淺談數學在輕工職業教育中的應用

陳定發

摘 要：數學是研究數量關系和空間形式的一門學科，它作為現代技術的通用語言，是一切科學和技術的基礎。長期以來，在職業教育中不被重視，是職業教育中的薄弱環節，本文從職業教育中數學教學的現狀、職業教育中的應用、教學原則等幾個方面來探討數學在中等職業教育中的地位和作用，進一步強調數學在職業教育中的重要意義。

關鍵詞：數學 職業教育 應用 教學原則

英國自然科學家、哲學家羅杰說：數學是科學的大門鑰匙，忽視數學必將傷害所有的知識。由此可見，在當前大眾創業、萬眾創新的科技浪潮中，數學對于培養應用型、技能型人才有著不可小視的作用，這也是職業教育必須肩負起的社會重任。無論是不同時期、不同學習階段的學生，還是社會工作者，數學都是不可或缺的知識。職業中專的學生入學起點低、基礎差。特別是數學這門學科，學生基礎更差，學生和老師不重視，認為職業教育中，學生學好學壞，關系不大，其實不然。在此，本人結合輕工職業教育中數學教學的現狀、數學在各學科課程中的一些應用以及教學原則來說明數學在職業教育中具有的重要意義。

一、數學在職業教育中的現狀、地位和作用

1.1數學在職業教育中現狀

隨著職業教育的深化改革，中等職業教育已向社會全面放開，學生入學無“門檻”（即考試分數限制），導致中職學生的基礎普遍較差，厭學情緒嚴重，在過去很長一段時間里甚至是現在，一個認識偏見已經根深蒂固扎根于中職學生，甚至教師的心中，即：只要在專業方面懂得一定理論，會相應技能操作就是合格的中職學生了，對于數學中的基本公式、運算和例題只要會套用就可以了，實在不會也無所謂，因為我們培養的是具有一技之長的普通勞動者，而普通勞動者不需要過多的文化理論基礎。隨著社會經濟的發展，在當今大眾創業、萬眾創新的時代背景下，面對社會給各級人才需求所帶來的挑戰和競爭，我們培養的不再是單一的普通勞動者，而是懂理論、知應用、會操作的技能型人才，他承載著未來技術革新的重任，這樣不得不讓我們重新思考應該如何對待數學。

1.2 數學在職業教育中的地位和作用

在日常生活、生產實際中，時常從數學的角度提出、分析并解決問題，如用分段函數解決出租車的計價問題，在考察生產情況是否正常時，應用一種概率統計的觀念，在化工計算中涉及的加權平均值、回歸方程式等。

數學的學習本質上是一種思維活動，是培養思維能力的重要途徑和手段，數學在鍛煉和提高思維水平、培養學生的創新精神方面發揮著突出的作用。代數、三角、幾何和概率統計等基礎知識的學習，對進一步培養學生的基本運算能力、基本計算工具使用能力、空間想象能力、數形結合能力、思維能力和簡單實際應用能力，特別是空間想象及思維能力，數學基礎對機械制圖的教學尤為重要，由于數學基礎薄弱的原因，目前的中職學生普遍感到機械制圖課程難學、怕學。

現代職業教育中數學教學不再是是背背公式、套套題型，學好學壞關系不大，只要考試過關就行的問題，而應該是一種方法和過程的教學，是一種培養學生各種學習能力、應用能力和良好思維習慣的最基本的教學手段，更重要的是要為學習后續專業課程和將來創新創業打下堅實的基礎。

二、數學在輕工職業教育中的應用

數學是一種應用非常廣泛的學科。偉大的數學家華羅庚曾經說過：“宇宙之大、離子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生活之謎、日月之繁，無處不用。 ”在輕工職業教育中，主要開設有食品生物工藝（含甘蔗制糖工藝、食品工藝、工業發酵等方向）、制漿造紙、生物化工、生物制藥、塑料成型、日用化工、家用電器、家具設計與制造、機電設備安裝與維修等專業，數學為這些專業課的教學提供數學符號、公式結論和解決問題的方法和途徑。下面，通過闡述數學在機械制圖、工程力學、化工計算、電工學等方面的一些具體應用，來進一步說明數學在職業教育中的重要性。

2.1數學在機械制圖課程中的應用

機械制圖課程是中等職業學校機電類專業必修的技術基礎課，它是以平面幾何與立體幾何為理論基礎，要求學生在學習機械制圖課程之前必須具備初等幾何，特別是立體幾何的基本知識。點、線、面的投影規律、基本幾何體的三視圖是機械制圖的重要學習部分，棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、球體、圓環等常見的基本幾何體，在數學中稱為空間幾何體。在空間幾何體的教學時，注意結合《機械制圖》中的基本幾何體，如螺母、螺栓、圓銷、球閥、球形軸承、圓環墊圈等，使學生深刻意識數學知識在機械制圖領域中的重要應用，促使學生更好地學習數學知識，使專業知識的學習達到事半功倍的良效。

2.2數學在工程力學課程中的應用

“工程力學”是由理論力學和材料力學組成，前者與解析幾何、方程等聯系密切，并且經常用到坐標、向量的知識，后者需要積分法、疊加法及平面圖形的性質。例如， 在靜力學中，靜力學基本公理、物體的受力分析、力系的簡化、空間力系的平衡、力矩的計算，主要應用了向量加法的平行四邊形法則和三角形法則；在匯交力系中，主要應用了向量在軸上、平面上的投影，向量與軸的夾角。在運動學中主要應用導數的物理意義求速度 與加速度 ，并用到了極限；在動力學基本方程中主要應用了一元函數的導數與定積分；特別在求重力的功、彈力的功、作用于轉動剛體上的力及力偶的功、摩擦力的功等對定積分進行了大量的應用；可以說整個工程力學中每一部分內容無不應用了數學中的坐標系、幾何作圖、向函數的導數與定積分等知識，且有大量的幾何作圖和數學計算。

有一句廣為流傳的話，叫作：學好工程力學就是學好數學。私以為不無道理。工程力學都是建立在大量的數學公式基礎之上的，如果沒有好的數學水平，無法理解這些公式的原理以及解法，那么學習工程力學根本無從談起。

2.3數學在化工計算中的應用

在輕工職業教育中，在制漿造紙、食品生物工藝、生物化工、生物制藥、藥物制劑等專業常常開設有化工原理這門課程。在化工原理這門課程中最基本的計算，涉及原料量和濃度、產物濃度和數量以及供應或發生熱量交換等關系問題，需要通過物料衡算和熱量衡算的方法計算，所有這些計算統稱為化工計算。化工涉及的計算問題大多較繁雜，如果數學知識掌握不牢固，一知半解，就容易出錯，嚴重時，導致無法計算下去。在化工計算中，除了用到一些基本運算，如加、減、乘、除、百分數等以外，還會用到一些數學概念，比如乘方、開方、倒數、函數、極限、概率、求和、算術平均值、加權平均值、回歸方程式等。

2.4數學在電工學課程中的應用

“電工學”是一門研究電磁現象及其應用的科學，是輕工職業學校機電和電子技術專業的一門專業基礎課程，也是一門實踐性很強的課程，在電工學的教學中，經常用數學表達式、數學圖像以及數學作圖等知識來表述電工學（概念、定律、公式）的問題，例如，利用歐姆定律：I=U/R，推導串并聯電路中總電阻公式，在串聯電路中，電流處處相等，即 I=I 1=I2=…，串聯總電壓等于各串聯電壓各導體兩端電壓之和，即 U=U1+U2+…，然后，根據歐姆定律：I=U/R，推知 I 1=U1/R1 I2=U2/R2 …，所以： IR=I 1R1+I2R2+… 則有：R=R1+R2+…

同理，利用并聯電路的基本特點和歐姆定律以及數學知識，推導出并聯電路中總電阻公式，最后，也可推導出串并聯電路中的總電阻公式。再如，在研究正弦交流電時，無論是用解析式（i=Imsin（ωx+φ0），還是旋轉矢量來表示，畫出它們的關系曲線（波形圖）或矢量圖，利用函數圖像來分析，這樣，就變得清晰明了，簡單易懂。

三、數學在輕工職業教育中的教學原則

針對目前中職學生文化基礎知識薄弱、學習動機淡薄、成績不理想的現狀，如何做才能既滿足數學在輕工職業教育的基本要求，又能激發學生的學習動機，提高學習成績且在一定程度上減輕學生的學習負擔呢？那么，在數學的教學中，我們只有遵循以下教學原則：

3.1加強目的性教學

教學實踐表明，學生對某些學科缺乏學習積極性，往往是由于對學習這門學科的重要意義缺乏深刻的認識，一旦學生充分理解所學知識的相互聯系，理解了所學內容的科學意義和社會意義，學生的學習興趣和探索精神就會油然而生。由于中等職業教育是為學生就業而進行的定向教育，學生職業興趣定向較早，他們一進校門就自覺或不自覺地將興趣集中于固定的專業，由于這種心理特征，不少學生在學習中，重專業輕基礎，對數學課的基礎作用認識不足，甚至產生學不學無所謂，只要能混過去就行的心理，絕大多數學生都沒有認識到數學學習的目的性和重要性。因此在中職數學教學中，教師應把數學知識對后續學習專業課程的作用和意義貫穿在整個教學過程中，使學生明確學習數學的目的，理解數學的實際意義，調動學生的求知需要。特別地，教師要根據本專業學生的專業特點，在數學教學中將數學知識與專業知識有機地結合起來，通過結合專業知識的實際應用進行數學教學，可以使學生充分認識到數學知識作為一門計算工具的重要性，真正體會到數學是“有用”的，從而激發學生對數學知識的求知欲望和學習興趣。

3.2對中職的數學教學應增強針對性

在中考之后，有許多學生選擇了進入中職學校接受教育，中職與高中相比，其社會專業性更強，更加側重于對學生社會技能的培養。那么，在中專開展數學教學，就要有針對性，更加接近他們所側重的技能教育。針對不同專業制定不同的教學大綱、教學內容以及教學計劃。如對開設有機械類課程專業的學生，學習了“集合”后，就可以上“立體幾何”。“立體幾何”是一些專業刪去的內容，但對于開設有機械類課程專業的學生來說是最基本的知識，通過學習，可以提高學生的邏輯推理能力、空間想象能力、識圖制圖能力，為學習機械類課程打下基礎。又如對開設有電工電子子類課程專業的學生，應把“三角函數”“復數”等內容適當提前。特別是三角函數內容中，函數y=Asin（ωx+φ）的圖像（其他專業刪去的內容）要作為重點講解。這種函數在電工學和工程技術方面有著廣泛的應用，例如：交流電中電流強度 I與時間 t之間的關系；物體簡諧振動時，位移 y與時間 x的關系等，都可以用這種形式的函數表示。這樣才能做到與專業課很好地銜接。再如對計算機專業，可以補充“邏輯代數”有關知識，如二進制等知識，為學生學習計算機打下必要的基礎。

3.3以學科要求確立“夠用”“實用”原則

中職的人才培養的思路是走“實用型”的路子，而不是“學術型”“理論型”。根據中職學生的特點和中職教育教學培養目標的要求，在有限的課時內，選擇授課內容必須堅持“夠用為度”、突出“實用性”的原則，即本專業后續課程學習需要的基礎知識必須滿足，力求學不在多、學而有用。使數學教學更貼近學生、貼近崗位、貼近社會，努力實現教育與崗位需求“零距離”。

四、結束語

總之，作為中職教育的數學教師，不但要傳授知識，更要根據中職生的實際情況，切實注重培養，激發他們的數學學習動機以及數學的應用能力，調動他們的學習興趣，從而更好地為學習后續專業課程、適應專業崗位打下堅實的基礎。

參考文獻

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