高等數(shù)學教育在高等職業(yè)教育中的重要作用及教學改革探究
占曉軍
論文關鍵詞:高職教育高等數(shù)學重要作用能力培養(yǎng)教學模式
論文摘要:本文依據(jù)高職教育的人才培養(yǎng)目標,探討了高等數(shù)學課程教學在高職教育中的重要作用,它可以培養(yǎng)學生的處事態(tài)度、創(chuàng)新能力、繼續(xù)學習能力等;同時,探討了具有高職教育特色的課程教學模式,這對提高學生的職業(yè)能力起著至關重要的作用。
高職教育,在層次上屬于高等教育,它是我國高等教育的重要組成部分:在類型上是職業(yè)教育,有別于普通教育,與普通高教的主要區(qū)別在于,后者強調有較強的系統(tǒng)理論基礎,培養(yǎng)的是學術型、工程型人才,而前者強調要有較強的實踐技術和專門技能,培養(yǎng)的是技術型、技能型人才。高職教育工作者也同時面臨著機遇與挑戰(zhàn),高職教育教學改革正在我國如火如荼地展開,廣大高職教育工作者正在不懈努力,探索適應高職教育特色的教育教學模式,以培養(yǎng)當今飛速發(fā)展的社會所需要的高職人才。
一、高職教育與中職教育的區(qū)別
高等職業(yè)教育(簡稱高職)與中等職業(yè)教育(簡稱中職)是國家教育層次上的區(qū)別,中職屬于國家基礎教育,高職屬于國家高等教育。1999年6月13日的《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》將高職教育明確為是高等職業(yè)教育是高等教育的重要組成部分。中職培養(yǎng)的是掌握某一特定職業(yè)或職業(yè)群中從業(yè)所需的實際技能和知識的技能型人才,一般只需要具備把握技術操作層面或經(jīng)驗層面的工作過程的能力。而高職培養(yǎng)的是高級技術應用型人才。高職教育培養(yǎng)的人才層次介于技術工人與工程師之間,以制造業(yè)為例,這類人才就是車間的生產技術人員,進行生產工藝的設計,進行生產工序的合理實現(xiàn),當生產中出現(xiàn)技術問題時能夠及時解決,并完成生產中的上下協(xié)調作用,也就是在生產和管理第一線從事全面技術性工作的人員。
二、高等數(shù)學課程在高職教育中的作用
高職教育不僅要重技術、關注就業(yè);還應重人文、關注人的可持續(xù)發(fā)展。高等數(shù)學課程是培養(yǎng)人才的人文素質、培養(yǎng)人才的可持續(xù)發(fā)展必不可少的重要基礎課程,數(shù)學教育是學習知識、提高能力和培養(yǎng)素質的統(tǒng)一體,數(shù)學的思想和方法在人們的學習和工作中發(fā)揮著潛移默化的作用,是任何一門學科所無法替代的。
(一)數(shù)學學習可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)奶幨缿B(tài)度。
數(shù)學可以形成思想,這種思想就是處理問題和處理事件的態(tài)度和方法———更加嚴謹,更加講求效率,更加講究方法。同時,數(shù)學的學習要求每一個正負號、每一個小數(shù)點都不能含糊敷衍,這有助于培養(yǎng)學生認真細致、一絲不茍的作風;數(shù)學的訓練,又可以使人增強應變能力,通過不斷分析矛盾,能夠從表面上一團亂麻的困難局面中理出頭緒,最終解決問題。
(二)數(shù)學學習可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
現(xiàn)代社會需要的高職人才,要有一定的理論修養(yǎng)和知識更新能力,接受新技術、開展新工藝研究的能力等等,即要有創(chuàng)新能力。數(shù)學的思想充分體現(xiàn)了“求實、求新、求異”的科學精神,是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的很好教材。例如:“微積分”在數(shù)學發(fā)展史上是里程碑式的創(chuàng)新,在人類思想史上被恩格斯譽為人類思維的偉大勝利,對人類文明有著重要影響。
第一,微積分是牛頓、萊布尼茨在前人基礎上的創(chuàng)造———純清概念、提煉方法、改變形式、創(chuàng)設符號。所以,牛頓說自己是“站在巨人的肩上”,這說明“學習是創(chuàng)新的基礎”。
第二,牛頓、萊布尼茨創(chuàng)立微積分,分別是從物理與幾何的不同思想基礎、不同研究方向,同時攀上光輝的頂峰。這說明同樣的創(chuàng)新可能有不同的方向。
第三,微積分發(fā)明的一個關鍵,是牛頓、萊布尼茨發(fā)現(xiàn)了表面上完全不同的微分與積分的聯(lián)系,建立了“牛頓———萊布尼茨公式”,找到了求積分的簡易方法。微積分的發(fā)明啟示我們,創(chuàng)新往往是發(fā)現(xiàn)“異中之同”,所謂“風馬牛效應”。
第四,在微積分學習中,還可培養(yǎng)、提高學生的發(fā)散思維、逆(反)向思維和聯(lián)想思維能力。
(三)高等數(shù)學可以培養(yǎng)學生繼續(xù)學習的能力。
高職教育“既要突出人才培養(yǎng)的針對性和應用性,又要讓學生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力”“可持續(xù)發(fā)展的能力”是時代對人才的要求。數(shù)學可以完善大腦,造成大腦中新鏈接的形成。實踐表明,在學生數(shù)學教育活動中有選擇地運用操作學習,即理論聯(lián)系實際,讓學生在操作中主動地去探究、發(fā)現(xiàn)、驗證,能在很大程度上促進其知識的增長、思維的發(fā)展和能力的提高,從而完善學生的大腦,造成大腦中新鏈接的形成。 三、構建適應高職特色的教學模式:
1.課程開設的轉變。
高等數(shù)學教學的三個任務是知識、能力、素質。所以我們要以應用為目的,以必須夠用為度,夯實學生的知識基礎,突出對數(shù)學的應用,為專業(yè)課程的學習提供服務,最終提高學生的綜合素質。數(shù)學建模在全國高校中的廣泛開展已經(jīng)證明,學生通過對現(xiàn)問題的分析---建立數(shù)學模型---求解數(shù)學模型---解釋現(xiàn)實問題---驗證結果等數(shù)學建模的全過程,有利于提高學生學習數(shù)學的興趣,增強學生的應用意識,開闊學生的視野。
2.教學方式的轉變。
現(xiàn)在高等數(shù)學的教學還是采用的是黑板加粉筆的原始教學方式,其結果往往是老師上面講的滿都大汗,學生在云里霧里。數(shù)學的學習也變得枯燥乏味。所以數(shù)學在教學時應該挖掘文化底蘊,加強人文教育。例如,在“導數(shù)與微分”這一章,可介紹微積分創(chuàng)立的時代背景和歷史意義,介紹微積分在航海、采礦、機械制造、水利、軍事、天文等技術領域的廣泛應用;在“微分方程”這一章,可介紹1991年海灣戰(zhàn)爭時,美國利用流體力學的基本方程以及熱量傳遞的方程建立數(shù)學模型,解決了科威特的油井是否可以被全部燒掉的難題;等等。
其次我們可以以“問題情境—展現(xiàn)知識—實現(xiàn)應用”的思路開展教學。數(shù)學是現(xiàn)實的,學生從現(xiàn)實生活中學習數(shù)學,再把學到的數(shù)學知識應用到現(xiàn)實中去,這是數(shù)學教育的必然趨勢。學生的數(shù)學能力不僅表現(xiàn)在掌握了多少數(shù)學知識,更在于是否具備運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。教育心理學研究表明,當學習的材料與學生已有的知識和生活經(jīng)驗相聯(lián)系時,可以使學生對數(shù)學產生親近感,激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情。因此,高職數(shù)學教材應以“問題情境—展現(xiàn)知識—實現(xiàn)應用”的思路呈現(xiàn)教學內容。如數(shù)學概念的引入要力求從實際問題出發(fā),突出問題的實際背景,以引例方式呈現(xiàn)。為了強調數(shù)學理論的實用性,突出運用數(shù)學的方法,在給出數(shù)學的一般性結論后,應盡量提出一些更具體的應用問題,并以案例方式呈現(xiàn)。涉及人們生活中衣、食、住、行的各種現(xiàn)實問題以及經(jīng)濟活動、運輸過程、人口控制、環(huán)境保護、資源開發(fā)、科學管理等諸方面的實際問題與專業(yè)問題都是較為理想的選擇,為了兼顧不同專業(yè)的需要,同一內容應有結合不同專業(yè)實際的多個案例以備選用。
三則我們在教學時可以借助多媒體技術。隨著計算機與計算技術的發(fā)展,求解數(shù)學問題有了功能強大的數(shù)學軟件(如Mathematica、Maple、Matlab等),利用數(shù)學軟件的數(shù)值計算、符號運算與函數(shù)繪圖等功能,可方便、快捷地進行畫圖與數(shù)值計算(包括求極限、求導數(shù)、求積分、求解微分方程、基本矩陣運算、解線性方程組等)。因此,高職數(shù)學教材應結合具體內容適時介紹數(shù)學軟件的使用方法,提高學生利用數(shù)學軟件分析處理實際問題的能力。
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