高職數學課程調研與服務專業對策研究

張建忠

（無錫職業技術學院，江蘇 無錫 214121）

1 研究背景

高職教育是以培養技術應用型人才為目標的高等教育。所以它要求高職基礎課程，特別是數學課程的教學必須具有基礎性、實用性和專業性相結合的特點，必須能夠為學生學習后繼專業課服務、能夠為培養學生的專業技術應用能力服務。目前，在高職院校數學課程的教學中普遍存在下面兩個問題：1）教學要求比較模糊。目前，高職院校對數學課程的教學要求通常是“必須、夠用”原則和能夠“為專業課程服務”。但多少為“必須、夠用”，如何“為專業課服務”，尺度很難掌握，缺乏依據。2）高職數學課程的教學與專業課的實際需求相脫節。主要表現在數學課程和專業課程沒有形成有機整體，教學內容有的互相重復，有的銜接不緊密，降低了專業課的教學效率。

目前，我院工科主要專業方向有機械和電氣兩大類。而“機電一體化”是機、電的綜合專業，具有代表性。鑒于此，我們以控制技術學院“機電一體化設備制造與維修專業”為調查對象，通過與該專業各課程任課教師及專業學生的交流，通過對專業各課程教材、授課計劃、教學大綱的分析，來了解目前我院該專業各門課程中高等數學各知識點的應用現狀、難度要求以及存在的主要問題，以此為依據，來調整數學課程的教學。并以此為起點，將調查推廣到全院各專業中去。

2 應用調查

機電一體化設備制造與維修專業的主要專業課程可分為專業基礎課、專業課、專業主干課程三大類。專業基礎課主要包括：大學物理、機械設計基礎、電工電子基礎、機械制圖、金屬材料與熱處理、公差與技術測量等；專業課主要包括：機電一體化技術與系統、自動檢測與傳感技術、單片機原理及應用等；專業主干課程主要包括：PLC技術應用、機制工藝及裝備、機電一體化設備維修、機電加工設備與編程等。我們對本專業所有專業課程都做了詳細調查研究，限于篇幅，本文僅列出各類專業一門課程的具體調查表，其余見綜合分析。

表2 機電一體化技術與系統課程教學應用情況調查匯總表

表3 機械工藝及裝備課程教學應用情況的調查匯總表

調查顯示，專業各課程對初、高等數學各具體知識點要求的側重點及難度各有不同，但整體而言，“機電一體化設備制造與維修專業”對數學要求較高。特別是專業基礎課及專業課對導數、積分、微分方程、解析幾何、矩陣、概率統計等高數各知識點及三角函數、指數、復數等常用初等數學基本運算都有一定的難度要求。具體分析如下：

調查顯示，本專業中，基本所有專業課程對高數“導數及其應用”部分都有涉及，其中“機械設計基礎”、“金屬材料與熱處理”、“電工電子技術”、“機電一體化技術與系統”等四門專業課程對其要求較高。調查顯示，本專業中，基本所有專業課程對高數“積分、廣義積分及其應用”部分都有涉及，其中“機械設計基礎”、“電工電子技術”、“公差與技術測量”、“機制工藝及裝備”等四門專業課程對其要求較高。調查顯示，在本專業中，有很多專業課程對高數“微分方程”部分有所涉及，如：“機械設計基礎”、“電工電子基礎”、“機電一體化技術與系統”、“自動檢測與傳感技術”等等，但對其要求都不高，主要應用于專業課程的基本概念及公式的推導過程中，有時也出現在基本例題的分析中。須掌握常見一階微分方程的解法及較簡單的二階線性微分方程的解法。調查顯示，本專業中，有部分專業課程對高數“解析幾何中向量部分和空間圖形分析部分的知識點”有一定的要求，如：“機械設計基礎”、“機械制圖”、“機電一體化技術與系統”、“公差與技術測量”等等。這些課程都要求同學對向量的概念比較了解，能夠掌握用向量代數來研究空間圖形的方法，并能熟練運用其進行專業實例的分析。但綜合分析本專業各課程，專業整體對高數“解析幾何”部分的知識點要求不高。調查顯示，本專業中，若從同學進一步學習、進一步深造的角度出發，“線性代數中矩陣部分的知識點”是非常重要的，很多專業課程的深入學習都需要矩陣作為分析工具；但若從“必須、夠用，培養操作型人才”的角度出發，目前，本專業對高數“線性代數中矩陣部分的知識點”有要求的專業課程僅有“機電一體化技術與系統”一門，且要求很高。調查顯示，本專業中，涉及高數“概率統計”部分的知識點的專業課程有很多，其中“公差與技術測量”、“自動檢測與傳感技術”、“機制工藝及裝備”等三門專業課程對其要求較高。調查顯示，本專業中，基本所有專業課程對常用初等數學基本運算及數值運算都有較高的要求，具體歸納，本專業對下列初等數學基本運算能力要求比較高：三角函數及其基本運算；三角函數的圖形及其各種變換；立體幾何及實物空間想象能力；復數及三角形式的復數基本運算；冪函數及其基本運算；指數、對數及其基本運算；過硬的數值運算能力。調查同時顯示，我院學生初等數學基礎普遍比較一般，在這些運算方面普遍比較薄弱，特別是在三角函數的圖形及其各種變換和實物空間想象能力方面，這樣非常不利于各門專業課的學習。

3 對策研究

調查顯示，“機電一體化設備制造與維修專業”對高等數學知識點要求的廣度及深度與目前基礎部針對該專業所開設的《應用數學上》模塊和《應用數學下》模塊的教學要求基本符合，基本體現了“必需、夠用、服務專業”的教學目的。但也存在一些具體知識點的數學教學要求與專業對數學知識點的應用需求不相吻合的情況，因此，我院高職數學教學應針對“機電一體化設備制造與維修專業”的人才培養規格作相應的適當調整。

以我院現用高數教材為分析對象，以數學課程各模塊教學基本要求為參照，結合專業課程對數學知識的應用要求，對需作調整的內容作如下分析：

3.1 加強對常用初等數學基本運算的復習、鞏固

本專業各門課程對三角函數、指數、復數等常用初等數學基本運算及數值運算都有較高要求。初等數學基本運算是中學教學內容，高等數學一般僅用兩學時對其加以復習總結，不再重復教課。但專業任課教師普遍反映，目前我院學生初等數學基礎比較薄弱，特別是在三角函數和實物空間想象能力方面，這樣非常不利于專業各課程的學習。所以，基礎數學課應從教學實際需要出發，以服務專業為導向，針對我院“機電一體化設備制造與維修”專業方向，用8～10個學時對常用初等數學基本運算及數值運算進行系統的復習、鞏固、提高，使學生對初等數學基本運算在本專業后繼各專業課程學習中的重要性有充分的認識。

3.2 強調在數學教學中更多的使用專業實例

專業任課教師建議，在基礎數學課的教學中，對高數基本概念、例題及應用的分析，應更多的使用我專業各課程的實例。這樣，不僅能讓同學對所學專業有深刻認識，有利于后續專業課程的學習，更能直接提高我院同學的專業素質。目前，因大量專業實例的分析受教學課時的限制，在我院各專業的基礎數學課教學中，針對本專業的實例雖都有應用，但應用都不廣。顯然，要很好地將基礎數學教學與專業實例相結合，取決于兩個條件：（1）教學課時及內容的調整與合理安排。（2）各專業數學任課教師對本專業課程結構及知識內容非常熟悉且理解深刻。可以預見，“如何在基礎數學課程的教學中更好的使用專業實例”將成為今后我院高職數學教學為更好的服務專業，針對不同專業方向進行教學改革的一項重要內容。

3.3 高等數學具體教學內容的調整方向

針對“機電一體化設備制造與維修專業”的人才培養規格，結合該專業課程對數學知識的應用要求，對目前高等數學具體教學內容可作如下調整：（1）加強極限概念的學習；（2）加強導數及其應用的學習；（3）加強定積分、廣義積分及其應用的學習；（4）簡化微分方程的學習；（5）加強向量的基本概念及其基本運算的學習；（6）簡化偏導及其應用的學習；（7）簡化二重積分的學習；（8）簡化級數的學習；（9）添加線性代數矩陣部分基本內容的學習。（10）加強高等數學輔助教學軟件的學習與使用。

［1］張僑平，嚴啟平.關于數學與應用數學專業課程設置與教學方法的調查報告［J］.湖北大學學報：自然科學版，2006（3）：244－247.

［2］伍曉英，程龍海.對醫藥學校專業課程中數學知識應用的一次調查［J］.職業教育研究，2006（3）：74－75.

［3］馮娟.地方高校數學與應用數學專業課程設置的調查與分析［J］.邢臺學院學報，2008（4）：114－116.