高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升的分析與實踐

北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加春燕

《“十四五”規(guī)劃綱要和2035年遠景目標(biāo)綱要》中指出，要實施現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教育質(zhì)量提升計劃，落實內(nèi)涵發(fā)展和質(zhì)量提升。由此，高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革應(yīng)著力于打造優(yōu)質(zhì)高效的課堂，進而提升教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

首先，基于高職人才培養(yǎng)目標(biāo)確定高職數(shù)學(xué)的功能定位為“夯實基礎(chǔ)、對接專業(yè)、拓展素質(zhì)”。其次，統(tǒng)籌規(guī)劃形成“一體兩翼、三段設(shè)計、四方促進”的數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升機制。其中，“一體”即以學(xué)生為主體，通過分析學(xué)生認知特點和發(fā)展需求，解決“教給誰（who）”的問題。“兩翼”是指通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)基本能力和應(yīng)用能力，解決“教什么（what）”的問題。“三段”圍繞課堂教學(xué)的課前準備、課上實施、課后拓展來設(shè)計，解決“怎么教（how）”的問題。“四方”是從政策支持、師資支撐、軟硬件配套、競賽和項目拓展四方面來保障和促進教學(xué)質(zhì)量的全面提升。最后，基于教學(xué)實踐反饋不斷改進和完善，確保高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升目標(biāo)的實現(xiàn)。

一、創(chuàng)新理念，明確高職數(shù)學(xué)功能

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)強調(diào)知識的全面性、系統(tǒng)性和完整性，教師沉浸于數(shù)學(xué)知識的邏輯體系中，忽視了學(xué)生的接受度和高職人才的培養(yǎng)目標(biāo)，往往存在理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生主體參與度不夠、學(xué)習(xí)成效不高等問題。要提高教學(xué)質(zhì)量，首先要明確“教給誰（who）”，高職人才培養(yǎng)目標(biāo)為“綜合素質(zhì)高、職業(yè)技能精、創(chuàng)新能力強”，即可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用型人才，由此確定了高職數(shù)學(xué)的功能定位為“夯實基礎(chǔ)、對接專業(yè)、拓展素質(zhì)”。

（一）夯實基礎(chǔ)

堅持數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練和應(yīng)用意識滲透，夯實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。同時，對傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)內(nèi)容做適度整合和重構(gòu)，不刻意追求知識的全面和系統(tǒng)，在知識的寬度與深度中做出衡量與取舍，優(yōu)化高職數(shù)學(xué)課程體系。

（二）對接專業(yè)

加強數(shù)學(xué)課與學(xué)生后繼專業(yè)課的聯(lián)系和對接，調(diào)研專業(yè)課對數(shù)學(xué)知識的需求。教學(xué)中適當(dāng)引入專業(yè)案例或?qū)I(yè)應(yīng)用，為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定一定的理論基礎(chǔ)。

（三）拓展素質(zhì)

以素質(zhì)拓展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，開設(shè)數(shù)學(xué)應(yīng)用拓展選修課，并以第二課堂、社會實踐周、各級競賽、學(xué)生社團、學(xué)生創(chuàng)新項目等形式全面開展數(shù)學(xué)應(yīng)用類活動，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力。

二、統(tǒng)籌規(guī)劃，創(chuàng)建質(zhì)量提升機制

在探索與實踐中，形成了“一體兩翼、三段設(shè)計、四方促進”的質(zhì)量提升機制，在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用實踐，夯實了學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力，有效提升了高職數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

（一）一體兩翼，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

“一體兩翼”中的“一體”是指教學(xué)務(wù)必緊緊圍繞學(xué)生這個主體，一切教學(xué)活動的開展都應(yīng)從學(xué)生可接受可提高的角度來設(shè)計。“兩翼”則強調(diào)數(shù)學(xué)的兩個教學(xué)任務(wù)：一是夯實學(xué)生的數(shù)學(xué)基本能力，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本運算；二是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，使學(xué)生逐漸具備用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。“基礎(chǔ)”與“應(yīng)用”都得到了鞏固和提高，學(xué)生就好比有了強壯的“兩翼”，才能在可持續(xù)發(fā)展的道路上展翅翱翔。

在調(diào)研了學(xué)校各專業(yè)中的數(shù)學(xué)應(yīng)用情況之后，對教學(xué)內(nèi)容進行了整合和優(yōu)化，將《高職數(shù)學(xué)》分為“基礎(chǔ)模塊”和“應(yīng)用模塊”，框架結(jié)構(gòu)及模塊內(nèi)容見圖1，其中基礎(chǔ)模塊貫穿了科學(xué)思維習(xí)慣的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)思想文化的滲透，應(yīng)用模塊則側(cè)重于應(yīng)用數(shù)學(xué)理論解決專業(yè)問題與實際問題，兩大模塊的具體內(nèi)容見表1、表2。

圖1 “一體兩翼”理念下教學(xué)內(nèi)容的整合重構(gòu)

表1 高職數(shù)學(xué)“基礎(chǔ)模塊”內(nèi)容

表2 高職數(shù)學(xué)“應(yīng)用模塊”內(nèi)容

（二）三段設(shè)計，改進教學(xué)模式

職業(yè)教育的核心目標(biāo)是內(nèi)涵發(fā)展和質(zhì)量提升，其最終的落腳點應(yīng)該是在課堂。優(yōu)質(zhì)高效的課堂是提升教學(xué)質(zhì)量、提升職業(yè)教育品質(zhì)的重要基石，而好的課堂教學(xué)設(shè)計，則是課堂實施的靈魂所在。為此，教師應(yīng)圍繞課堂教學(xué)，對課前準備、課上實施、課后拓展三個教學(xué)階段進行精心設(shè)計（表3）。針對學(xué)生的認知特點和興趣愛好，教師可以適度融合信息化技術(shù)，如PPT、微課、視頻、動畫、游戲、平臺、軟件等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效解決教學(xué)重難點，打造有趣、有用、有效的優(yōu)質(zhì)課堂。

表3 課前、課上、課后“三段設(shè)計”范式

1.課前準備

課前，教師布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生自學(xué)相關(guān)資料，考慮到學(xué)生的興趣特點，資料多以案例、社會熱點視頻、微課、動畫等形式呈現(xiàn)（圖2）。例如，在教學(xué)“數(shù)據(jù)擬合”時，課前要求學(xué)生觀看相關(guān)的十余個案例視頻，讓學(xué)生充分了解到數(shù)據(jù)擬合在各行各業(yè)中的應(yīng)用。在教學(xué)“矩陣乘法”時，課前要求學(xué)生觀看“世界機器人大會”視頻，讓學(xué)生了解到機器人運動與矩陣乘法有關(guān)。在教學(xué)“曲率及其應(yīng)用”時，課前讓學(xué)生觀看“交通隱形殺手——內(nèi)輪差”動畫，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)就在身邊。

圖2 課前準備的教學(xué)案例視頻

2.課上實施

課上，師生圍繞主題內(nèi)容合作探究，采用案例教學(xué)、問題探究、任務(wù)驅(qū)動等方法，設(shè)計形成“五動”教學(xué)流程（圖3），即案例（或數(shù)學(xué)文化）啟動、問題調(diào)動、原理推動、實驗（或典型例題）帶動、任務(wù)驅(qū)動。通過師生互動，落實到學(xué)生行動，使學(xué)生逐步掌握知識和技能。

圖3 課上實施采用的“五動”教學(xué)流程圖

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課，教師多用粉筆板書進行講授，存在很多弊端，如原理較為抽象、計算比較耗時、應(yīng)用難以拓展，合理運用信息化手段（圖4），可以有效輔助教學(xué)并突破教學(xué)重難點，如通過動畫演示使得原理更加形象易懂、借助數(shù)學(xué)軟件（如Matlab）使得計算更加準確快捷、精選案例視頻（如社會熱點、專業(yè)案例、企業(yè)實例）使應(yīng)用更加生動廣泛。

圖4 軟件、思維導(dǎo)圖、游戲、動畫、平臺等信息化手段

3.課后拓展

課后，從三方面來設(shè)計。首先，學(xué)生完成知識測驗，鞏固本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。其次，教師網(wǎng)推拓展內(nèi)容，鼓勵基礎(chǔ)較好的學(xué)生參與項目研究，為素質(zhì)拓展奠定基礎(chǔ)。最后，師生共同完成本次課的評價反饋，包含課前、課上、課后三階段，主客觀相結(jié)合、多元評價、過程記錄、量化反饋，反映學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長過程（表4）。

表4 綜合評價體系

（三）四方促進，保障教學(xué)成效

依托政策支持（課題立項、資源平臺、經(jīng)費支持等）、師資力量支撐（1名教授、6名副教授、5名講師）、軟硬件配套（案例庫、資源庫、個性化平臺、機房、創(chuàng)新工作室、思維拓展工作室）、競賽和項目拓展（數(shù)學(xué)競賽、數(shù)學(xué)建模競賽、大學(xué)生項目）四方面的全方位保障（圖5），形成可持續(xù)、可發(fā)展、可循環(huán)的“一體兩翼、三段設(shè)計、四方促進”教學(xué)質(zhì)量提升機制，保障教學(xué)成效。

圖5 “四方促進”教學(xué)質(zhì)量提升保障系統(tǒng)

三、全面推進，教學(xué)質(zhì)量提升成果顯著

高職數(shù)學(xué)教學(xué)在“夯實基礎(chǔ)、服務(wù)專業(yè)、拓展素質(zhì)”的功能定位下，踐行并完善“一體兩翼、三段設(shè)計、四方促進”的教學(xué)質(zhì)量提升機制，打造了優(yōu)質(zhì)高效的課堂教學(xué)，取得了豐厚的成果。

（一）教師教學(xué)水平穩(wěn)步提高

數(shù)學(xué)教研室教師積極參加全國職業(yè)院校教學(xué)能力大賽，共榮獲全國一等獎4項，北京市一等獎3項、二等獎3項，在全國高職院校數(shù)學(xué)類排名第一。在2017年北京市教委開展的高職院校課堂教學(xué)診斷調(diào)研中，全市1555節(jié)課評出優(yōu)秀課例23節(jié)，數(shù)學(xué)課僅有1節(jié)，筆者學(xué)校教師榮獲。在2018年全國高校教師數(shù)學(xué)建模微課教學(xué)大賽，筆者學(xué)校教師榮獲高職唯一的一等獎（其他一等獎獲得者來自本科院校），此外，多人榮獲校級“教學(xué)基本功大賽”“最美課堂”“課程思政示范課”獎項。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)成效顯著改進

學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)成績、數(shù)學(xué)應(yīng)用能力都有顯著提高。2015—2021年，筆者學(xué)校學(xué)生在北京市數(shù)學(xué)競賽中成績連年第一，數(shù)學(xué)建模競賽榮獲國際二等獎2項、三等獎1項，全國一等獎2項、二等獎5項，北京市一等獎13項、二等獎14項，在全國高職院校中名列前茅。此外，通過數(shù)學(xué)課的訓(xùn)練，學(xué)生逐漸養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，會主動嘗試用數(shù)學(xué)眼光看世界、數(shù)學(xué)思維想問題、數(shù)學(xué)模型探規(guī)律，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

“一體兩翼、三段設(shè)計、四方促進”的高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升機制立足于高職人才培養(yǎng)目標(biāo)、基于長期的教學(xué)實踐總結(jié)而成，且教學(xué)成效顯著，符合《國家職業(yè)教育改革方案》中對公共基礎(chǔ)課“提質(zhì)培優(yōu)、增值賦能”的要求。今后應(yīng)在教學(xué)實踐中不斷改進和完善，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。