機電一體化專業高等數學課程改革的途徑

李立新+張素芬+王琳+張麗鳳

【摘要】高職院校的機電一體化專業主要是培養熟悉現代機械制造的基本理論、技術和裝備，具有機電一體化產品和技術的運用和開發能力的高級應用型技術人才。而高等數學是機電一體化專業的一門基礎課程，它為專業課的學習奠定基礎，但是目前高職類院校的高等數學的教學內容、教學模式和考核方式都存在一些不足，與專業結合不夠緊密，因此，我們就要探索順應時代發展的改革途徑，從而使高等數學更好地為專業課程服務。

【關鍵字】機電一體化 高等數學 改革

一、高等數學課程在高職機電一體化專業的重要作用

隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，該專業要求學生能利用計算機輔助設計軟件進行結構設計，并能進行簡單的機電產品設計，重點培養的是高級應用型技術人才。高等數學是機電專業的一門重要的基礎課，科學合理的機電數學教學內容，對學生專業課程學習、可持續發展以及職業素養培育具有基礎和支撐作用：

二、高職機電專業高等數學的教學現狀

1、教學內容與專業脫節。高等數學課程的自身特點是邏輯的嚴密和抽象性，很多同學認為高等數學理論性太強，比較枯燥，不好學懂，因此學生的學習積極性不高。而之所以出現這種現象，是因為：高等數學與專業課程的結合不夠緊密，很多院校較多地注重在數學領域研究數學，并沒有在機械工程領域研究數學，這就造成了高等數學的學習與機械類專業課程學習的脫節，缺少實用性。其次，高職類院校在課時不足的情況下對高等數學的課時進行縮減，這就造成了學時少和內容多的矛盾，很多老師為了完成教學任務只能在課上多講，造成沒有時間和學生互動，學生的困惑得無法及時解決，從而使學生產生畏懼和厭學心理，嚴重影響了教學效果。

2、考核方式單一。很多高職院校目前采用的仍然是傳統的單一理論考試，仍然是重視考核結果、忽視考核過程、重視考核理論、忽視考核能力的。因此，我們在考核過程中要注重考核過重，擯棄傳統的單一理論形式，采取期末考核和考核過程并重的形式，不僅要考察學生理論知識的掌握，還要考察學生的學習能力。

三、高職機電專業高等數學的改革途徑

1、教學內容的改革。在內容選取時我們注重加強專業針對性，探討數學教學內容與專業教學內容的深度銜接，實行教學內容模塊化，層次化，做到因材施教，將數學建模與數學實驗的思想方法融入到課程教學，培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。

根據機電一體化專業課程需求，我們遵循“以應用為目的，以必須夠用為度”的選取原則，將傳統的高等數學課程的內容進行合理的切割，并加以優化和整合，將本門課程設計為三個模塊：首先是基礎模塊，我們以機電一體化專業課程涉及到的數學知識點來設計教學內容，把各知識點與相關的專業課程內容結合起來轉化為課程的教學項目，突出數學知識與專業內容的聯系，每一項目均以相關的專業實際問題引入；其次是應用模塊，我們認為每一項目要有該知識點在相關專業領域內應用的學習案例，讓學生在應用數學知識解決專業問題的實踐活動中掌握知識，增強數學內容與專業實踐的相關性，提高學生的理論聯系實際能力。再次是拓展模塊，即引入數學建模和數學實驗，以機電一體化相關案例和數學模型的實例為引領，將數學的基礎知識合理地連接、過渡到專業上，為后續專業課的學習打好堅實的數學基礎。

2、教學模式的改革。在教學模式方面我們可以適當地采用翻轉課堂教學模式，“翻轉課堂式教學模式”是指學生在課下完成知識的學習，而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。主要將教學分為課前、課中、課后三個階段，在授課之前，為學生提供相關內容的微課視頻、課件和素材資源等，并利用手機教學軟件“云班課”、QQ群、等手段布置學習任務，學生根據相關任務，結合自己的實際情況，通過微課視頻先自行學習，并記錄自己在學習過程中遇到的難點和疑問。在課堂中，通過互動來完成教學和學習，由學生互相分享學習效果，討論、解決學習過程中的問題，再由教師進行重難點的分析講解。通過這個過程，學生逐步提高了自主學習能力，構建了適合自己的知識體系，同時也使課堂教學具有了很強的針對性，學生增強了學習的目的性，極大地提高了教學效果。課后，我們還可以利用手機教學軟件云班課的云服務功能可以記錄跟蹤每個學生的每次學習行為和學習時長，同時可以對學生的總體學習進度和每章節的學習進度進行評價統計。學生的筆記、練習、測試、活動等情況可作為平時學習的考核依據。

3、考核方式的改革。教學評價是對教學效果的檢驗，傳統的考核評價方式不利于學生持續發展能力的培養，因此，該課程在考核中改變了傳統的單一理論考核，我們在改革學生考核評價方式時遵循多主體、多形式、重過程的開放性原則。在考核時我主要采用的是以過程為主的多元化考核方式，將過程化的考核貫穿于整個學習過程中，實現態度、理論、能力的全方位考核，主要分為：平時考核、終結性考核和平時加分三部分，其中，平時考核主要包括課外作業、考勤、云班課中的在線測試、練習等活動記錄；終結性考核就是我們常說的理論考試；其他項加分是指數學論文、角色互換、回答問題時學生的表現等等。

4、其它方面。進一步完善高等數學試題庫的建設和師生網上互動學習平臺。對于學有余力的同學，可以參加數學建模選修課。通過數學建模課可以調動學生學習高等數學的積極性，培養學生的科學計算能力。在教學中可以選擇幾個常用的數學軟件：matlab等軟件進行操作介紹和上機演示，并讓同學們進行實際操作，用計算機解決數學問題的能力從而培養了學生應用數學知識解決實際問題的能力。

總之，機電一體化專業的高等數學教學改革是勢在必行的，我們要從教學內容、教學模式、考核形式等多方面進行研究，從而充分調動學生學習高等數學的積極性，提高我們的教學效果，繼而培養出適應社會發展的高端技能型應用人才。