基于互聯網云平臺的高職高等數學課程改革研究

劉洪宇 陽永生

（長沙民政職業技術學院，湖南長沙410004）

基于互聯網云平臺的高職高等數學課程改革研究

劉洪宇 陽永生

（長沙民政職業技術學院，湖南長沙410004）

針對高職院校高等數學課程教學現狀及存在的問題，順應信息技術迅猛發展對課程教學提出的時代新要求，研究基于互聯網云平臺和數學軟件輔助教學的高等數學課程教學，構建了教學目標技能化、教學內容問題化、運算過程工具化、教學組織信息化“四位一體”的高等數學教學新模式。實踐表明，該教學模式能有效解決學生“想學、樂學、能學、學了有效、有用”等問題。

高等職業院校；高等數學；互聯網云平臺；數學軟件；教學模式

一、問題的提出

1.高職學生認知特點要求改革高等數學課程學習模式

近年來，隨著國內高考招生形勢的變化，高職學生成分也隨之發生了巨大變化，由于入學前學生的學習基礎、條件不盡一致，進入高職院校以后，在學習期間也表現出了不同的學習狀態。從筆者所在學校統計數據來看，入學時數學平均成績為84.9分，不及格的學生占到64.1%，其中75分以下的占到19.6%，而105分以上的學生不足4.6%。調查中有64.3%的學生感到學習數學比較難；61.1%的學生認為學習壓力比較大，對數學不太感興趣；有72.3%的學生認為目前數學教學的方式方法缺乏吸引力和趣味性；36%的學生課后基本不看數學，能夠主動預習、復習和及時解決學習過程中的問題的學生不足20%，學生數學學習缺乏用心。

2.高職教育培養目標要求重構高等數學課程內容體系

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》指出：“應著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力”。教育部教職成[2011]12號文件明確“高等職業教育具有高等教育和職業教育雙重屬性，以培養生產、建設、服務、管理第一線的高端技能型專門人才為主要任務”。然而，目前的高職高等數學教育卻存在以下幾方面的不足：①教學內容針對性不強，案例與專業實際問題脫節。內容大多沿用傳統的知識體系或是傳統內容的濃縮，未能真正體現高職高等數學教育的改革精神，與市場、專業和學生的需求不相適應。②過多強調思維訓練，方法與專業實際需求脫節。在組織教學時滿足于邏輯上的嚴謹、計算上的精確，忽視學生解決實際問題能力的培養，這對于高職院校學生群體并不合適。③側重于將數學當成一種工具，目的與創新能力培養脫節。認為學數學主要是為了用來解決專業學習和工作中的具體問題，將數學學習簡單地理解為掌握數學這門工具，忽略了高等數學在學生創新能力培養方面的作用。

3.現代教育技術為高職高等數學課程拓展了改革空間

2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》明確指出：“應加強網絡教學資源體系建設，建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享；提高教師應用信息技術水平，鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題能力”。同時，新一代互聯網技術具有更大、更快、更安全、更及時、更方便、更可管理和更有效益等特點，而數學軟件的開發則越來越多樣化、使用更便捷和功能更齊全。這些教育技術的發展為高職高等數學課程拓展了改革空間，高等數學課程教學改革也就變得順其自然了。

二、高職高等數學課程教學改革的基本設想

高職高等數學課程是高等職業教育必修的一門公共基礎課，它為實現高等職業教育人才培養目標、進一步學習高等職業教育后續課程知識、掌握高等職業教育專業技能提供必需的數學知識和素養。高職高等數學教育既是高等教育的一部分，又是職業教育的一部分，因此在教學時既要遵循高等教育共同的教育教學規律，又具備高等數學教育的一般教學特點。這就需要 髙職高等數學課程的知識體系構建在完整性、嚴密性、理論性和實用性等方面須形成自己的特色與體系，確保學生下一步能接受和駕御高職數學課程的基礎知識和基本技能，為學生學習專業課程打下良好的基礎，使他們具備學習專業知識必須的基本能力。

高職高等數學課程教學改革應以孔子的“因材施教”和強調崗位能力為核心的“能力本位教育”思想作為課程改革的指導思想，應基于“問題解決”理論進行教學設計，并運用建構主義理論的數學教育建構觀對課程內容體系進行重構，使高職高等數學教學適合高職學生的認知特點(喜歡動手)，真正體現其在培養學生計算能力、分析解決問題能力、創新能力和綜合素質等方面的重要作用。課程改革應使教學內容充分貼近學生未來的工作實際，培養學生掌握分析和解決實際問題的數學方法，讓學生想學、樂學、能學、學了有效、有用，愿景是實現高等數學“人人喜歡學、個個學得會、處處有數學、時時有老師”。

為此，我們借助互聯網云平臺和數學軟件兩個工具，從教學目標、教學內容、運算過程和教學組織等四個方面對我校高等數學課程進行改革。基于互聯網云平臺的教學，可以共享教學資源，集成處理文字、聲音、圖像、圖形、視頻和動畫等多媒體信息，打破課堂教學的時空限制，構造開放性、立體化的數學教學與學習環境，它具有自主性、實時性、交互性和直觀性的個性化教學特點，有傳統教學所不能比擬的優勢。將數學軟件準確恰當地運用于高職數學課程，可以優化教學過程，強化學生職業能力的培養，加強學生借助計算機及數學軟件解決實際問題的能力，從而真正突顯高職數學學科的特色，使課程教學具有高效性和實用性。

三、“四位一體”高職高等數學課程教學模式的構建

1.“四位一體”教學模式基本框架

“四位”是指教學目標、教學內容、運算過程和教學組織四個方面，意在改革現有教學方式方法，充分利用基于互聯網教學平臺和數學軟件輔助教學的優勢，創建一種新的教學模式。具體可描述為：教學目標技能化，使課程內容貼近學生未來工作實際，讓學生掌握分析和解決實際問題的數學方法。教學內容問題化，確立以“問題解決”驅動的高等數學內容體系。運算過程工具化，通過引進數學軟件的使用，減弱理論探討和公式推演，以掌握概念、強化應用、培養技能為重點，從而優化教學過程。教學組織信息化，通過建設基于互聯網云平臺的資源共享、教學交互、內容開放和媒體集成的數學教學平臺，實現數學教學的信息化。“四位一體”教學模式基本設計框架如圖1所示。

圖1 “四位一體”高等數學教學模式

2.“四位一體”教學模式下課程設計的基本理念

秉承“因材施教”和“能力本位教育”思想、基于“面向工作實際，解決實際問題”的設計理念對課程內容進行解構和重構，通過融入數學軟件的使用、借助新一代互聯網技術組織教學，確保數學教學的針對性和實用性。

3.“四位一體”教學模式下內容選取的兩個維度

一是知識的邏輯體系，針對各專業和學生的實際調研情況，將課程內容設計成相對獨立的若干個模塊，例如，我校經濟貿易專業的教學內容由4個模塊組成，分別是簡明微積分、線性代數與線性規劃、概率論與數理統計和經濟運籌學初步，各模塊相對獨立，內容涵蓋經管類專業大部分的數學需求，但每一個模塊又充分考慮知識的邏輯關系，確保知識的銜接性和整體性。

二是課程的應用體系，以應用為目的，通過將核心的數學知識與專業相關工作典型案例的融合，使學生在輕松的學習中掌握高等數學的基本概念、基本理論，培養學生運用數學方法分析解決專業問題的能力。

表1給出了經濟貿易專業的4個工作任務(部分)以及對應的數學解決方案。不難看出，基于任務的數學教學內容選取充分考慮了課程教學的應用體系。

表1 “四位一體”高等數學教學模式下課程的應用體系

4.“四位一體”教學模式下課程教學的三個原則

堅持高等數學為專業服務的原則。服務專業是高職院校數學教育改革的一項重要任務，也是高職教育對高等數學教學的基本要求。課程教育應該根據不同專業的專業特點和對數學知識的具體要求優化教學內容，突出應用能力的培養；通過多種方式增強學生在專業課學習中運用數學的能力，處理好"用數學"和"算數學"的關系。

堅持理論必須、夠用為度的原則。高職學生數學入學成績普遍較低、數學水平相對較差，數學教學內容含量多與教學時數少的矛盾是不爭的事實。但高職數學教育在培養學生能力、知識和素養等方面又發揮基礎性的重要作用，同時，數學教育要為學生后續的專業學習儲備足夠的數學知識，這就要求高職數學教學必須有所取舍，即以“必需、夠用”為度，恰當確定教學的知識范圍和難度。

堅持“問題驅動”教學的原則。問題是最好的老師，問題應貫穿教學的始終，每一教學單元均應以問題引入開頭，通過問題引出我們要學習的數學概念，激發數學討論和加強學生對內容的興趣；通過經濟領域的典型案例解決方案，把數學中的不同部分聯系起來，從而使問題解決成為每章的完整組成部分。

四、結論與展望

為了更好地運用互聯網教學平臺和數學軟件輔助教學，確保“四位一體”教學模式能有效為高職高等數學教學服務，我們在長沙民政職院2014級學生中進行了教學的對比實驗。統計結果顯示，對數學學習感興趣和比較感興趣的學生所占比例較2013級學生提高了26%；學生每個星期花在數學學習上的時間有所增加；2014級學生認為高等數學跟中學數學比較而言實用性更強、問題情境更復合實際、認為數學太難的同學有所減少、融合互聯網云平臺和數學軟件的數學教學也更具有吸引力。通過教學實踐，可以預見基于互聯網云平臺和數學軟件輔助教學的高等數學課程改革至少有以下幾方面的重要意義。

課程改革符合信息化社會賦予高職高等數學教學的時代新要求。信息技術的迅猛發展和數學思想、方法廣泛而深入的應用呼喚數學教育的信息化，數學信息化教育的實施必然會引發高職高等數學教育的一場全面、深入和歷史性的變革。

基于互聯網云平臺的高職高等數學教學有利于學生綜合數學素質的培養。在網絡環境下的教學，可以共享教學資源，集成處理文字、聲音、圖像、圖形、視頻和動畫等多媒體信息，學生處理綜合信息能力會得到強化。

數學軟件輔助教學有利于學生計算能力和分析解決問題能力的培養。將數學軟件準確恰當地運用于高職數學課程，可以優化教學過程，強化學生職業能力的培養，提高學生借助計算機及數學軟件解決實際問題的能力，從而真正強化高職數學學科的特色，使課程教學具有高效性和實用性。

有利于提高數學的教學效率和教育質量。充分利用互聯網教學平臺和數學軟件輔助教學，對提高學生的學習興趣，減輕學生學習數學的負擔，增強學生學習數學的積極性和自覺性，提高教學效率都具有重要的意義。

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G712

A

1671-5136(2015)04-0094-04

2015-12-22

本文系湖南省教育科學“十二五”規劃課題《基于互聯網教學平臺和數學軟件輔助教學的高職高等數學課程改革的研究與實踐》(編號：XJK011BZJ031)的研究成果。

劉洪宇（1959－），男，湖南江華人，長沙民政職業技術學院常務副校長、教授、博士。研究方向：高等職業教育、教育經濟與管理。