高職院校數(shù)學教學改革的趨勢

于金輝

摘要：數(shù)學是高職院校工科學生必修的一門科目，同時其也是一門難度極大的課程，相較于初高中的數(shù)學來說，高職數(shù)學的學習難度更大，專業(yè)性也更強。為此，本文將嘗試從數(shù)學建模思想與方法的角度分析應用該方法做好教學改革的策略，使高職院校數(shù)學教學朝著更好的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高職院校；數(shù)學教學改革；數(shù)學建模思想方法；策略

高職院校是為社會培養(yǎng)職業(yè)技能型人才的主陣地，在21世紀教育改革浪潮之下“聯(lián)系實際與加強應用”成為高職教育改革發(fā)展的新趨勢。在教學高等數(shù)學課程時，這些學校嘗試了不同的改革策略和方法，并嘗試將數(shù)學建模思想及方法融入到數(shù)學教學之中。而據(jù)相關(guān)研究表明，將數(shù)學建模競賽融入到教學活動中，能夠有效的培養(yǎng)學生的觀察力、想象力，其對于學生分析問題、解決問題能力的提升也有著重要的推動作用。下面，筆者將結(jié)合該教學方法進行詳細分析，探討做好相關(guān)教學工作的方法和策略，以求更好的促進教學的創(chuàng)新和發(fā)展。

一、高職院校高等數(shù)學教學現(xiàn)狀

數(shù)學作為高職院校工科生學習的一門基礎(chǔ)課程，對于學生專業(yè)能力的提升，邏輯思維的鍛煉都有著極為重要的促進作用。然而，在對當前高職院校數(shù)學教學現(xiàn)狀進行分析時，發(fā)現(xiàn)當前高職院校數(shù)學教學還存在有較多的問題，如學校對高等學校重視力度不夠，課時安排時間有限，加之學生學習內(nèi)容緊張，學生的數(shù)學基礎(chǔ)普遍比較差，學習興趣低迷等。其具體問題如下所示：

首先，在教學中重理論，輕應用。數(shù)學是一門與實際生活極為緊密的課程，在實際生活中，數(shù)學可謂是無處不在的，然而，在當前的高職數(shù)學教學中，雖然部分學校做出了一定的教學調(diào)整，如以往傳統(tǒng)教學中側(cè)重于定義講解、定理證明以及大量公式推導的教學重點，得到了有效的調(diào)整，但是，卻所作出的教學調(diào)整相對來說比較少，如其與專業(yè)學科的協(xié)調(diào)不夠緊密，忽略了培養(yǎng)學生數(shù)學知識解決問題的意識和能力，這就導致學生在學習時主動性比較差，興趣低，在學習高等數(shù)學時相對比較低。

其次，教學內(nèi)容多，課時少。高職學校長期以來以培養(yǎng)職業(yè)性技能為己任，在教育教學工作開展過程中，其人才目標與本科院校存在有較大差異，在日常教學中，比較重視學生技能的培養(yǎng)，在這樣的背景下，學校一直都比較注重學生技能的培養(yǎng)，在教學中注重加強校企合作，培養(yǎng)學生的實踐動手能力。而高職院校雖然有三年的學制，但是學生在校時間卻僅僅只有兩年，進入到大三之后，大部分專業(yè)學生都需要進入各企業(yè)實習。因此學生理論學習的時間相對比較少，而數(shù)學是一門內(nèi)容比較繁瑣的課程，學生學習課時比較少，因此教學效果并不是很好。

最后，學生的基礎(chǔ)差，教學難以統(tǒng)一。高職院校的招生對象一般文化都比較低，他們的學習能力比較差，缺乏自主學習能力，數(shù)學基礎(chǔ)不是很好，這樣可能也會對教學工作的開展產(chǎn)生影響。

此外，教學方法落后。當前，隨著新課程教學改革工作的發(fā)展，各種新型教學方法層出不窮，在教學中情景教學法、學案導學法、項目教學法等多種方法都被應用到了課堂上，信息技術(shù)也被應用到課堂上。但是，在實際教學中，由于高等數(shù)學課程內(nèi)容比較繁瑣，學生數(shù)學基礎(chǔ)不理想，因此在教學中教師常用的方法還是傳統(tǒng)的滿堂灌，這種教學模式學生雖然也獲取了知識，但是卻很容易使學生知其然而不知其所以然，導致學生思維僵化，高等數(shù)學課程的作用沒有得到應有的發(fā)揮。

總的來說，當前高職院校的高等數(shù)學教學存在有較多的問題，而結(jié)合學校人才培養(yǎng)策略來看，其還有許多需要改進的地方，需要進行適當?shù)恼{(diào)整。

二、數(shù)學建模及發(fā)展狀況

建模在數(shù)學中并非是一個陌生的概念，其在多個學科中都有所應用。在知識探究和學習過程中，許多問題的解決都有運用到建模，但是這些知識的應用卻僅僅是數(shù)學建模思想及方法的潛在應用。近些年來，隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，計算機技術(shù)及各種邊緣學科的發(fā)展，其都在一定程度上推動了數(shù)學建模的發(fā)展，使得數(shù)學的應用范圍不斷擴大。

在對建模進行分析時，發(fā)現(xiàn)數(shù)學建模最早誕生于上世紀60年代，其被應用于西方的一些大學，我國在上世紀80年代將數(shù)學建模應用于大學課堂，經(jīng)過近四十年的發(fā)展，數(shù)學建模課程已經(jīng)深入到了高等教育中，大學數(shù)學建模競賽已經(jīng)逐漸常態(tài)化，其演變?yōu)槿珖咝Ｗ畲蟮幕A(chǔ)性學科競賽。數(shù)學建模大賽以及相關(guān)的科研活動為社會培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才，同時其對于高校的數(shù)學教學改革也起到了較大的推動作用。所謂的數(shù)學建模教育就是面向全體大學生進行的數(shù)學建模教學和實踐活動。數(shù)學建模教學活動就是通過對已有的材料或模型進行講解，讓學生了解數(shù)學建模的方法和步驟；數(shù)學建模實踐活動就是從事數(shù)學建模的各項活動，例如參加數(shù)學建?；顒有〗M、參加各級別的數(shù)學建模競賽等。數(shù)學建模的教學以及實踐環(huán)節(jié)是相互促進，相互補充的，這樣最終達到培養(yǎng)大學生分析問題和解決問題的能力。

三、將數(shù)學建模思想與方法滲透到高等數(shù)學課程教學中的必要性和重要性

針對，當前高職院校高等數(shù)學課程教學中存在的種種問題，在教學中應用數(shù)學建模思想及方法能夠使枯燥的數(shù)學內(nèi)容與豐富多彩的專業(yè)實際問題結(jié)合起來，這樣能夠有效的將數(shù)學知識與數(shù)學應用結(jié)合起來，能夠有效的調(diào)動學生的學習積極性，其使得數(shù)學教學的目標更加明確，提升了學生對數(shù)學的應用能力，提升了教學質(zhì)量。

四、數(shù)學建模思想與方法滲透到高等數(shù)學課堂教學中的策略

結(jié)合高職院校高等數(shù)學課程教學中存在的問題以及學生學習的特點，筆者認為在具體的教學中，將數(shù)學建模思想與方法滲透到高等數(shù)學課堂中可以從以下幾個方面入手：

1、理論聯(lián)系實際，理清各種概念的意義

在學習數(shù)學知識時，可能不論是教師還是學生都發(fā)現(xiàn)了數(shù)學中的概念及定義極為繁雜，數(shù)學概念大基本上都是因為實際需要而產(chǎn)生的。但是，在實際的教學中，許多概念都比較抽象，學生學習難度比較大，影響教學質(zhì)量。因此，在數(shù)學教學中教師應當重視如何將數(shù)學概念從實際問題中抽象出來，幫助學生更好的理解相關(guān)知識，調(diào)動其學習積極性。比如說，由幾何曲線的切線斜率、物理學的變速直線運動的速度引入導數(shù)的概念；由曲邊梯形的面積、變速之間運動等路程等與實際相關(guān)的內(nèi)容引入定積分的概念。將理論與實踐緊密的結(jié)合起來，這樣能夠更好的幫助學生掌握和理解相關(guān)的知識，降低高等數(shù)學的學習難度。

2、結(jié)合學生專業(yè)進行案例教學，培養(yǎng)學生建模及專業(yè)學習能力

高職院校的人才培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)專業(yè)技能型人才，因此，在教學工作開展過程中，其更應該培養(yǎng)學生知識的實際應用能力。數(shù)學教學工作中，教師應當充分的結(jié)合學生的專業(yè)特色，而選擇案例教學法，則能夠更好的將學生帶入到相應的教學情景中，加強學生對數(shù)學及本專業(yè)知識的學習。如以生物醫(yī)學專業(yè)學生的數(shù)學教學為例，在教學時，教師可以將種群生態(tài)模型、遺傳模型、傳染病模型等具體實例等引入到課堂上；再比如，在農(nóng)學專業(yè)中，則可以引入農(nóng)作物害蟲管理模型；在環(huán)境科學專業(yè)教師可以引入環(huán)境預測模型、水資源污染分析模型；水環(huán)境數(shù)學模型等；在化學和物理等專業(yè)中則可以引用分子結(jié)構(gòu)模型；金融管理專業(yè)則可以嘗試引入抵押貸款、管理問題等模型。相較于傳統(tǒng)的毫無特色的滿堂灌式教學法來說，這種與學生專業(yè)學科結(jié)合的教學方法，往往是從學生熟悉的知識，結(jié)合其已有的生活經(jīng)驗開展相關(guān)的教學工作，其顯然更容易調(diào)動學生的積極積極性，使其感受到學習的趣味性，有助于教學的創(chuàng)新和發(fā)展，更加高效的完成教學目標，滲透數(shù)學建模思想和方法。

3、開設數(shù)學建模選修課，豐富學生學習生活

在知識學習過程中，不同學生可能會產(chǎn)生截然不同的感受，如有的學生對于高等數(shù)學及建模等知識充滿了興趣，而有的學生則對這部分知識缺乏興趣，因此，教師在高等數(shù)學課堂上滲透建模思想與方法時也將會產(chǎn)生截然不同的學習效果?；谶@樣的原因，筆者認為在教學工作開展過程中，教學還需要從高職院校學生的學習特點及興趣出發(fā)，合理的發(fā)揮數(shù)學建模思想及方法的積極作用。如學?？梢蚤_設數(shù)學建模選修課，將數(shù)學理論知識與實際問題等緊密結(jié)合，該課程的基本任務就是要培養(yǎng)學生運用數(shù)學理論知識及方法來解決生產(chǎn)生活中的實際問題的能力。同時，該課程還能夠使學生更加全面的了解數(shù)學與數(shù)學模型以及其方法意義，熟練掌握建立數(shù)學模型的一般方法和步驟等，能夠利用學生所學的高等數(shù)學中所學習的初等函數(shù)、函數(shù)連續(xù)性、圖解、微分方程等簡單方法構(gòu)造模型，求解模型，并且能夠利用計算機來進行數(shù)學模型的求解，這樣不僅有助于提升學生本身對實際問題的求解能力，豐富學生的學習生活，同時其還能夠有效的提高學生學習高等數(shù)學這門課程的興趣。而且，相較于傳統(tǒng)教學模式來說，數(shù)學建模選修課并非強制性課程，學生可以結(jié)合自身的實際需要和興趣愛好等選擇該課程，其更多的是從學生興趣出發(fā)，開展相關(guān)工作，能夠更好的促進教學的發(fā)展。

4、積極開展數(shù)學建模競賽活動，提高學生創(chuàng)新能力

數(shù)學建模思想與方法滲透到高等數(shù)學課程教學中，其作用和效果究竟如何，往往很難在短時間內(nèi)展現(xiàn)出來，而適當?shù)拈_展一些數(shù)學建模競賽活動，不僅能夠調(diào)動學生的學習積極性，而且還能夠檢驗教學效果，提高學生的創(chuàng)新能力。我國大學生數(shù)學建模競賽創(chuàng)辦于1992年，距今以及有近30年的歷史，其是當前全國規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學科競賽，這種具有知識性，趣味以及創(chuàng)新性的數(shù)學實踐活動，能夠有效的提升學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，溝通和表達能力。近些年來，我院也積極派遣學生參加全國大學生數(shù)學建模競賽，并取得了不錯的成績，但是，全國性的比賽規(guī)模比較大，學校出于榮譽及其他多方面因素的考慮，所選取的學生往往都是相對比較優(yōu)秀的，而且參賽人數(shù)也并不是很多，學校其他專業(yè)學生的能力難以達到有效的鍛煉。基于這樣的原因，在滲透數(shù)學建模思想與方法時，學校不能僅僅只是將目光局限于全面大學生數(shù)學建模競賽活動上，學校自身也可以嘗試開展形式多樣的建模競賽活動，結(jié)合學生專業(yè)、高等數(shù)學學習特點等多種元素，開展形式多樣的數(shù)學建模競賽活動，鼓勵學生積極的參加這些活動，在活動中提高學生的創(chuàng)新能力，促進教學的發(fā)展，提升教學質(zhì)量。

五、數(shù)學建模思想與方法滲透到高等數(shù)學課堂教學中應注意的問題

數(shù)學建模思想與方法在高等數(shù)學課程中滲透，雖然能夠較好的調(diào)動學生的學習積極性，提升教學質(zhì)量，豐富高等數(shù)學教學內(nèi)容和形式。但是，在具體的教學中，其也有許多應當注意的事項。首先，教學工作的開展必須要以學生為中心，教師為引導。在教學中教師需要明確活動的目的就是為了培養(yǎng)學生，提升其知識應用能力。因此，教學需以學生為中心，在教學活動過程中，教師需要對高職院校學生學習特點、專業(yè)以及其他具體情況進行教學活動，要結(jié)合學生的具體情況，始終堅持將學生看作是主體鉆研相關(guān)的教育手段和方法，促進教學的發(fā)展。其次，教師要注重主體，切莫喧賓奪主。將數(shù)學建模思想和方法滲透到高等數(shù)學課程中并非是一朝一夕的事情，其需要教師持之以恒，但是在教學中部分教師可能只是應用了一段時間的數(shù)學建模思想與方法之后，就迫不及待的想要展示教學成果，這樣可能就會喧賓奪主，影響課堂教學效果。最后，思考與鉆研要深入，教學方法的應用要妥當。教師在應用數(shù)學建模思想與方法時需要腳踏實地的進行鉆研，深入的去思考，如在教學中可以嘗試與相關(guān)領(lǐng)域的專家學者合作，了解相關(guān)的方法，進而講好一堂課，發(fā)揮一個建模實例的作用，幫助學生真正的理解高等數(shù)學知識，提升其能力和學習水平。

總之，當前高職數(shù)學教學面臨著理論與實際相脫節(jié)的問題，其對于學生在實際生活中應用數(shù)學知識的能力培養(yǎng)實際上是極為不利的。而數(shù)學建模在教學中的應用既能夠起到聯(lián)系理論與實際的作用，又能夠推動高職數(shù)學教學的改革。將數(shù)學建模思想及方法滲透到高等數(shù)學課程教學中不僅可以提高教學質(zhì)量，還能有效的提升學生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的團隊精神和創(chuàng)新精神。但是，在教學改革時，教師也需要認識到其并非是一朝一夕能夠做好的事情，其還需要不斷的將理論與教學實踐相結(jié)合，結(jié)合學科特點，不斷的去摸索，發(fā)展和完善，這樣才能夠真正提升學生的能力，發(fā)揮數(shù)學建模的積極作用。

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