楊 波
(漢中職業(yè)技術學院 陜西 漢中 723000)
教材建設是推進教學改革、提升教學內(nèi)涵的重要基礎。近年來,涌現(xiàn)出大量面向高職院校的高等數(shù)學教材,為教材的選擇提供了更多的可能。這其中確實有一些教材在教學內(nèi)容整合、數(shù)學應用強化等方面有了明顯改善,然而從整體來看,與教學實際需求還存在較大差距,這表明,教材需要進一步完善,以滿足教學不斷發(fā)展的需求。與此同時,在高等數(shù)學提質培優(yōu)、推進課程思政建設的過程中,如何統(tǒng)籌規(guī)劃高等數(shù)學課程思政教學,系統(tǒng)挖掘課程中的思政元素,實現(xiàn)以價值引領為核心,融價值引領、知識傳授、能力培養(yǎng)于一體的教學目標,諸如此類的問題,一直困擾著很多數(shù)學教師,也亟待教材給予指引導向。
基于上述思考,教師有必要對當前高職高等數(shù)學教材和課程思政教學存在的問題進行歸納梳理,提出高職高等數(shù)學教材的改進措施,以夯實課程思政,完善教材導向,促進人才培養(yǎng)。
近年來,我國的高職數(shù)學教材整體上發(fā)展迅速,過去存在的一些典型問題如:內(nèi)容陳舊,形式單一,過分強調理論等問題得到了明顯改善。很多教材中也增添了數(shù)學軟件的相關內(nèi)容,這些改進使教材更加符合高職數(shù)學教學的實際需求。然而隨著我國高職教育招生制度改革的深化,高職院校的招生渠道不斷增多,生源基礎的差距進一步拉大;同時,高職院校各專業(yè)課程改革發(fā)展迅猛,基于新的專業(yè)和專業(yè)群建設的人才培養(yǎng)目標,對高等數(shù)學課程也不斷提出新的要求。這些新的變化再加上教材中沒有處理好的舊問題,使得目前的教材在整體上還是存在著明顯的不足。這些不足集中體現(xiàn)在以下幾方面:
重理論輕實踐是高職數(shù)學教材的老問題。近年來,改革后的高等數(shù)學教材雖然在數(shù)學應用方面的占比有了較大提高,但從整體的質量上看,數(shù)學應用內(nèi)容還是偏簡單、偏少、難度缺乏層次。比較常見的是在應用部分僅僅象征性地簡單舉幾個例子,題目內(nèi)容陳舊,既脫離高職學生的專業(yè)背景,也沒有鮮活的現(xiàn)代社會生活應用背景,難以激發(fā)學生的興趣,也沒有體現(xiàn)高等數(shù)學應有的應用價值。
興趣是最好的老師,教師在教學過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有部分學生不愿學習,不愛學習,究其原因并非學生基礎差,而是學生認為數(shù)學對自己的專業(yè)沒有直接的影響,潛意識中不重視數(shù)學、對數(shù)學沒有內(nèi)在的學習興趣。只有調動學生的學習興趣,才能為提高教學質量奠定基礎。
從目前的教材看,很多教材在激發(fā)學生興趣方面考慮不足,忽視了教材的編撰對激發(fā)學生興趣所起的作用。實際上,激發(fā)學生的學習興趣既是教師在教學中應考慮的問題,也應該是教材建設時需要特別注意的問題。
近年來大部分高職高等數(shù)學教材都引入了Mathematica,Matlab等數(shù)學軟件,但基本上都是把數(shù)學軟件作為一種計算手段,用以完成高等數(shù)學的相關計算、繪圖,很少進一步將數(shù)學軟件與數(shù)學教學深度融合,挖掘出數(shù)學軟件在抽象概念直觀化、豐富教學形式、激發(fā)學生興趣等方面的重要功能。而長期的教學實踐表明,在高職高等數(shù)學教材中引入Matlab 等數(shù)學軟件,利用數(shù)學軟件的動畫、繪圖、計算等功能實現(xiàn)數(shù)學教學的動態(tài)化、直觀化、形象化,有助于提高學生的學習興趣和動手實踐能力。因此,教師需要將數(shù)學軟件深度融于教材,充分發(fā)揮數(shù)學軟件在數(shù)學教學中的作用。
也許是考慮到學生的文化基礎和認知水平,很多高職數(shù)學教材在公式定理的處理方面有一種簡單化的傾向,不太重視數(shù)學思想方法。把降低理論要求的呼聲簡單地等同于只給出概念定理結論,不闡釋說明原因,把一些基本的數(shù)學思想方法也一并刪減了,這種做法是偏離高職教育要求的。
高等職業(yè)教育具有高等教育和職業(yè)教育的二重屬性,而高等教育就是要培養(yǎng)具有一定綜合素質的受教育者。所以,高等數(shù)學教材在降低理論要求的同時,要強化數(shù)學思想方法的闡釋說明,只有這樣,才能從根本上提高學生的數(shù)學素養(yǎng)。
高等數(shù)學課程思政建設是落實高職數(shù)學教育立德樹人根本任務的重要途徑。作為一種新的教學理念,課程思政強調課程的價值引領作用。具體而言,就是要系統(tǒng)挖掘出數(shù)學課程中蘊含的思政元素,使其融入知識傳授與能力培養(yǎng)之中,對學生的思想行為產(chǎn)生影響。目前,在推進高等數(shù)學課程思政的過程中,涌現(xiàn)出了很多典型的案例,取得了一定成效。但由于高等數(shù)學課程本身所具有的理論性、專業(yè)性特點,部分教師對課程思政教學理念的內(nèi)涵理解不夠到位,也缺乏經(jīng)驗,高等數(shù)學課程思政教學還存在著很多問題。
《高等學校課程思政建設指導綱要》(教高〔2020〕3 號)提出“構建科學合理的課程思政教學體系”,科學健全的課程思政體系是每一門課程開展課程思政教學的基礎。在教學實踐中,高等數(shù)學課程思政教學常常是教師各自為政,憑自己的理解和經(jīng)驗挖掘思政元素、實施課程思政教學,部分思政內(nèi)容過度重復,教學缺乏計劃性和系統(tǒng)性,顯得雜亂、碎片化,難以取得理想的教學效果。
課程思政是以價值引領為核心的教學理念。在課程思政的教學實踐中,由于對課程思政的內(nèi)涵認識不到位,理解不到位,出現(xiàn)了“貼標簽”“兩張皮”等現(xiàn)象。不考慮教學內(nèi)容的具體情況,將課程思政元素泛化,求大求全,面面俱到,甚至把與課程教學內(nèi)容不相關的內(nèi)容硬性作為思政目標充數(shù),出現(xiàn)了為思政而思政生搬硬套的情況,使課程思政教學“表面化”。
思政元素的科學挖掘是有效開展課程思政教學的核心。高等數(shù)學的內(nèi)容廣泛,不同的概念、定理是否包含思政元素、包含哪些思政元素、如何選取思政教育切入點,和教師的課程思政水平能力密切相關。大多數(shù)一線數(shù)學教師缺乏必要的培訓和指導,也缺乏必要的示范和交流,常常是自我探索,自我評估,思政元素挖掘能力亟待提高。
教材作為教學的基本資源,對教師教學內(nèi)容的選擇、教學整體設計都起著導向作用。根據(jù)目前高職高等數(shù)學教材存在的問題和課程思政教學面臨的困難,進一步完善現(xiàn)有教材,不斷探索適應高等數(shù)學教學實際需要、體現(xiàn)課程思政教學內(nèi)在要求的新教材是高等數(shù)學課程建設的客觀要求。一方面,課程思政建設期待教材對高等數(shù)學課程思政作出系統(tǒng)規(guī)劃,典型示范。同時也需要為課程思政提供相應的資源,發(fā)揮輔助作用,幫助教師順利開展課程思政教學;另一方面,教學實踐中也亟需反映師生需求,體現(xiàn)新思想、新理念,注重學生學習體驗,強化數(shù)學應用,聯(lián)通專業(yè)發(fā)展的教材,徹底改變好書難尋的狀況。
系統(tǒng)規(guī)劃高等數(shù)學課程思政。課程思政實質上也是一種課程觀。由于課程思政教學正處于探索發(fā)展時期,很多方面還沒有細化。就高等數(shù)學課程思政而言,由于缺乏系統(tǒng)的指導、規(guī)劃,導致課程思政教學存在碎片化、重復化等問題,往往很難取得良好效果。作為高等數(shù)學教材,應該強化課程思政的課程觀,站在高等數(shù)學課程全局的高度,以價值引領為核心,根據(jù)課程內(nèi)容對高等數(shù)學課程思政元素進行系統(tǒng)挖掘、整體規(guī)劃設計,結合課程內(nèi)容妥善解決重復性和表面化問題,有層次、有重點地將課程思政貫穿于課程之中,使高等數(shù)學課程思政科學化、系統(tǒng)化,真正實現(xiàn)課程育人的目標。
發(fā)揮教材在課程思政中的指引導向作用。教材不僅為教師提供了教學的基本參考,而且也對教師的教學有導向作用。這種指引和導向作用對教師開展課程思政教學十分重要。從課程思政教學實踐看,很多教師缺乏專門培訓、指導和訓練,課程思政元素挖掘能力不足,亟需教材從課程思政內(nèi)容、思政元素上給予提示、提煉和引導。教材中也可以補充相關的數(shù)學史、數(shù)學文化內(nèi)容,擴大教學參考視野,便于教師進行課程思政教學設計。
數(shù)學思想方法是人們對數(shù)學知識的本質認識。學生數(shù)學素養(yǎng)的提高歸根結底離不開對數(shù)學思想方法的掌握。學生工作之后可能會忘記所學的數(shù)學公式定理,但銘刻在心的數(shù)學思想方法、看問題的著眼點等,能使其受益終身。所以,數(shù)學思想方法一直是數(shù)學教學的基礎和核心。
對于高職院校的學生而言,掌握主要的高等數(shù)學思想方法對提高數(shù)學應用能力尤為重要。例如極限、導數(shù)、微分、定積分等高等數(shù)學核心概念,它們本身蘊含的數(shù)學思想方法也是高等數(shù)學課程最有價值、最具吸引力的地方,可謂數(shù)學的靈魂,當然值得認真學習。教學實踐表明,通過生動、直觀的講解,這些思想方法都是可以被高職學生接受并掌握的,關鍵是要采用適當?shù)慕虒W手段。
在所有的數(shù)學思想方法中,數(shù)學建模的思想方法是高職院校高等數(shù)學教學的一個重要內(nèi)容。通過數(shù)學建模才能建立高等數(shù)學知識與應用的橋梁。教師要重視將實際問題轉化為數(shù)學問題時常用思想方法的教學,加強將數(shù)學概念轉化為生活概念的訓練,促進學生理解數(shù)學知識、提升數(shù)學應用能力。
從課程思政建設來看,數(shù)學思想方法也蘊含著豐富的課程思政元素,學生只有理解了數(shù)學思想方法,才能為感受、理解、內(nèi)化其中的思政內(nèi)涵奠定堅實基礎。
數(shù)學教學課時有限,不同的專業(yè)對數(shù)學的需求也不盡相同。在十分有限的時間里要完成“必需、夠用”的教學內(nèi)容,要求教材應體現(xiàn)專業(yè)針對性,不能面面俱到。這就需要充分調研專業(yè)需求,確定數(shù)學與專業(yè)學習的“聯(lián)結點”,在教材中盡量將專業(yè)所需數(shù)學知識同具體案例聯(lián)系起來,在案例引入、例題、練習思考題等方面都盡可能以專業(yè)為背景精心設計,突出教材的專業(yè)特色和應用性。
數(shù)學教學要突出應用性,還應進一步選擇難度適中的數(shù)學建模典型案例、專業(yè)相關的應用問題補充到教材中,給學生以更多體驗,擴大學生視野,促進知識的靈活運用,提升數(shù)學與專業(yè)、理論與實踐的融合度。
從課程思政建設來看,教材增加應用性、豐富專業(yè)案例可以為課程思政教學提供職業(yè)素養(yǎng)、科學精神等方面的思政元素。
高等數(shù)學的概念往往具有高度抽象性,給學生理解造成困難,這也是眾多學生上課聽不懂的主要原因。要想讓學生聽懂,教師不僅要在教學方法、教學手段上下功夫,更要在教材上關注這一問題,使教材有所創(chuàng)新。目前,大部分高職數(shù)學教材將Matlab 或Mathematica 軟件的內(nèi)容增加到教材中,但主要的關注點還在高等數(shù)學的相關計算、作圖等方面,而對如何利用這些軟件破解思維難點,更好地呈現(xiàn)知識、演繹知識卻考慮不夠。而實際上,利用數(shù)學軟件將抽象的概念直觀化、形象化、動態(tài)化,對于揭示概念的內(nèi)涵和本質、促進學生理解、調動學生積極性都有顯著的作用。增加數(shù)學軟件的深度融入,是目前高職高等數(shù)學教材需要重點改進的地方。
同時,數(shù)學軟件也是數(shù)學從理論走向應用的得力助手。Matlab,Mathematica等數(shù)學軟件可以快速解決高等數(shù)學在計算、繪圖、動態(tài)化等方面的問題,高職學生及早熟練掌握這些軟件的基本操作,不僅有助于激發(fā)數(shù)學學習興趣、淡化計算技巧,更重要的是可以快速提高學生使用現(xiàn)代計算工具的能力,促進學生參與數(shù)學建模活動、提高數(shù)學應用能力。
高職院校的部分學生對數(shù)學學習興趣不高,是高職數(shù)學教學中存在的一個現(xiàn)實問題。很多學生就是因為高中數(shù)學成績差,才對數(shù)學學習沒興趣,而學習沒興趣又進一步導致了成績更差。如何提高學生的數(shù)學學習興趣一直是高職數(shù)學教學中的一個極為棘手的問題。一切教學都應建立在學生感興趣的基礎上,沒有興趣,無論什么樣的教學設計、教學方法、教學手段都是徒勞,這在高職課堂教學中尤為明顯。從教材內(nèi)容呈現(xiàn)的角度,要提高學生的學習興趣,可以從以下兩方面予以考慮:
第一,重視概念的引入。概念教學是高等數(shù)學教學的核心,概念引入是概念教學的起點,也是激發(fā)學生學習興趣的重要切入點。目前大部分教材對概念的引入比較單一,要么是直接給出,要么是簡單給予描述,忽視了概念產(chǎn)生的背景和來源,給學生以“從天而降”的感覺。這樣的概念教學枯燥、乏味,無法吸引學生、激發(fā)學生的興趣。
要改變這種局面,就要首先從教材編制開始,經(jīng)過“創(chuàng)設情境、發(fā)現(xiàn)問題、形成概念、探索問題、解決問題”等環(huán)節(jié),把概念作為問題解決過程中的一個環(huán)節(jié),盡可能采用通俗直觀、簡潔明了的語言進行分析,使概念由抽象變得具體,由嚴謹變得通俗;詳細剖析概念內(nèi)涵、讓學生體驗、感受、理解概念的產(chǎn)生過程,輔助以數(shù)學軟件直觀化、動態(tài)化的解釋、說明。這樣引入概念,不僅能夠有效激發(fā)學生興趣,而且可以促進學生對概念的理解。
第二,重視數(shù)學軟件的演示驗證作用。目前大部分高職高等數(shù)學教材都引入了數(shù)學軟件的相關計算和繪圖功能的內(nèi)容。但從學生學習的角度看,數(shù)學軟件融入教學的程度還遠遠不夠。在教學中,特別需要利用數(shù)學軟件編制程序制作動畫進行概念定理的動態(tài)演示、驗證,通過直觀動態(tài)的演示驗證、激發(fā)學生興趣,豐富學生的感性知識,降低思維難度,促進學生對概念、公式的理解。
教材是教學改革的結果,又是教學實踐的重要指南。通過系統(tǒng)規(guī)劃課程思政,發(fā)揮教材的導向作用,強化數(shù)學思想方法,突出專業(yè)特色和應用,強化數(shù)學軟件在教學動態(tài)化、直觀化中的作用,進一步激發(fā)學生的學習興趣等途徑,夯實課程思政、聚焦能力培養(yǎng),完善改進現(xiàn)有高職高等數(shù)學教材,更好地實現(xiàn)數(shù)學課程育人目標。