以職業能力培養為導向的機電類高職數學課程改革

宋艷紅，盧靜廊坊職業技術學院

以職業能力培養為導向的機電類高職數學課程改革

宋艷紅，盧靜
廊坊職業技術學院

摘要：廊坊職業技術學院以突出職業能力培養為導向，依據“以應用為目的，以必須夠用為度”的課程改革指導思想，以提高學生應用數學知識解決專業問題為根本，更新教學理念、教學方法和手段，改革教學內容，結合數學建模等數學實踐活動，提高了機電類高職數學的教學效果，使高職數學更好地體現了為專業課服務的根本。

關鍵詞：高職教育；教學改革

課題項目：本文系2015年度廊坊市教育科學“十二五”規劃課題“機電類高職數學課程改革與研究”階段性成果。（課題批準號142307，課題負責人：宋艷紅）。

廊坊職業技術學院的高職數學課程改革主要考慮兩個方面的因素，一是要傳授“必須、夠用”的數學知識，二是要提高學生的數學素養以及應用數學知識解決實際問題的能力。近兩年來，“機電類高職數學課程改革與研究”課題組以職業能力培養為導向，依據“以應用為目的，以必須夠用為度”的課程改革指導思想，以提高學生應用數學知識解決專業問題為根本，更新教學理念、教學方法和手段，改革教學內容，結合數學建模等數學實踐活動，提高了機電類高職數學的教學效果，使高職數學更好地體現了為專業課服務的根本。

一、教學理念的變革

傳統的數學教學，以知識系統和理論原理為導向，以數學知識為目標，以數學老師為主體，以應試為基礎，開設出數學知識與實踐相分離的課程。而職業教育，應該以職業活動為導向，突出課程的能力目標，以學生為主體，實現數學教學的理論與實踐的一體化。

二、到機電系深入調研，與機電系老師共同商討、確定高職數學的教學內容

課程組老師通過報紙、網絡、期刊等認真學習最新的教育理論，在數學教學中突出培養學生的職業能力，結合學生要學習的后續專業課程，調整教學內容，靈活運用多種教學方法，引起學生的學習興趣，變被動學習為主動學習。我們的教學內容要符合我院機電系學生的特點，又要符合機電系制定的人才培養方案，使學生能夠運用數學知識解決專業問題。為此，廊坊職業技術學院基礎學部的數學教師來到機電系與專業課教師共同探討、確定教學內容。2014年，編寫校本教材《電氣數學》，其教學內容為：三角函數、平面向量與復數、函數與極限、導數及其應用、不定積分、定積分及其應用、常微分方程、無窮級數和拉普拉斯變換。教材經過一年的使用，我們修改了教材的錯誤及疏漏之處，于2015年9月編寫了教材《工科數學》，此教材為高等職業教育“十二五”規劃教材，由中國鐵道出版社公開出版發行。《工科數學》內容為三角函數、空間幾何、平面解析幾何、平面向量與復數、一元函數微積分、常微分方程和拉普拉斯變換、線性代數初步及概率論。由于機電類各專業的高職數學學時為96學時或64學時，所以線性代數和概率論可作為學生的自學內容，只講授與學生密切相關的教學內容。

三、更新教學方法、教學手段，調動學生的積極性

在教學中，增加真實的教學案例，并呈現問題，營造解決問題的環境；用一系列的問題來引導學生，鼓勵學生基于解決問題的探索、學習，為學生在數學課與專業課之間建立起橋梁。這可使學生由被動接受變為主動參與，這將在很大程度上實現“教”與“學”的角色互換，充分發揮學生的主觀能動性，為學生在將來工作實踐中數學知識的應用奠定堅實的基礎。

（一）受學科限制，采用“傳遞——接受式”的教學模式，講練結合的教學方法，提高機電系學生的學習效率

數學課作為公共基礎課，一般在第一學年的第一學期開設。第一次課，我們會做一個調研表，統計學生的數學高考分數及興趣愛好等。并對調研結果進行分析，制定針對不同班級的教學計劃。大多數高職學生上課集中注意力的時間不超過十五分鐘，很多學生數學基礎差，理解能力差，所以老師不能像對待本科生那樣一直講解，學生會因為某個地方聽不懂，而放棄整節課的學習、甚至是整學期的學習。所以我們采取講練結合的教學方法，邊講解，邊帶著學生練習。一點點、一步步的教，學生能聽懂，會提高他們學習數學的信心。

（二）增加機電類專業的實際應用題，提高學生應用數學知識解決專業問題的能力，培養學生的職業能力

如果單純講授數學知識，會將數學孤立起來，讓學生認為“數學沒用”。降低了學生的學習興趣，進而影響了后續專業課程的學習。為此我們所編寫的教材《工科數學》中加入了這樣的例題：

圖1　

例題1如圖1所示，一個R=10Ω的電阻，L=2H的電感和一個E(V)的電源連同開關S串聯起來，在t=0時開關閉合，此時電流i=0，若：（1）E=40,（2）E=20e-3t,求t>0時的電流強度i(t)。

例題2已知正弦交流電電流I(A)隨時間t(s)變化，在一個周期上的圖像如圖2所示，試求I與t的函數關系式和電流變化的頻率f。

圖2　

例題3如圖3所示的機械系統最初是靜止的，有一沖擊力Aδ(t)使系統開始運動，求因此而產生的運動規律x(t)。

圖3　

解：按題意有x(0)=x′(0)=0.系統所受的力為沖擊力Aδ(t)，和彈簧力-kx，由牛頓第二定律，有mx″(t)=Aδ(t)-kx(t)，其中m是物體的質量.即mx″(t)+kx(t)=Aδ(t)，對方程兩端取拉式變換，并設L[x(t)]=X(s)，得L[mx″(t)+kx(t)]=L[Aδ(t)]。

四、我們將數學建模的思想融入到機電系日常的教學活動中，提高學生的知識綜合運用能力和他們的職業素養

我院每年都組織學生參加全國性的數學建模大賽，還組織學院內的比賽。數學建模是我院學生應用所學數學知識解決專業問題的實踐活動。活動中，學生首先要對問題進行分析，利用網絡查閱資料，到相關行業調研，對所有資料進行分析，提出解決問題的方案，由文筆好的學生將其整理成論文，整個過程需要三名學生的團結合作、共同努力。通過建模活動的開展，可以提高學生文獻檢索能力、與人交流能力、使用計算機解決問題能力以及自我創新能力，而這些都是學生在工作過程中所必須的職業素養。

五、在機電類高職數學的講授過程中，每次課我都會加入一些數學文化的內容，以提高學生的學習興趣

數學可不但要傳授學生必要的數學知識，還要講授數學的思想、精神、方法，旨在提高學生的數學素質、文化素質和思想素質，將科學素質教育與人文素質教育有機的融合在一起。例如，在講“定積分的概念”時，我會先介紹“微積分學的奠基人”的這些關于數學史的內容；在講“解析幾何”時，我會給學生講講大數學家“笛卡爾”、“歐幾里得”的故事；在講拉普拉斯變換時，我會講講數學家“拉普拉斯”的故事。為此，我們在編寫教材時還特意加了十篇閱讀資料：我國數學家在圓周率計算上的貢獻；歐幾里得和他的《幾何原本》；解析幾何的思想方法與意義；復數的發展史簡介；函數符號與雙目失明的數學家——歐拉；一個重要而又令人困惑的量；微積分學的奠基人；混沌現象；線性代數發展史簡介；概率故事。

廊坊職業技術學院的機電類高職數學課程正處于改革過程中，結合我院機電系學生的實際情況，以及機電系對我們基礎學課老師提出的新要求，需要我們課程組的老師一起齊心協力，將我院機電類高職數學課程改革做得更好。

參考文獻：

[1]王瑩.王麗麗.基于職業能力培養的高職數學教學改革[J].教育于職業,2015

[2]戴士弘.職教院校整體教改[M].北京:清華大學出版社,2012.

[3]王榮琴.高職數學課程改革的研究與實踐[J].昆明大學學報, 2008.

作者簡介：宋艷紅，女，廊坊職業技術學院講師，主要從事數學教學與研究工作。