MES模塊教學法在高等數學教學中的應用研究

田秀芹

摘要 本文針對高等數學教學中存在的問題，結合MES教學法的特點，將MES教學法應用到高等數學教學中來。在教學過程中注重理論知識與專業需求的結合，突出學生在教學中的主體地位，提高學生在教學活動中的參與度。

關鍵詞 MES教學法 高等數學 高等教育

在應用型人才培養目標下，各高校越來越重視學生的動手操作能力，在學生的培養計劃中不斷增加專業課學時，而相對地減少高等數學課時，使得高等數學教學更加困難。同時，在高等數學教學中還存在專業針對性不強、教學內容偏重理論等問題，因此高等數學教學改革勢在必行。

1傳統高等數學教學方式的分析

高等數學是理工科大學各專業的一門重要基礎課程，是其它專業課的基礎。高等數學的學習不僅僅是要求學生掌握解題方法與技巧，更重要的是培養他們的邏輯推理能力、應用實踐能力。但是高等數學所涵蓋的內容多，概念抽象，理論性強，理論證明及推導過程較為繁瑣，缺乏直觀的思維模型。初學者總有“概念難以理解，解題無思路”，很多學生昕不懂，進而逐漸對高數失去了學習興趣和動力。

在高等數學的課堂上，通常以教師的理論講解為主，有時經常為了趕課而很少了解學生的掌握情況。對于很多學生在學習的過程中目的性又不夠明確，對所學的知識不會歸納總結，對相關理論和計算結果缺乏聯系，不能將所學的知識系統條理化。

同時，在高等數學教學活動中，教師過分強調知識的完整性、系統性，而輕視實踐環節，使得理論和實踐環節嚴重脫節，導致學生在理論知識學習的過程中，過分依賴于定理、公式的嚴格推導與證明，對知識之間如何配合運用來解決實際問題等沒有足夠的重視。目前，有許多的高數計算可以應用一些數學軟件來直接求解，很多教師忽視結合相關數學軟件來具體闡述該理論的應用，在許多情況下，可以將數學理論與計算機知識結合起來，建立數學模型，然后利用計算機來求解，從而解決實際問題。在傳統的高數教學中，缺乏學生的動手操作能力培養，學生解決問題的效率和能力沒有得到有效提高。

再者，在傳統的高等數學教學過程中，大部分教師只是按照課本系統地講解理論知識，缺乏與學生的專業知識之間的聯系。有些學生在學習過程中，不斷對高數的學習目的產生懷疑，會有“學習高數無用”的想法，因此學生對高數的學習一直處于被動狀態。傳統教學方法將高數與其它專業課的學習割裂開來，使得學生對高數作為工具學科的認識不足，高等數學作為基礎課程所具備的實用價值沒有得到充分體現。

2 MES模塊教學法特點分析

模塊化教學法（MES），是20世紀70年代初由國際勞工組織研發的以現場教學為主，以技能培養為核心的一種新的教學模式，20世紀90年代傳入我國，憑借它鮮明的系統性、靈活性、針對性、適用性等特點，迅速在國內得以應用和推廣。同時結合我國的國情發展了“寬基礎、活模塊”的教育模式。所謂“寬基礎、活模塊”教育模式，就是從以人為本、全面育人的教育理念出發，首先培養學生的人文素質、基礎從業能力，再利用模塊課程問靈活合理搭配，進而培養學生的綜合素質和職業能力。

MES將職業培訓看作一個統一的整體，以崗位任務為依據將任務和技能合理分解成不同模塊，每個模塊通常簡練且實用性強。然后針對性地按照技能需要靈活地進行各種新的排列組合，從而形成完整、系統、緊湊且有關聯的教學內容。與傳統的培訓模式相比，MES具有鮮明的系統性、針對性、嚴密性、適用性、靈活性、針對性的特點，得到越來越多教育工作者的應用。MES教學法以技能培養為核心，強調理論知識與專業知識的融合，打破傳統的“滿堂灌”教學模式，強調學生在教學中的主體性，教師的指導和示范職責。強調學生的動手操作能力，做到學以致用，充分體現了“教、學、做”三合一的教學理念。在培養應用型人才的背景下，同時考慮學生的能力發展、專業需求以及就業需求，我們將MES應用到高等數學課堂教學中，對傳統的高等數學教學模式加以合理調整，進而提高教學效果。

3模塊化教學法在高等數學課程教學中的應用

3.1教學內容模塊化

高等數學的主要內容為函數與極限，函數微積分，微分方程，級數，概率論等，涉及的理論抽象、知識面廣。但是針對高校中的不同專業，他們對高等數學的掌握程度以及知識面的要求不同，因此，對高等數學內容進行模塊化的教學是必要的。我們以培養適合不同崗位需求的應用型人才為目標，結合學生的基礎和專業特點，保證學生所學知識完整性的前提下，將與專業聯系不緊密的部分教學內容進行刪減和整合，使其更適合理工類、經管類、醫學類等各專業的要求，更易于學生掌握。教學模塊設計好之后，再根據專業的差異對模塊進行合理組合，構建出適合不同專業并具有專業特色的高等數學教學模塊，從而讓教師更好地組織教學。例如計算機專業和高數是密不可分的，分段函數、級數內容以及稅收籌劃中的數學思想等都在計算機專業中有重要用途；在物理專業，高數中的導數和微分、定積分這些概念可以結合物理中的速度、加速度、位移、物體做功這些概念來重點講解；在醫學專業，我們通常通過求解方程組的“周期解”來研究心臟跳動、血液循環等周期的運動。

3.2教學方式多樣化

針對高等數學中的不同模塊內容，它們的知識結構以及側重點不同。例如，有些模塊偏向于理論推導，而有些模塊偏向于計算及應用。因此，在高等數學教學過程中，教學方式也應有所不同。我們根據高數理論的整體特點，將教學方式劃分為基礎理論教學模塊、專業教學模塊和實訓操作教學模塊，結合不同教學模塊的特點進行獨特的教學設計。在基礎理論教學模塊設計中，更側重于各專業所需的高數中的基本概念及理論，理論相對簡單容易理解，因此這部分主要以課堂講授為主，同時結合多媒體輔助教學，以掌握基本理論內容為目標。在專業教學模塊的設計中，就要比較側重理論與專業之間的聯系，要根據不同的專業而加以針對性的設計。高等數學通常是在大一階段開設，學生還不太了解高數理論在他們專業的應用，所以在授課時就要盡量結合具體事例，將專業知識融入到教學中。同時，也應該組織學生進行分組討論和自主探究學習，學會從實際問題中篩選出有用的信息和數據，找尋專業中常用的高數理論，逐步培養學生自主分析問題的能力。另外，在高數教學中，要不斷滲透數學建模的思想方法，運用變化的、全面的觀點去分析和建立數學模型，讓學生切實感受到高等數學知識在專業中的應用，進而提高學生的分析解決問題的能力。在實訓操作教學模塊中，就要強調學生的動手能力，發揮學生的主體作用。鼓勵學生將實際問題轉化為數學問題，然后要求學生應用數學理論以及Matlab、Mathematica等數學軟件來求解問題，從而達到利用數學軟件工具來幫助自己分析和解決問題的目的。同時，在各模塊的教學中采用不同的教學方法，教師轉變為學生學習過程中的引導者，充分發揮學生的主體作用，提高學生的參與度以及學習興趣。

3.3考核形式多樣化

期末考試一般是考查學生高數課程學習成效的重要手段。高數是大學課程掛科比例最高的一門課程，由于缺乏高數與所學專業的聯系，導致很多學生學完之后產生“所學知識無用”的想法。因此，高數的考核形式應該多樣化，結合不同的專業加強過程考核和綜合考評。我們可以保留原有的試卷考試模式，以此來檢測學生對理論知識的理解、掌握和應用水平，只是期末卷面成績所占比重應有所下降。加重平時成績的考查力度。例如，某章節學完之后，教師結合不同專業的特點，提出若干個與本章內容、專業應用有關的數學模型，讓學生分組討論合作完成，最后以小論文或小報告的形式來體現。這種綜合考核模式不僅考查了學生對基本理論的掌握情況，也幫助學生增加了對高數知識與本專業關系的理解，同時培養了學生分析解決問題的能力。

4總結

基于高等數學課程的理論性強、抽象性強、缺乏直觀的數學模型等特點，將MES模塊化教學應用到高等數學的教學中來，將高等數學知識模塊化、實例化、實用化，突出數學應用的同時，也豐富了課堂教學方法，提高了學生的參與度及學習興趣，逐漸改變學生對高等數學的認識，感受到高等數學作為工具學科，在解決實際問題時所發揮的作用。