動力專業數學課程項目化改革的實踐與思考

【摘要】筆者按照“以項目為載體，數學為工具、數學軟件為輔助”的基本理念，對動力專業的數學課程進行了項目化教學改革實踐。通過教學實施的問題分析，探索高職數學課程改革的方向。

【關鍵詞】高職 數學課程 教學改革 項目化教學

【中圖分類號】G652.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）27-0085-01

傳統的高職數學教學，教師主體地位明顯，教師教的辛苦，學生學的難受。學生學習數學的興趣逐年滑坡，學生應用數學的能力、自主學習能力、創新能力等得不到培養，考試不及格率較高，這極大地限制了學生的全面發展。

一、課程的整體設計與單元設計

（一）課程的整體設計

1.重構教學體系

高等數學第一學期原有的教學順序為函數-極限--導數與微分-不定積分-定積分，經過整體教學設計后，高等數學的知識模塊順序變為函數及其極值、最值-極限-導數與不定積分-微分與定積分。這么設計的原因一方面是考慮到項目的完整性與知識的連貫性，另一方面是考慮到學生在高中階段學習了部分函數的導數及其應用，所以把函數的極值以及最值的內容設計在第一模塊。這樣不僅可以使學生很快融入到高等數學的學習中，同時通過對數學軟件Mathmatica的認識，激發了學生今后學習的積極性。

2.項目設計

結合整體教改的理念，以及多年的教學經驗，筆者設計了四個項目，分別是“刀具的更換與存儲”，“汽車擋泥板成本與利潤的估算”，“動車的進站時間”、“氣缸內氣體體積的變化功”。這些項目的設計遵循了以下原則：

1）循序漸進原則

各項目所涉及到的知識是循序漸進的，從“刀具的更換與存儲”涉及的最值問題，一直到“氣缸內氣體體積的變化功”涉及到的定積分的微元法，保證了知識內容的延續性，知識難度遞增性，同時對于學生的能力的要求也是逐步增加的。

2）服務性原則

考慮到數學課程為動力專業課程服務的原則，設計了兩個和專業相關的項目“刀具的更換與存儲”與“氣缸內氣體體積的變化功”。

3）趣味性原則

數學來源于生活，同時服務于數學。

（二）單元設計

課程的整體設計完成后，就要精心準備單元設計。單元設計是根據教學對象和教學目標，確定合適的教學起點和終點，將教學諸要素有序、優化地安排，形成教學方案的過程，它是課程教學的基礎環節。單元設計應當明確知識目標、能力目標以及素質目標，設計原則應當盡量遵循案例（情景）引入-任務驅動-教師講授-學生操作-知識總結提高的原則進行。這就要求教師要學會行動導向教學法，不僅要熟知系統的理論知識，更要能夠精心設計情景把系統的理論知識自然、生動地融入到項目中去，讓學生在任務完成中學習知識。比如在項目“氣缸內氣體體積的變化功”中，第一個單元的設計中，通過分析計算體積變化功的思想，自然地引出微分的概念，并設計了生活中擺鐘時間誤差的小案例，讓各小組學生討論解決。

二、課程的實施

（一）教學實施

動力專業的數學課程改革成果在2015級動力系學生中進行了嘗試。各班級根據學生個體優勢的差異進行合理的分配組合，六人一組合作學習完成各項任務，選取組長一名，負責本組的任務分配、監督以及總結等工作。此外，筆者根據課內的四個項目，還設計了四個并行的課外項目，分別是“細菌的繁殖問題”、“藥物地高辛的使用劑量”、“制冷設備制冷效果的測試”、“放射物的泄露的安全分析”。這四個項目由各小組課下完成，并進行相應的考核。

（二）教學手段

項目化教學就是改變傳統的教師為主導的課堂模式，讓學生全方位多角度地參與到日常教學中，所以很多教學方法可以融入到課堂教學中來，真正使課堂變成學生的“大舞臺”。結合各項目的不同任務，在各個教學環節精心設計了不同的教學手段，如學生講解法、知識搶答、實驗教學法、數學游戲、項目匯報等。比如在項目“動車的進站時間”的第三單元的設計中，設計了各組學生選派代表搶答問題的環節。這大大提高了學生的學習興趣，提高了課堂效果。

三、教學思考

（一）項目教學的實施的效果

通過一年來的項目教學實踐，學生的學習方式發生了根本性的改變，學生由原來的被動學習，轉化為自主性學習、探究性學習、合作性學習。這不僅能使一些學生們對自己所學的知識及技能有更深刻理解、認識和掌握，而且為他們今后更好地解決在工作生活中遇到的問題打下了良好的基礎；通過組內成員的互相配合、協作，也讓他們學會了如何與別人更好的相處與溝通，培養和鍛煉了學生的社會關鍵能力，真正使得課堂的教學目標多元化。而對于教師來說，那也是受益匪淺，我們知道大部分老師都是具有某一專業的才能，而非具有多領域的才能，但通過項目教學活動，使得教師接觸了各個領域的知識，從而給自己開創了一個提升的通道。

（二）項目教學的實施中發現的問題

1.與傳統教學的比較

與傳統的教學相比，項目化教學打破了數學固有的知識體系，遵循用時再研究的原則，使得部分知識點只能進行簡單的介紹，而且由于數學軟件的介入，學生對于數學中的相關計算掌握不夠好，這在一定程度上影響了學生基本數學素養的培養。

2.學生對于項目化教學的適應情況

項目化教學淡化了數學的理論研究與計算技巧，把數學知識貫穿到各個項目中，由此對于學生而言出現兩方面問題。一方面，對于基礎較好的學生來講，能夠順利地分析研究項目中的知識背景，提煉出各項目中的數學問題，并且能夠根據數學知識求解，但是由于失去了原有的數學技巧性的訓練，反而使得這些學生失去了學習數學的成就感。相反，對于基礎稍差的學生，不僅需要理解數學中的相關概念，還需要學習項目中的知識背景，這對他們而言無疑是雪上加霜。

（三）數學課程改革展望

項目化課程在動力專業試行了一學年，盡管存在一些問題，但是它在提升課堂效率，培養學生綜合素質方面的作用是其他教學模式無法達到的。俗話說“教無定法，貴在得法”。筆者認為數學教研團隊，應當根據高等數學課程的特點，吸取傳統教學模式里的精華，結合項目化課程設計理念以及數學建模經驗，充分考慮學生的學情，不斷探索創新適于課堂教學的項目或案例，設計適合高職數學的一套教學模式。這樣，才能達到“無法之法，乃為至法”的教學最高境界。

參考文獻：

[1]《職教院校整體教改》戴士弘著清華大學出版社

[2]《高等應用數學》顏文勇柯善軍主編高等教育出版社

[3]《電類高等數學》王仲英主編高等教育出版社

[4]《高職數學課程項目化改革的實踐與思考》《機械職業教育》2016-1

[5]《高職教改課程教學設計案例集》戴士弘畢蓉選編清華大學出版社

作者簡介：

于烊，保定，電力職業技術學院講師，研究方向應用數學。