動力專業(yè)數(shù)學(xué)課程項目化改革的實(shí)踐與思考

【摘要】筆者按照“以項目為載體，數(shù)學(xué)為工具、數(shù)學(xué)軟件為輔助”的基本理念，對動力專業(yè)的數(shù)學(xué)課程進(jìn)行了項目化教學(xué)改革實(shí)踐。通過教學(xué)實(shí)施的問題分析，探索高職數(shù)學(xué)課程改革的方向。

【關(guān)鍵詞】高職 數(shù)學(xué)課程 教學(xué)改革 項目化教學(xué)

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

傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)，教師主體地位明顯，教師教的辛苦，學(xué)生學(xué)的難受。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣逐年滑坡，學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力等得不到培養(yǎng)，考試不及格率較高，這極大地限制了學(xué)生的全面發(fā)展。

一、課程的整體設(shè)計與單元設(shè)計

（一）課程的整體設(shè)計

1.重構(gòu)教學(xué)體系

高等數(shù)學(xué)第一學(xué)期原有的教學(xué)順序?yàn)楹瘮?shù)-極限--導(dǎo)數(shù)與微分-不定積分-定積分，經(jīng)過整體教學(xué)設(shè)計后，高等數(shù)學(xué)的知識模塊順序變?yōu)楹瘮?shù)及其極值、最值-極限-導(dǎo)數(shù)與不定積分-微分與定積分。這么設(shè)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(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)了部分函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用，所以把函數(shù)的極值以及最值的內(nèi)容設(shè)計在第一模塊。這樣不僅可以使學(xué)生很快融入到高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中，同時通過對數(shù)學(xué)軟件Mathmatica的認(rèn)識，激發(fā)了學(xué)生今后學(xué)習(xí)的積極性。

2.項目設(shè)計

結(jié)合整體教改的理念，以及多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者設(shè)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(jìn)站時間”、“氣缸內(nèi)氣體體積的變化功”。這些項目的設(shè)計遵循了以下原則：

1）循序漸進(jìn)原則

各項目所涉及到的知識是循序漸進(jìn)的，從“刀具的更換與存儲”涉及的最值問題，一直到“氣缸內(nèi)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(nèi)容的延續(xù)性，知識難度遞增性，同時對于學(xué)生的能力的要求也是逐步增加的。

2）服務(wù)性原則

考慮到數(shù)學(xué)課程為動力專業(yè)課程服務(wù)的原則，設(shè)計了兩個和專業(yè)相關(guān)的項目“刀具的更換與存儲”與“氣缸內(nèi)氣體體積的變化功”。

3）趣味性原則

數(shù)學(xué)來源于生活，同時服務(wù)于數(shù)學(xué)。

（二）單元設(shè)計

課程的整體設(shè)計完成后，就要精心準(zhǔn)備單元設(shè)計。單元設(shè)計是根據(jù)教學(xué)對象和教學(xué)目標(biāo)，確定合適的教學(xué)起點(diǎn)和終點(diǎn)，將教學(xué)諸要素有序、優(yōu)化地安排，形成教學(xué)方案的過程，它是課程教學(xué)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。單元設(shè)計應(yīng)當(dāng)明確知識目標(biāo)、能力目標(biāo)以及素質(zhì)目標(biāo)，設(shè)計原則應(yīng)當(dāng)盡量遵循案例（情景）引入-任務(wù)驅(qū)動-教師講授-學(xué)生操作-知識總結(jié)提高的原則進(jìn)行。這就要求教師要學(xué)會行動導(dǎo)向教學(xué)法，不僅要熟知系統(tǒng)的理論知識，更要能夠精心設(shè)計情景把系統(tǒng)的理論知識自然、生動地融入到項目中去，讓學(xué)生在任務(wù)完成中學(xué)習(xí)知識。比如在項目“氣缸內(nèi)氣體體積的變化功”中，第一個單元的設(shè)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(shè)計了生活中擺鐘時間誤差的小案例，讓各小組學(xué)生討論解決。

二、課程的實(shí)施

（一）教學(xué)實(shí)施

動力專業(yè)的數(shù)學(xué)課程改革成果在2015級動力系學(xué)生中進(jìn)行了嘗試。各班級根據(jù)學(xué)生個體優(yōu)勢的差異進(jìn)行合理的分配組合，六人一組合作學(xué)習(xí)完成各項任務(wù)，選取組長一名，負(fù)責(zé)本組的任務(wù)分配、監(jiān)督以及總結(jié)等工作。此外，筆者根據(jù)課內(nèi)的四個項目，還設(shè)計了四個并行的課外項目，分別是“細(xì)菌的繁殖問題”、“藥物地高辛的使用劑量”、“制冷設(shè)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(jìn)行相應(yīng)的考核。

（二）教學(xué)手段

項目化教學(xué)就是改變傳統(tǒng)的教師為主導(dǎo)的課堂模式，讓學(xué)生全方位多角度地參與到日常教學(xué)中，所以很多教學(xué)方法可以融入到課堂教學(xué)中來，真正使課堂變成學(xué)生的“大舞臺”。結(jié)合各項目的不同任務(wù)，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)精心設(shè)計了不同的教學(xué)手段，如學(xué)生講解法、知識搶答、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、數(shù)學(xué)游戲、項目匯報等。比如在項目“動車的進(jìn)站時間”的第三單元的設(shè)計中，設(shè)計了各組學(xué)生選派代表搶答問題的環(huán)節(jié)。這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂效果。

三、教學(xué)思考

（一）項目教學(xué)的實(shí)施的效果

通過一年來的項目教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本性的改變，學(xué)生由原來的被動學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)化為自主性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、合作性學(xué)習(xí)。這不僅能使一些學(xué)生們對自己所學(xué)的知識及技能有更深刻理解、認(rèn)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(chǔ)；通過組內(nèi)成員的互相配合、協(xié)作，也讓他們學(xué)會了如何與別人更好的相處與溝通，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的社會關(guān)鍵能力，真正使得課堂的教學(xué)目標(biāo)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(yè)的才能，而非具有多領(lǐng)域的才能，但通過項目教學(xué)活動，使得教師接觸了各個領(lǐng)域的知識，從而給自己開創(chuàng)了一個提升的通道。

（二）項目教學(xué)的實(shí)施中發(fā)現(xiàn)的問題

1.與傳統(tǒng)教學(xué)的比較

與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，項目化教學(xué)打破了數(shù)學(xué)固有的知識體系，遵循用時再研究的原則，使得部分知識點(diǎn)只能進(jìn)行簡單的介紹，而且由于數(shù)學(xué)軟件的介入，學(xué)生對于數(shù)學(xué)中的相關(guān)計算掌握不夠好，這在一定程度上影響了學(xué)生基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.學(xué)生對于項目化教學(xué)的適應(yīng)情況

項目化教學(xué)淡化了數(shù)學(xué)的理論研究與計算技巧，把數(shù)學(xué)知識貫穿到各個項目中，由此對于學(xué)生而言出現(xiàn)兩方面問題。一方面，對于基礎(chǔ)較好的學(xué)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(shù)學(xué)問題，并且能夠根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解，但是由于失去了原有的數(shù)學(xué)技巧性的訓(xùn)練，反而使得這些學(xué)生失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成就感。相反，對于基礎(chǔ)稍差的學(xué)生，不僅需要理解數(shù)學(xué)中的相關(guān)概念，還需要學(xué)習(xí)項目中的知識背景，這對他們而言無疑是雪上加霜。

（三）數(shù)學(xué)課程改革展望

項目化課程在動力專業(yè)試行了一學(xué)年，盡管存在一些問題，但是它在提升課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面的作用是其他教學(xué)模式無法達(dá)到的。俗話說“教無定法，貴在得法”。筆者認(rèn)為數(shù)學(xué)教研團(tuán)隊，應(yīng)當(dāng)根據(jù)高等數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn)，吸取傳統(tǒng)教學(xué)模式里的精華，結(jié)合項目化課程設(shè)計理念以及數(shù)學(xué)建模經(jīng)驗(yàn)，充分考慮學(xué)生的學(xué)情，不斷探索創(chuàng)新適于課堂教學(xué)的項目或案例，設(shè)計適合高職數(shù)學(xué)的一套教學(xué)模式。這樣，才能達(dá)到“無法之法，乃為至法”的教學(xué)最高境界。

參考文獻(xiàn)：

[1]《職教院校整體教改》戴士弘著清華大學(xué)出版社

[2]《高等應(yīng)用數(shù)學(xué)》顏文勇柯善軍主編高等教育出版社

[3]《電類高等數(shù)學(xué)》王仲英主編高等教育出版社

[4]《高職數(shù)學(xué)課程項目化改革的實(shí)踐與思考》《機(jī)械職業(yè)教育》2016-1

[5]《高職教改課程教學(xué)設(shè)計案例集》戴士弘畢蓉選編清華大學(xué)出版社

作者簡介：

于烊，保定，電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向應(yīng)用數(shù)學(xué)。