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以专业为导向的建模思想融入高职数学教学的探索与实践

2022-07-16  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:杨波 崔艳丽 发表期数:现代职业教育 2022年21期 本文字数:2479

  [摘           要]  介绍了“以专业为导向,以数学软件为手段,以数学建模的思想方法融入高职数学教学,提高学生的数学应用意识和应用能力为核心”的高职数学教学改革思路,以及探索实践所取得的成果。主要体现在五个方面:以专业为导向构建高等数学模块化内容体系,实现教学内容优化重组;以专业为导向制定不同专业的高等数学课程标准;以数学软件为手段,开展数学实验教学,实现高等数学教学形象化、直观化、动态化,提高学生动手“做数学”的能力;将数学建模思想和方法融入教学过程中,增强学生的数学应用意识;以数学建模活动为抓手,探索数学建模活动的培训模式,完善教学方法,改进培训过程,提高学生应用数学解决实际问题的能力。
  [关    键   词]  以专业为导向;数学建模思想;高职数学
  [中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)21-0085-03
   高等数学作为高职理工类学生必修的专业基础课,不仅是学生学习专业课程的重要基础,而且对提高学生综合素养、树立科学严谨的态度有直接促进作用。
   在高职数学教学中,如何增强学生的数学应用意识,提高学生运用数学分析、解决实际问题的能力,进而提升学生的综合素养,满足应用型高技能人才的培养需求,更好地服务专业,这是高职数学教学一直需要探索的问题。
   针对以上问题,我们围绕“以专业为导向,以数学软件为手段,以数学建模的思想方法融入高职数学教学,提高学生数学应用意识和应用能力为核心”的高职数学教学改革理念,按照“以课题为引领,理论研究为先导,应用与实践探索为基础,在实践中提升凝练”的思路进行了长期探索和实践,取得了良好效果。
   一、以专业为导向构建高等数学模块化内容体系,实现教学内容优化重组
   对于高职教育而言,教学内容的整合优化是进行高等数学教学改革的前提。以专业为导向,按照“突出应用性、实践性”的原则对课程内容进行调整、优化。一是全面梳理各专业的人才培养方案、课程设置状况,深入分析各专业人才培养方案对数学课程的定位和具体需求。二是广泛与专业课教师交流沟通,逐一摸清每一门专业课所需的数学知识模块、专业中的典型案例和课程思政元素。在此基础上,全面衡量、评估不同专业的需求状况,以“公共模块+专业模块”的形式对高等数学课程内容体系进行优化重组,实施模块化教学。其中,公共模块是各专业共同所需的基础教学内容,其目的是通过公共模块的学习让学生掌握最基本、最核心的高等数学知识,初步培养学生的数学逻辑思维能力和数学应用能力;专业模块是根据调研结论,针对专业特点和需求而选取的服务专业的知识模块。
   具体而言,公共模块主要包括七部分:极限与连续、导数与微分、导数的应用、不定积分、定积分及其应用、数学软件与实训、数学人文专题,它们涵盖一元微分学的基本内容,也是大学数学通识教育的主要内容;专业模块则是从级数、微分方程、数据统计分析、线性代数、数理统计等教学内容中,结合专业需求选择的教学模块。根据各专业实际,我们将专业模块分为ABCD四类,以更好地满足各专业的教学需求。模块化教学较好地体现了“必须、够用”的基本原则,实现了数学教学内容的优化重组。比如,专业模块A适用于财经与经济管理的审计、会计专业,内容主要为微分方程、数据统计分析;专业模块B适用于土建、农林相关专业,主要内容为微分方程、数据统计分析、线性代数;专业模块C适用于汽车与机电工程相关专业,主要内容为级数、微分方程、线性代数;专业模块D适用于药学相关专业,主要内容为微分方程,数理统计。在专业模块中同样的内容讲授课时和要求也可能不同,这取决于专业的需要程度。比如模块B中的线性代数内容就要比模块C中的课时要少,因为与土建、农林相关专业相比,汽车与机电工程相关专业对线性代数的需求应该更多一些,内容更深一些。所以,专业模块突出了数学教学与各专业的具体联系,体现了数学知识的应用性,促进了学生在学习中应用、在应用中学习,实现了“学用结合”。
   二、以專业为导向制定不同专业的高等数学课程标准
   课程标准集中体现了课程教学的基本理念、原则、规范与要求。在优化整合教学内容的基础上,围绕各专业人才培养方案,分类编写各专业的高等数学课程标准,改变“各专业共用一个标准一本教材”的现象,将价值塑造、知识传授、能力培养三者融为一体。
   (一)以应用为目的,强化数学知识的应用
   高职院校培养的目标是符合特定岗位要求、掌握一定技能的应用型人才。这一目标决定了高等数学教学不仅要注重学生数学综合素质的培养,还应强化学生数学应用能力的培养。一是从教学内容上拓宽数学知识的应用,,比如增加数学软件的学习内容,增加与专业应用相关的典型案例教学。二是夯实数学课程的实践性教学环节,让学生通过实践活动(如数学建模、数学实验)激发学习兴趣,提高数学应用能力。
   (二)突出数学思想和方法
   高等数学是一门重要的通识教育课程,对学生综合素养的提高有重要作用。要重视对数学思想方法的归纳和总结,使之从零散走向系统化。在概念教学中,要注意数学概念的背景和形成过程,揭示概念提炼过程中所使用的数学思维方法,明确概念的意义;对典型的例题、习题,要具体分析思维难点和关键点,剖析思维过程,注意区分不同思想方法的应用原则以及彼此联系。

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