù)教育》《數(shù)學的實踐與認識》等核心期刊20余篇。5.完成了“高等數(shù)學”在線資源共享課程平臺建設(shè),并于2015年被評為無錫市精品課程資源;建設(shè)了適應(yīng)改革要求的教材《應(yīng)用數(shù)學》,并于2016年被評為江蘇省重點建設(shè)教材。
四、今后將繼續(xù)開展研究的工作
本課題在多年的教學研究與實踐中積累了大量的課程資料和教學經(jīng)驗,課程的教學內(nèi)容、教學理念、教學方法和數(shù)學實踐拓展平臺均得到了課程內(nèi)學生的充分認可。教學效果良好,達到了預(yù)期的數(shù)學實踐能力的培養(yǎng)目標。后續(xù),課程組將進一步優(yōu)化課程教學內(nèi)容、完善課程體系建設(shè)、拓展數(shù)學科技實踐活動平臺,同時將重點就以下兩個方面進行更深入的課程研究和建設(shè):(一)改革傳統(tǒng)的課程考核方式。努力構(gòu)建基于學生綜合能力考核的多元化考評體系,實現(xiàn)符合高職學生特點的考核方式的革新,是后續(xù)課程研究和建設(shè)的重點之一。爭取在考核內(nèi)容上改變僅僅考核基礎(chǔ)知識、基本技巧的傳統(tǒng)做法,加強對應(yīng)用與實踐能力的考核;爭取在考核形式上變一次性、終結(jié)性考試為學習全過程的考核評價,加強對學生日常學習的考核。(二)將信息技術(shù)引入課程教學,實現(xiàn)全課程信息化。努力應(yīng)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)教學方式及教學內(nèi)容,逐步實現(xiàn)全課程信息化,使學生逐步掌握并運用自由、移動、個性化的學習方式,也是后續(xù)課程研究和建設(shè)的重點之一。通過“爾雅”課程平臺,利用在線課程資源和技術(shù)支持,實現(xiàn)師生的及時互動交流,在提高學習效率的同時共享優(yōu)質(zhì)教學資源。
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作者:屈寅春 單位:無錫職業(yè)技術(shù)學院