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論高職院校高等數學教學改革措施

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摘要:近年來,高職院校新生數學知識和能力參差不齊、高等數學課時不斷減少,受這些因素的影響,高等數學教學質量有所下降。但同時,數學軟件、網絡技術的發展也為高等數學改革提供了新契機。本文針對高等數學教學出現的問題,探討在分層教學基礎上,將建構主義學習理論與數學軟件相結合,將模塊化教學與網絡技術相結合,改革傳統教學模式,以學生為中心,滿足不同學生的需要,延伸課堂教學,激發學生探索欲望,培養學生的合作、交流意識,幫助學生理解和掌握知識,培養學生的實際應用能力,從而提高等數學教學質量。

關鍵詞:高職院校;高等數學;教學

高職教育是以培養高素質應用型人才為根本任務的高等教育。與中職教育以技能為主的教育有所區別,高職教育是以技術為主的教育,除具備特定崗位的技能外,還要掌握相當的理論知識,為后繼發展、拓寬專業口徑奠定基礎。高等數學是高職院校工科和經管類專業的一門重要基礎課,為學生后續學習專業理論和技術提供必需的工具。近年來,隨著高職院校的發展,高等數學教學出現了新問題,教學質量逐年下降,急需進行教學改革,以解決出現的新問題,提高教學質量。

一、高職院校高等數學教學現狀

(一)學生的數學知識和能力參差不齊

近年來,高職院校自主招生規模逐年擴大,自主招生比例不斷增加。自主招生學生的數學知識和能力普遍較差,與高考統招學生的差距較大。而在高考統招的學生中,有些專業文科和理科學生都可以填報,文科學生的數學知識和能力又普遍比理科學生差。因此,高職院校新生的數學知識和能力至少可分為統招理科、統招文科、自主招生三個不同基礎。面對不同基礎的學生,以同樣的教學方式和進度講授相同的教學內容,并以統一的標準考核,必然會導致大量學生考試不及格。以蘇州市職業大學(以下簡稱“我校”)為例,自主招生以來,很多專業高等數學課程考試不及格率超過35%,兩極分化現象嚴重,特別是考試成績低于40分的人數逐年增多。由此可見,學生數學知識和能力的個體差異與統一教學之間的矛盾是影響高等數學教學質量的重要因素之一。

(二)高等數學課程課時不斷減少

高職教育致力于培養高技術應用型人才,注重培養學生的技能和應用能力。近年來,高職院校強調“重技能”“輕理論”,加大對實驗、實訓課程的開發,增加了實驗、實訓課程的課時,在總課時不變的情況下,高等數學等基礎課程不斷壓縮,課時逐漸減少。以我校為例,工科專業的高等數學課程已從早期的160學時減少到現在的80學時,但由于后繼專業課程的需要,高等數學課程的教學內容依然是一元微積分、多元微積分、微分方程、無窮級數,用原來一半的課時講授同樣多的內容,導致教師每節課都在大容量灌輸課程內容,課堂上沒有時間或留很少時間給學生練習、鞏固、吸收所學內容。對于數學基礎、學習自覺性較差的學生,勢必會造成學習困難,影響高等數學教學效果。

二、高職院校高等數學教學改革措施

針對高職院校高等數學教學出現的新問題,我們將利用分層教學、建構主義學習理論、模塊化教學,借助計算機軟件、網絡技術,整合現有教學資源,解決高等數學教學出現的問題,提高高等數學教學質量。

(一)以學生的數學知識和能力為基礎,進行分層教學

分層教學是教師根據學生現有的知識和實際能力對學生進行分層,針對不同層次學生的特點,選取不同的教學內容、制定不同的教學進度、采用不同的評價方法,激發學生學習興趣,提高教學質量,使每個層次的學生都能學有所成[1]。高職院校學生的數學知識和能力參差不齊,高等數學教學采用分層教學法,是以學生為本,有效化解統一教學與學生個體差異之間矛盾的有效途徑。在開展教學之前,將高等數學教學大綱相同或相近專業的學生,根據數學成績由高到低,分成提優班、發展班、基礎班三種層次,同時依據學生自身意愿做合理調整。基礎班放慢進度查漏補缺,要求掌握基本概念、基本定理、基本應用,對于一些復雜計算,可以借助計算機求解,適合數學基礎較差、計算能力和推理能力較弱,在專業提升、后繼發展中對數學只有基本需求的學生。發展班需在掌握基本數學理論知識的基礎上有所提高,并能應用數學知識解決簡單的實際問題,適合數學基礎中等、計算能力、推理能力一般,在專業提升、后繼發展中對數學有一定要求的學生。提優班要求學生掌握扎實的高等數學理論知識、具有較強的應用數學知識解決問題的能力,適合數學基礎較好、計算能力、推理能力較強,在專業提升、后繼發展中對數學有較高需求的學生。對學生合理分層后,針對不同層次學生的特點,制定專門的教學內容、教學進度、教學方式、評價方案,使不同層次學生的數學知識和能力都能得到較大提升。

(二)基于建構主義學習理論,借助數學軟件,開展高等數學教學

傳統的知識傳授型教學,重理論輕應用,不注重概念產生的實際背景和方法的實際應用,無法調動學生學習積極性,不利于學生對知識的理解和掌握。與傳統教學不同,建構主義學習理論認為知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的情景下,借助其他人的力量,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式獲得的。建構主義學習理論強調以學生為中心,教師引導學生對知識進行主動探索、主動發現和對所學知識的意義進行主動建構[2]。建構主義學習理論能夠激發學生的學習探索欲望,培養學生合作、交流的意識,幫助學生理解和掌握所學知識,提高學生解決實際問題的能力。基于建構主義學習理論,高等數學教學過程可分為“問題引入”“分組討論交流”“知識意義建構”“知識應用”四個環節。首先,在考慮學生已有數學知識的基礎上,在數學發展史、生活、專業中尋找合適的“實際問題”創設情景,將學生引入新知識的教學項目中。其次,學生分組進行討論,每個小組討論后給出自己的結論。如果能解決問題,給出解決方案;如果不能解決,指出困難在哪里。然后,教師分析評價各組的結論,學生一起,借助數學軟件,通過計算、驗證、分析或判斷,對高等數學的知識點進行意義建構。最后,學生獨立應用新知識,借助數學軟件,解決新的情景問題,鞏固所學知識。將上述高等數學教學四個環節應用到分層教學中,基礎班在教學中強調前三個環節,同時借助數學軟件進行作圖、計算、驗證,幫助學生理解基本概念、基本定理,解決復雜計算問題;發展班和提優班在教學中強調最后兩個環節,幫助學生理解和掌握概念、定理、數學思想方法,同時借助數學軟件,培養應用數學知識解決實際問題的能力,其中,提優班比發展班的要求更高。

(三)基于模塊化教學模式,借助網絡教學技術,開展高等數學教學

模塊化教學模式是指將課程知識分解成許多知識點,再將知識點根據一定的邏輯關系組合成教學單元,然后根據專業需求,將教學單元組合成教學模塊,通過增刪知識點、調整組合的方式,滿足不同專業的教學需求[3]。結合建構主義理論和分層教學,對每個教學單元,按照不同的教學環節,設置相應教學環節模塊,每個教學環節模塊設置不同層次的子模塊供不同層次學生選擇,滿足不同層次學生的學習需求。以我校為例,基于模塊化教學模式,高等數學的教學內容根據全校各專業的需求系統整合為函數模塊、極限模塊、導數與微分模塊、積分模塊、常微分方程模塊、無窮級數模塊六大模塊。各專業根據實際需求選擇相應模塊,比如,經濟管理類專業選前四個模塊作為教學內容,機電類專業選全部六個模塊作為教學內容。結合建構主義學習理論,每個教學單元包含解決實際問題的若干高等數學知識點,其教學過程可分為問題模塊、討論交流模塊、知識模塊、應用模塊。結合分層教學,針對三個層次的學生,教學單元的每個教學環節模塊分別設置相應的層次子模塊。為每個教學單元的四個模塊制作教學課件或微課,借助網絡教學平臺,實現高等數學課程的線上線下教學。例如,在基礎班教學中,問題模塊讓學生課前線上自學,然后思考解決問題的方法,教師課堂上開展討論交流模塊和知識模塊教學,而應用模塊留給學生課后選修,有問題教師線上指導,這樣延伸了課堂教學,有效解決了高等數學學時不足的問題。

三、結語

本文針對當前高職高等數學教學存在的問題,提出以學生為中心,尊重學生的個體差異,開展分層教學,因材施教,在此基礎上依托建構主義學習理論和模塊化教學理論,借助數學軟件和網絡技術,改革傳統模式,建立情景知識建構型教學模式,并實行線上線下模塊化教學,能夠有效延伸課堂教學,激發學生學習興趣,幫助學生理解掌握知識,培養學生的實際應用能力,從而提高高等數學教學質量。

參考文獻

[1]李云.異步進行層層綻放——分層異步教學法在高職《微積分》課程中的應用[J].科技視界,2016,(11):173.

[2]黃麗.建構主義學習理論在高等數學教學中的具體運用[J].中國環境干部學院學報,2007,(17):121-122.

[3]耿立華.“模塊式”教學模式的理論體系研究[J].教學與管理,2010,(36):15-16.

作者:梁淼 單位:蘇州市職業大學 數理部

Applied MathematicsA Journalof Chinese Universiti責任編輯:張雨    閱讀:人次
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