談數學技術視角下的高職數學教育

摘 要:隨著計算機的發展，數學技術在生產實踐中發揮著越來越重要的作用，數學技術教育也受到了高等教育界的關注，本文通過對高職數學教育目標的分析，提出高職數學教育的走向應是數學技術教育，并提出高職院校實施數學技術教育應注意的幾個問題。

關鍵詞:數學技術高職數學教育

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(a)-0147-02

1 數學技術“印象”

1.1 數學技術已成為現代高技術的關鍵

“數學技術”的概念首次在1984年美國國家研究委員會(NRC)公布的《加強美國的數學:未來的重要資源》的政策報告中見到的。數學能以技術的詞眼冠名，說明數學已經在工程實際中得到了直接的運用，并走到了前臺，起到關鍵的技術作用，也說明了人們對數學的認識有了突破性的進展。

數學技術的作用是把一個實際問題用簡潔的數學語言把它提煉成一個數學模型;然后把這個數學模型重新敘述成一個能夠定量或定性求解的問題。

事實上，數學技術正悄然地以不同的形態廣泛地應用于現實生活世界的各個方面。例如，我們現在提到的統計制程控制(SPC)的制造分析法就是這樣一種技術，原先工廠進行量產時，對于貨品的檢驗都由質量管理專家負責，而且檢驗僅限于成品檢驗，然而，目前將統計數學應用到管理進程中，通過編制的軟件，自動執行數據搜索與分析，由電腦系統控制并采取對策，使得質量管理有效地納入到制造過程中，在制造中偵測產品的變化，達到人工智能化。再比如，檢查身體的CT掃描技術，車輛、飛機的模擬、設計和控制技術，金融證券價值的估算技術，天氣和氣象的預測技術，電子設計自動化以及生物工程等技術，其核心都是數學技術。未來高技術的本質是數學技術已成為不爭的事實，數學技術教育開始成為數學教育的重要方面。

1.2 數學技術教育的興起

數學技術之所以在生產實踐，工程技術等諸多領域中發揮越來越重要的作用， 其根源在于這些領域中的很多問題可以通過建立和研究數學模型給出定量解答，隨著計算機技術的發展，電子計算機的快速、準確計算和邏輯判斷能力，使得數學方法的運用更加“如虎添翼”，可以建立數學模型的范圍大大擴充了。數學與計算機的結合，改變了人們的生產方式，生產技術發生了革命性的變化，同時也沖擊著大學數學教育原有的教學模式。數學技術的教育開始引起了科學界及教育界的關注，許多的科學家、數學工作者針對適應新的生產變革的數學技術教育發出了呼吁，由此開展數學建模活動，開設數學實驗課程在研討和探索中逐步推開。

2 高職數學教育的走向應是數學技術的教育

數學技術教育雖然是從普通高等院校發起的，但對于肩負著培養生產、管理一線的高技能、高技術應用型人才的高等職業院校在數學方面的教育同樣要認清形勢，研究培養目標，確定教學方向。

2.1 數學學習的層次劃分

著名科學家錢學森在20世紀80～90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括為數學科學、自然科學、地理科學、社會科學等11個門類。各門類又可以分為三個層次:基礎學科，技術學科、工程技術。因此，數學科學我們相應列出純粹數學、應用數學、數學技術三個層次。純粹數學一般是綜合了數學內外部所有理論問題，適合從事數學專業的理論研究者學習，像線性代數、概率論與數理統計、微分方程等都屬于應用數學，它是為應用于工程、經濟等方面做準備的基礎理論，這部分內容一般在高等院校的非數學專業都不同深度地根據需要開設。數學技術是以應用數學理論為基礎，面向國民經濟、國防和社會發展，以解決實際問題為目標，創造出一套算法和模型。它是數學與計算機親密結合的結果。數學技術教育這種不惟理論重在理論技術的應用的學習層面符合高等職業教育的教育規律。

2.2 高職數學教育的價值取向

高等職業教育培養的是高技能與高技術應用型人才，數學課程主要任務是為學生提供學習專業知識所必備的數學基礎知識，具有預備性和服務性的價值。但數學的學習內容僅僅維持在理論知識的儲備上，無論對于高職生的專業學習還是今后的專業實踐都是有缺陷的，這種與解決實際問題無關而重在儲備記憶的知識，其結果很難實現所學知識向應用領域的遷移。所以高職數學的學習價值不僅體現在對專業理論學習的消化理解上，最終也體現在學生的專業實踐上，高職畢業生將來在從事技術生產作過程中離不開識別、分析、計算、模擬實驗、推斷和決策等基本能力，這些能力的形成在一定程度上依賴于數學。按照國際上流行的“以能力為基礎”的教育理論來看，數學課程有其自身的獨立于專業以外的培養學生能力的目標。就是人們通常所說的數學素質。在能力目標上，我們強調學生的數學應用，強調數學與計算機應用技術的整合。數學技術所體現的理論聯系實際，憑借現代計算機技術，旨在現實問題解決的精神及數學技術的現實作為，給我們高等職業教育的數學教育改革提供了很好的范式，可以看出，數學技術是理論與實踐的統一，探索與創新的體現，從這個視域來講數學技術教育應是高職數學教育的走向，這對于我們當今倡導素質教育以及職業教育的數學教育改革都給予了很多思考的空間。

3 高職院校實施數學技術教育應該解決的幾個問題

3.1 提高職業技能與數學技術教育的相關性的認識

在高等職業教育大力提倡提高職業能力，加強學生職業技能的過程中，作為數學技術的培養和訓練不應淡出我們的視線以外，從認識上應該把其作為提高學生職業能力和技能的有機部分，不能簡單的以理論基礎課程的身份劃出，在職業技能的理解上不能狹義地理解為以經驗技術和動作技能為主的機械操作，英國教育理論家羅密索斯基(A.J.ROMISOWSKI)將技能劃分為再生性技能和創造性技能。再生性技能特征:在技能活動中具有重復性質，它在各種情景中運用時沒有較大變化，體現的是一種固定程序或運行方式，如做加、減法，打字、跑步、鉆孔、刨平面等。

在高職課中，不能籠統地強調技能的比重，而是應加強創造性智力技能的培養。作為以數學技術為培養方向的一門課程不同于一般意義上以傳授數學理論為主的數學課程，它是從實際應用出發，在應用過程中向學生傳遞數學，專業等相關知識，繼而以理論知識為支撐，以計算機為工具，以數學實驗為手段，在學生體驗數學應用的同時，提高學生用數學解決實際問題的能力。這樣的課程實質上屬于培養創造性智力技能的課程，應和其他技能課一樣成為提高學生職業技能的重要方面。

3.2 加強教師的數學實踐能力

實施數學技術教育對于高職數學教師的業務水平應該說提出了更高的要求，高職院校的很多數學教師一般都接受的是學科本位化的教育，數學的專業理論較熟悉，對于數學與其它專業間的聯系了解的非常有限，甚至空白，隨著計算機應用技術的發展，對于數學的教育更是一場革命，這方面的知識老師們更需要補充。筆者注意到對于高職數學教育改革的教學論文比較多，其中很多論文作者提到能彰顯高等職業教育特色的數學教材很少，從這一側面，恰恰反映出我國高職數學教師所面臨的現實困境。筆者認為，高職數學教師要樹立終身學習的理念，采取各種方法加強學習，提高專業素養。另一方面，建議國家有關部門組織力量，聯合數學與各專業委員會的專家學者在高職數學教學與服務于專業內容，數學實踐培訓方面做一些指導和推動工作。

3.3 實施數學技術教育必須革新傳統的教學模式

目前，高職生數學應用能力的不足或薄弱，固然受到多種因素的影響，如數學課程體系、教學內容、學生數學基礎、師資隊伍狀況等，但教學模式的不適宜是其中的一個主要因素。不同的教學模式會帶來不同的教學效果。在傳統的以教師為中心的知識傳授式的教學結果使得學生只能獲取“惰性知識”，當所傳授的知識內容越是抽象、越是脫離背景之時，思維策略與學習策略的應用就會越少，所“學會”的知識實質上只是一種書本的知識，一種“形而上”的知識，一種與解決實際問題無關而重在儲備記憶的知識，其結果很難實現所學知識向應用領域的遷移。鑒于這一情況，建構主義學習過程的基本假設是學生的知識基礎是自我構建的，按照建構主義教學論的觀點，這種知識基礎的建構首要是關于知識價值取向的建構、關于知識排序構架的建構和關于問題解決方案的建構。最重要的是，建構的目的在于應用，在于知識的遷移。因此，要順利實現高職數學教學目標，必須在對數學應用能力構成要素內涵進行深入分析、研究的基礎上，從革新傳統教學模式“知行割裂”弊端的角度著手，以新型學習理念為引領，構建新型的教學模式。筆者認為所要謀求的教學模式本質上應是建構主義傾向的模式類型。

3.4 數學技術教育不能只剩下技術教育

有人說，一個企業資金沒有，可以引進，甚至企業管理者也可以外籍雇傭，唯獨工廠的千萬工人只能本土化，要靠我們自己培養，工人的素質是企業賴以發展的根本保證。

筆者注意到青島的許振超，上海的李斌他們都是中國現代優秀工人最杰出的代表，他們沒有什么學歷，但他們在自己的工作崗位上做出了杰出的貢獻，完成了一個又一個的技術革新，成為具有創造性的知識型工人專家，全國勞動模范。他們身上有著共同的一種精神:苦學肯鉆的韌勁，面對困難永不放棄，他們有一種情懷:做工人，就練就一身絕活，做個能工巧匠，無愧于時代，無愧于企業的培養。

錢學森之問:為什么我們國家至今還沒有培養出杰出的人才，錢老的世紀之問雖然指向的是高尖端的人才培養，舉一反三，我們高職院校同樣也要經常地考問自己，我們的高職院校能否多培養出一些具有較強的社會責任感、勇于探索和創新以及較高實踐能力的優秀高職畢業生呢？

目前，在高職數學教育改革中，談論較多的都是數學知識、能力的培養，很少考慮實質上作為一種人文精神的科學精神的弘揚;傳授數學科學知識和基本技能的訓練同時，只是繼承了科學的外殼，忽視了科學的本質，并沒有使人的心靈、人的理想、人的精神得到修煉與提高，這是導致科學技術異化，導致人的精神失落、營養不良的一個原因。筆者認為，在教學中，我們可以以學科知識的獨特魅力吸引學生，以科學的巨大成就激勵學生，以科學家、勞動模范的事跡感化學生，培養他們努力學習的熱情和獻身事業的雄心壯志。在教育教學過程以及學生的評價中要對學生的態度、意識、心理、意志等方面加以關注。

參考文獻

[1]丁石孫，張祖貴.數學與教育[M].大連:大連理工大學出版社，2008，7.

[2]王伯魯.技術究竟是什么[M].科學出版社.2006，2.

[3][美]尼古拉斯.巴斯塔.進入高科技業[M].中國友誼出版公司，1998，6.

[4]周光勇，宋全政.高等職業教育導論[M].山東教育出版社，2003，2.

[5]鐘志賢.大學教學模式革新:教學設計視域[M].教育科學出版社，2008，3.