高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革建模理念研究
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大量的應(yīng)用型技能型人才，有效滿足了社會各行各業(yè)的用工需求。隨著國家對高職教育的重視和不斷投入，提高教育的教學(xué)質(zhì)量勢在必行[1]。數(shù)學(xué)建模的核心是以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的實(shí)際運(yùn)用，鑒于數(shù)學(xué)建模的這種特點(diǎn)，國內(nèi)高職數(shù)學(xué)教育逐步把數(shù)學(xué)建模理念融入到課題教學(xué)中，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。以數(shù)學(xué)建模理念的告知書明確教學(xué)改革要求學(xué)生結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想和方法獨(dú)立地分析和解決問題，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，而且能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、不怕困難、求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)[2]。筆者結(jié)合自身的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)，對基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行了探索，對教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析梳理，以期為高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供新思路，推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)水平的不斷提高，培養(yǎng)出具有良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)技能的新型高職人才。
一基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革背景
近年來，隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，對于高等職業(yè)技術(shù)人才需求不斷增大，社會對高等職業(yè)技術(shù)教育寄予厚望。但是傳統(tǒng)的高職教育由于專業(yè)設(shè)置不合理，使用教材落后，實(shí)訓(xùn)實(shí)踐場地不足，培養(yǎng)出的學(xué)生動手能力差、專業(yè)能力不足，面對社會發(fā)展的新形勢，高職教育必須進(jìn)行教學(xué)改革，提高學(xué)生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。高職教育不同于普通本科教育，它有以下幾方面的特點(diǎn)。
1人才培養(yǎng)目標(biāo)不同
高職教育和本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)不同，高職教育是以技術(shù)應(yīng)用型高技能人才為培養(yǎng)目標(biāo)，所有的教學(xué)課程設(shè)計和人才培養(yǎng)體系設(shè)計都是基于此目標(biāo)展開的，高職教育主要是為了向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生產(chǎn)、服務(wù)、管理等一線工作的高級技術(shù)應(yīng)用型人才，專業(yè)能力培養(yǎng)和目標(biāo)職業(yè)匹配度高，所以高職教育教學(xué)成果最直接的評價就是畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和上崗后的適應(yīng)能力。
2兩者的教學(xué)內(nèi)容不同
高職教育的教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生要掌握與實(shí)踐工作關(guān)系較為密切的業(yè)務(wù)處理能力、動手能力與交流能力，把學(xué)生的職業(yè)能力建設(shè)列為教學(xué)重點(diǎn)，課程設(shè)計專業(yè)性強(qiáng)，一旦就業(yè)能為企業(yè)創(chuàng)造明顯的效益，高職教育各專業(yè)課程差別較大。
3生源情況不同
在當(dāng)前的教育教學(xué)體系下，高職教育的生源普遍較差，大多是沒有希望考上大學(xué)，轉(zhuǎn)而進(jìn)入高職學(xué)習(xí)，希望通過掌握一定的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)就業(yè)，所以高職學(xué)生的基礎(chǔ)知識普遍較差，學(xué)習(xí)興趣不高。數(shù)學(xué)建模給高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革開辟了新思路，數(shù)學(xué)建模為數(shù)學(xué)理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐應(yīng)用搭建了橋梁，在工學(xué)結(jié)合的基本原則下，采取數(shù)學(xué)建模教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)及動手應(yīng)用能力是一個非常有效的手段[3]。
二基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革內(nèi)涵
1數(shù)學(xué)建模的概念數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合的一門科學(xué)，它將實(shí)際問題抽象、歸納成為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)方法等手段研究處理實(shí)際問題，從定性或者定理的角度給出科學(xué)的結(jié)果[4]。數(shù)學(xué)建模的發(fā)展為數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用提供了途徑，對于現(xiàn)實(shí)中的特點(diǎn)問題，可以用數(shù)學(xué)語言來描述其內(nèi)在規(guī)律和問題，運(yùn)用數(shù)學(xué)研究的成果，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)軟件，通過抽象、簡化、假設(shè)、引進(jìn)變量等處理過程后，將實(shí)際問題用數(shù)學(xué)方式表達(dá)，轉(zhuǎn)化成為數(shù)學(xué)問題，借助數(shù)學(xué)思想建立起數(shù)學(xué)模型，從而解決實(shí)際問題。2基于數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)理念基于數(shù)學(xué)建模的這種學(xué)科特點(diǎn)，可以把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用化，因此，基于數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)理念可以概括為三個層次：首先，確立提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力為目標(biāo)，以提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣為手段，以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模為途徑；其次，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模案例，因地制宜、因生制宜，根據(jù)專業(yè)不同編寫相應(yīng)的校本教材；最后，改進(jìn)教學(xué)方法，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，建立課外數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)興趣小組，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)應(yīng)用實(shí)踐活動，鼓勵學(xué)生參加各種數(shù)學(xué)建模競賽[5]。
三基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革途徑
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式以教師課堂講授為中心，學(xué)生只能被動的接受，由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平不同，掌握新知識的能力也不同，這種沒有區(qū)分的教學(xué)模式教學(xué)效果差，往往帶來的結(jié)果是造成基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上，對數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生失去興趣?；跀?shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革，是以學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力提高為目標(biāo)，以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，以數(shù)學(xué)建模為途徑，以教學(xué)方式改革為保障，打造高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革新模式，全面提高高職教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)水平。
1結(jié)合專業(yè)特色，突出數(shù)學(xué)教育的應(yīng)用性
數(shù)學(xué)作為高職教育的基礎(chǔ)性學(xué)科，理論性強(qiáng)，體系性強(qiáng)，對于基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)興趣差的高職生來說感覺難學(xué)、枯燥，這是因?yàn)楦呗殧?shù)學(xué)教育沒有教會學(xué)生如何在專業(yè)學(xué)習(xí)中和以后的工作中如何去用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識，學(xué)生感覺知識無用自然也就不會主動去學(xué)，之所以引入數(shù)學(xué)建模的思想就是為了讓學(xué)生利用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識去解決實(shí)際問題，讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)不只是紙面上的寫寫算算，數(shù)學(xué)可以把實(shí)際問題抽象化，變成數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)的研究方法給實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，這樣高職數(shù)學(xué)教育就不再是課堂上的照本宣科，課下的演算作業(yè)，將基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育和學(xué)生的專業(yè)教育相結(jié)合，帶來學(xué)生用數(shù)學(xué)解決專業(yè)問題是大幅度提高學(xué)生專業(yè)能力的有效途徑。
2結(jié)合學(xué)生能力，因材施教、因地制宜
高職學(xué)校的生源不如普通高校，一般學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，對于專業(yè)實(shí)訓(xùn)課并不明顯，但是在基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)過程特別突出，很多基礎(chǔ)知識掌握不牢，甚至一點(diǎn)印象都沒有，教師在上課時要充分考慮到這種情況，在課堂授課時給予實(shí)時的補(bǔ)充，以助于知識的過渡。因材施教是我國傳統(tǒng)的教育思想，在掌握學(xué)生知識水平的基礎(chǔ)上，教師要根據(jù)不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的具體情況，安排教學(xué)內(nèi)容和設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，對于基礎(chǔ)知識水平不高、學(xué)習(xí)興趣較差、學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生要進(jìn)行課外輔導(dǎo)。高職基礎(chǔ)課教育是專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，授課教師要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)情況和專業(yè)特點(diǎn)，把遷移知識運(yùn)用能力在課堂上結(jié)合學(xué)生的專業(yè)背景進(jìn)行輔導(dǎo)，高職數(shù)學(xué)教育不僅僅是為了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，更多的是發(fā)揮數(shù)學(xué)知識在其專業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。
3培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)整體教學(xué)質(zhì)量提高
高職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣普遍不高，尤其是對于學(xué)了十幾年都感覺頭痛的數(shù)學(xué)，要想提高數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，首先必須要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，長期以來學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上已經(jīng)有了根深蒂固的認(rèn)識，培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣很難，但是如果學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣，教師授課內(nèi)容、授課方式改革都起不了太大的作用，學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣低由于低年級學(xué)習(xí)時受到的挫敗感，因此要讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心，讓他們體驗(yàn)學(xué)會數(shù)學(xué)的成就感，這樣才能逐步培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。教師可以采取以點(diǎn)帶面的方式，先選擇有一定基礎(chǔ)的學(xué)生，再從全部課程學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)秀的個體，組織參加建模競賽，進(jìn)行單獨(dú)賽前加強(qiáng)指導(dǎo)，用這些榜樣的力量提高全體同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)學(xué)建模作為提高高職數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平的“點(diǎn)”，能夠以其趣味性強(qiáng)，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平的全面提高。
4改革教學(xué)及評價方式，建立面向應(yīng)用的數(shù)學(xué)教育體系
由于基于數(shù)學(xué)建模思想的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革打破了以往的課堂教學(xué)方式和考核方式，學(xué)生面對的不再是期末的一張試卷，而是一個個數(shù)學(xué)建模案例，需要學(xué)生運(yùn)用本學(xué)期學(xué)到的數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題，教師根據(jù)學(xué)生對案例的理解程度，數(shù)學(xué)模型運(yùn)用能力，實(shí)際過程分析和解題技巧等多方面給出評價，同時積極評價、鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維，并將其納入到考核體系當(dāng)中。通過以上各個方面評價的加權(quán)作為最后的評價指標(biāo)。這種以數(shù)學(xué)知識應(yīng)用為基礎(chǔ)，直接面向應(yīng)用的高職數(shù)學(xué)教育模式能極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和知識應(yīng)用能力，符合高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，對提高高職學(xué)生的專業(yè)能力也打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)?；跀?shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革是推動高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)的新舉措，也是推動高職基礎(chǔ)課教學(xué)水平的重要內(nèi)容，能有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，基礎(chǔ)知識掌握不牢，數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力低等問題，通過“案例驅(qū)動法+討論法”，引導(dǎo)學(xué)生再次對課本知識進(jìn)行思考和應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力。引入數(shù)學(xué)建模理念教學(xué)，把課堂學(xué)習(xí)的主動權(quán)交回給學(xué)生，既保證了高等數(shù)學(xué)原有的知識體系的完整，也可以提高教學(xué)效率。通過教學(xué)方式和評價方式改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性增強(qiáng)，也改變了以往對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)態(tài)度。高等數(shù)學(xué)作為高職教育學(xué)生必修的基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)上具有重要作用，是理工類專業(yè)課程體系的重要組成部分，基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革也為同類基礎(chǔ)理論課改革提供了新思路和范例。
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作者：王前鋒 單位：河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院
