產教融合背景下高職數學與專業融合的教學實踐研究

一、引言

近年來，國家對職業教育的改革與發展高度重視。2019年國務院發布《國家職業教育改革實施方案》，指出應大力發展職業教育改革，以社會改革發展的需求為目標，培養綜合性職業教育人才。2022年教育部發布《中國職業教育發展白皮書》，強調國家應高度重視職業教育的改革與發展，始終將職業教育的發展作為教育和社會改革發展的重中之重。深化職業教育教學改革、優化教學結構和創新教學模式與方法，從而提高教學質量，培養出具有創新能力和實踐能力的全能型職教人才迫在眉睫。

《江蘇省五年制高等教育數學課程標準（試行）》指出，應根據職業崗位對職校畢業生的要求，將數學知識與專業課程知識有機地結合，充分發揮數學為專業學習服務的功能。目前，高職數學作為高職院校的基礎課程，主要側重于培養學生的邏輯思維和數學核心素養。然而，傳統的數學教學以理論知識為主，未能與專業課程深度融合，導致學生難以理解數學在專業中的應用價值。此外，數學課程在支撐專業課程的學習以及提升學生的創新思維與專業實踐能力方面，也存在明顯的不足。因此在產教深度融合的背景下，教師如何將數學與專業課程有機融合，成為亟待解決的問題。

二、高職數學與專業融合的教學現狀

（一）教學課程內容缺乏針對性

首先，教學內容側重于講解基礎理論知識，缺乏實踐教學環節，在知識的應用方面沒有充分考慮與專業相結合，難以體現職業教育的特色。例如，在立體幾何中，教學內容僅局限于公理和證明，而沒有涉及其在專業中的應用。其次，數學教師沒有系統地梳理數學知識在專業中的應用，無法激發學生的學習興趣。最后，數學課教師與專業課教師之間缺乏有效的溝通，課程設計也缺乏有效的銜接，導致學生在學習專業課程時難以將數學知識有效地應用。

（二）教師缺乏專業背景

學校高職數學教師大多畢業于數學相關專業，對專業知識的了解有限。而專業課教師專注于講解專業知識，很難根據專業問題抽象出數學模型，也無法用數學的方法解決專業問題。同時，學校缺乏數學教師與專業教師交流學習的機制，難以形成跨學科教學的團隊。在教學過程中，教師難以將數學知識與專業知識有機融合，無法為學生提供具有針對性的教學指導。

（三）評價體系單一

目前，學校高職數學課程的考核評價主要是以數學知識的掌握情況以及期中、期末考試成績為主，并沒有注重對學生創新能力、解決問題能力等素質的評價，而且缺乏企業的參與，無法體現產教融合理念。這種評價方式無法全面考核學生，也難以提升學生的專業學習能力。

三、高職數學與專業融合的教學實踐案例

江蘇聯合職業技術學院積極探索將數學知識與專業課程相融合的有效途徑。在無人機專業中，江蘇聯合職業技術學院蘇州工業園區分院（以下簡稱本院）通過實際項目引導學生運用向量坐標、三角函數等數學知識解決無人機定點投放和最優路徑規劃的問題。在智能醫療裝備技術專業中，下面以計算人工關節假體體積為例。

案例一：以無人機定點投放為例，無人機定點投放是無人機應用中最常見的任務，要求無人機能夠從一個位置飛行到另外一個位置，這個過程需要運用向量的坐標、三角函數等數學知識。在教學實踐中，教師首先引導學生從植保無人機噴灑農藥的實際問題中抽象出數學模型，通過小組討論，學生運用向量坐標的運算來解決無人機在平面中的定點投放問題。接著，教師從平面向量拓展到空間向量，通過建立三維直角坐標系，運用空間向量的坐標和三角函數的知識來計算無人機的飛行方向角和姿態角，最后，學生運用Python編程實現飛行路徑的模擬。通過案例教學，學生不僅鞏固了平面向量、空間向量、三角函數的數學知識，還掌握了無人機路徑規劃和姿態建模的方法。在Python編程實現操作過程中，學生學會了建模并掌握了編程技能，提升了學生解決實際問題的能力。通過這一教學實踐，本院無人機專業學生對數學課程的學習興趣明顯提高。學生更傾向于在課堂上學習與專業相關的理論知識，以便更好地解決無人機飛行的專業問題。

案例二：在智能醫療裝備技術專業中，本院利用定積分的知識來計算人工關節假體的體積。在解決這個專業問題時，學生需要運用定積分的微元法，并結合專業的數學軟件MATLAB進行數據采集和數學建模，同時還需要3D打印等專業技術。通過這一過程，學生鞏固了數學基礎知識，提升了解決專業問題的能力，并提前了解了醫療企業前沿的技術，為將來就業打下了堅實的基礎。

在教學過程中，教師發布任務，要求學生設計膝關節假體的零件。學生分小組進行獨立思考和合作探究，獲取膝關節醫學影像數據，并通過MATLAB采集數據進行三維建模。這個過程對學生的獨立思考能力和團隊協作精神進行了培養。接下來，教師引導學生在直角坐標系中運用微元法計算假體膝關節的體積。最后，學生使用3D建模軟件進行建模，進一步驗證計算結果，并對比計算結果與軟件計算結果之間的差異，進行誤差分析，找出差異的原因，并優化計算過程。

在整個教學過程中，本院采用AI技術對課程學習進行評價，該技術能夠動態反饋結果，確保對學生的知識技能、專業實踐能力和創新能力進行有效評估。通過這種方式，學生不僅鞏固定積分的知識，還內化了分割的思想，數學與專業的結合提升了學生的建模素養和專業實踐的能力，推動了高職數學與智能醫療專業的深度融合。

上述案例展示了在產教融合背景下，高職數學與無人機專業及智能醫療專業相融合的教學實踐成果。通過項目驅動的方法，學生能在解決專業問題的過程中運用數學建模的方法，解決了醫療專業的實際問題，深人理解了數學概念及其應用。后續，本院將繼續加強與企業的緊密合作，確保教學內容的有效性和針對性，同時讓學生了解專業發展的前沿動態，為他們將來就業做好充分準備。

四、高職數學與專業融合的教學實踐策略

（一）基于專業需求的教學內容整合

在產教深度融合的大背景下，本院數學教師積極與專業教師和企業導師進行交流，深入學生的專業課學習，以專業需求為導向，確保數學知識與專業的緊密結合。例如，數學教師與無人機專業的教師合作，將三角函數、坐標變換等數學知識融入無人機的飛行控制和路徑規劃課程中，使學生能夠更好地理解和應用這些數學工具。同時教師也可以借助AI技術，更新知識庫，建立數學課程與專業課程融合的知識體系，在解決專業問題的過程中對學生的數學核心素養進行培養。

（二）多樣化教學方法促進融合

本院教師可以通過案例教學法和項目驅動教學法，有效促進數學教學與專業教學的融合。例如，在教授空間直角坐標系時教師設計了機器人三維空間定位的項目任務。學生通過自主學習和小組討論，掌握了點、線、面的位置關系和坐標表示，并將其應用于描述機器人在三維空間中的位置和姿態。通過這樣的項目驅動教學，學生在思考、質疑和驗證的過程中，深入理解了數學的本質，培養了高階思維、團隊協作和解決實際問題的能力。

（三）加強師資隊伍建設

為了提升教師的專業實踐能力，本院鼓勵數學教師參與產教融合的科研項目，特別是與數學相關的課題。例如，數學教師參與無人機飛行控制算法的優化項目，通過企業實習了解崗位需求和專業技能，掌握了前沿的發展動態，并將這些實踐經驗融入課堂教學。此外，本院還鼓勵數學教師參與專業課程的聽課、評課活動，通過跨學科的學習，更好地理解專業知識，找到數學與專業的結合點，改進教學方法，提高教學效率。為了進一步提升教師的綜合能力，本院支持數學教師通過培訓等方式獲得專業教師資格證書或技能等級證書，培養“雙師型”教師；同時，引進具有跨專業背景的教師，充實教師隊伍，為開展數學與專業融合的教學工作提供了更有力的支持。

（四）構建多元化的評價體系

首先，本院注重對學生學習過程的評價，可以采用AI技術輔助評價，包括課堂表現、小組合作、作業完成情況、項目實踐等方面。例如，在小組合作項目中，教師根據學生在小組中的表現、團隊協作能力進行評價；在作業評價中，除了關注學生對數學知識的掌握程度外，還注重考查學生運用數學知識解決專業問題的能力。

其次，本院通過設置與專業相關的實際問題的考核，考查學生運用數學知識解決實際問題的能力。例如，本院組織學生完成專業問題的數學建模項目，從問題分析、模型建立、求解過程到結果分析等方面進行全面評價。此外，還鼓勵學生參加數學建模競賽，根據競賽成績和學生在競賽中的表現進行評價。

最后，本院將期末考試成績、過程性評價成績和實踐能力評價成績進行綜合評定，全面、客觀地評價學生的學習成果。其中，期末考試內容應適當增加與專業實際應用相關的題目，考查學生對數學知識的綜合運用能力。

五、結語

在產教融合背景下，高職數學與專業融合，培養了學生的數學核心素養，也提升了學生的專業能力。數學的學習應該服務于專業，以企業需求為導向，培養高質量的人才。通過實施基于專業需求整合教學內容、采用多樣化教學方法、加強師資隊伍建設和構建多元化評價體系等一系列教學實踐策略，可以有效提升數學教學對專業學習的支撐作用，提高學生的學習興趣和學習效果，增強學生運用數學知識解決專業問題的能力和職業素養。然而，數學與專業融合的教學改革是一個長期的過程，需要學校、教師和企業的共同努力。在今后的教學實踐中，還需要深化產教融合，運用人工智能，加強數學教學與專業教學的融合，為我國高職教育和專業的持續發展作出貢獻。

參考文獻：

[1]蘇建華.基于化工專業崗位能力培養的高職數學課程教學實施策略研究[J].內蒙古石油化工，2024（5）.

[2]雷育紅，謝歆鑫，朱麗平，等.多樣化生源背景下高職數學課程過程性考核的問題與對策[J].陜西教育（高教），2024（5）.

[3]石惠敏.基于“三教”改革高職數學課程融入“課程思政”教育的路徑[J].學周刊，2024（10）.

[4]錢蕾.產教融合背景下高職高數教學模式設計[J].科技風，2024（33）.

[5]孫佳慧，李娜.數字化信息應用與產教融合下的數學教學改革路徑研究[J].信息與電腦，2024（23）.

[6]閆一冰.產教融合背景下應用型高校數學專業實踐教學體系構建[J].南陽師范學院學報，2024（5）.

基金項目：江蘇聯合職業技術學院蘇州工業園區分院2023年度校級科研項目“產教融合背景下智能醫療專業學生職業核心素養培養策略研究”，項目編號：ITSKY-YB202303。

（作者單位：江蘇聯合職業技術學院蘇州工業園區分院）