试析“教、学、做、工融合”人才培养模式下高等数学改革探讨


  论文关键词:职业教育 数学改革 人才培养
  论文摘要:随着高等职业教育模式的转型,在我院“教、学、做、工融合”人才培养模式下,对高等数学课程改革和可行性进行了探讨。提出将数学基础知识、数学模型。数学实验有机结合的案例化教学,重在提高学生应用数学的能力。同时架起数学和其它专业之间的桥梁,为培养高技能人才提供必要的支持。
  随着经济社会的快速发展,高等职业教育改革发展呈现出两大趋势:一是规模快速发展,高等职业教育办学规模和招生人数逐年增加,以适应大规模的工业化与城市化进程要求。二是高等职业教育模式转型,由传统的学院式教育模式向政府主导下的就业导向模式转变,以适应经济增长方式转变与社会转型的需要。这一模式从我国社会主义市场经济体制的实际出发,在宏观发展上强化政府宏观调控,在职业院校运行上强化市场导向,促进学校与企业合作,加强就业能力培养,推进学历与职业资格证书结合,满足社会对职业教育的需求。
    在高等职业教育新的发展趋势下,我院结合实际,坚持科学发展观,提出加强校内生产性实训,推行“教、学、做、工融合”的人才培养模式。在这一思想的指导下,极大地促进了我院学生的高技能人才培养,学生在省、国家各级比赛中屡获的优异成绩已充分地证明了这一点。作为一名数学教师,深知高等数学教学必须符合高等职业教育发展的新趋势,在学院加强校内生产性实训,推行“教、学、做、工融合”的人才培养模式下,为学生高技能人才的培养提供基础性支撑。
    数学是一种先进的文化,是人类文明发展与进步的重要基础。美国著名数学家哈尔莫斯指出:“真正构成数学的是问题和问题的解决”。因此,我们高职的数学教育必须从传统的知识理论授课体系中解放出来,仔细研究专业特点,以应用为导向,以培养学生应用数学的意识和能力为基础,实施案例化教学。高职数学的特点不在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性,而在于它广泛的应用性。
    构造数学模型和数学模型的求解是数学的两个重要内容。我们传统的数学教学只重视数学模型的求解,即偏向于理论知识的教授,而对于数学模型的构建则基本不纳入教学范畴,而正是基于这一点,它切断了数学与其它专业和领域之间的联系。因此,在高职教育新的发展趋势下,在培养高技能人才的背景下,高职的数学教学需要把数学模型的构造纳人教学体系中来,不但要教授学生基本的数学知识,更重要的是让学生去应用数学,通过构建数学模型,在数学和专业之间架起一座桥梁。
    基于以上思考,在高等数学课程中纳人数学模型和数学实验是提高学生构建数学模型的有效手段。数学基本知识、数学模型、数学实验三者的有机结合,体现了高等数学课程在为培养高技能人才上提供的支持,更符合我院强校内生产性实训,推行“教、学、做、工融合”的人才培养模式。下面对这种新型高等数学课程的意义和作用做一些探讨。
    1、在高技能人才培养过程中的意义和作用
    1.1有助于创新精神和能力的培养
    二十一世纪的创造型人才应具备下述特征:主动好奇,敏锐的洞察力、灵活性、疑问性、独创性、独立性、自信心、坚持力、想象力、严密性、幽默感、勇气、流畅的表达等。数学建模来源于工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题,没有事先设定的标准答案,但留有充分余地供学生发挥其聪明才智和创造精神。因此,数学建模是非常具有实用性和挑战性。建模过程中,学生可以自由地收集资料、调查研究,使用计算机、软件和互联网。数学建模是解决实际问题的一种方法,是数学学科与社会的交汇。它是一个系统的过程,数学建模活动是综合利用各种技巧、技能以及分析、综合等的认知活动。数学建模的方法并无固定模式可循,往往因人而异、因题而异。因此,数学建模并没有“标准模式”,即使是对同一问题进行处理其采用的方法和思路也是灵活多样的。在对实际问题进行建模时,必须善于从习惯的思维模式中跳出来,敢于向传统知识挑战,尝试一种与传统解题不同的方式,建立更为开放、灵活的学习方法以培养分析问题和解决问题的观察力、想象力和创造力。数学建模不仅能使学生获取了知识、培养了能力、增长了才干,也使他们丰富的想象力与创造力得到充分的发挥。数学建模是培养创新能力的极好载体。
    1.2有助于学生的数学知识水平和应用能力的提高
    数学来源于实际,许多数学知识是从不同事物纷乱复杂的数量关系中抽象出反映相同规律的共性,经过数学家的辛勤工作升华为理论的结果,这对客观事物来说,就是一个数学模型。数学建模让学生带着问题学习并学习着应用,在这一过程中,不仅加深了学生对各种知识的理解,拓广了知识面,从整体上提高数学知识水平,而且提高了运用数学解决实际问题的能力。

    1.3有助于学生学习兴趣的调动
    传统数学教学以理论教学为主,不少学生对数学望而生畏,觉得数学不过是一大套推理、计算和解题的技能而已,甚至认为数学没多大用处,是一种思维的游戏。新高等数学课程突破了传统教学方式,以实际问题为中心,能有效地启发和引导学生主动寻找问题、思考问题、解决问题。同时,由于其题目的开放性、教学方法的灵活性,对青年学生非常具有吸引力。
    2、符合高职的发展趋势和我院的人才培养模式
    2.1通过制订切实可行的教学大纲,构建具有基础性、灵活性和服务于专业教学改革的数学教学模式
    教学大纲是保证教学质量和人才培养规格的重要文件,是组织教学过程,安排教学任务的基本依据。合理制定教学计划、科学设置教学内容,能够提高学生学习的针对性和实用性。为服务专业,与专业课教师一道,根据学院专业课程的需要,共同讨论数学课程的课程设置、教学内容等的教学安排,逐步形成适合本院专业特色的课程教学新体系。如可设置公共模块和专业模块,搭建“大平台,活模块,多接口”的课程教学体系框架。高等数学(1)为必修模块,适用于工科类各专业;专业模块根据专业设置,如电子、通信、计算机类学生可选学无穷级数、傅立叶变换和拉普拉斯变换、线性代数等;机械类学生可选学空间解析几何、线性代数等;经济管理类学生选学线性代数、概率论与数理统计等。加强专业的针对睦。    2.2采用案例教学,培养学生的数学应用意识与能力
    建立数学模型是数学应用能力的重要体现,学生数学建模能力的培养和提高要靠多练习、多体会来实现。高职学生在高中阶段接受的是纯粹的应试教育,用数学的意识很弱,对一个实际问题,如何转化为数学形式去求解,无从下手。而数学模型是联系数学与实际问题的桥梁和纽带,学生学习数学模型,参与数学建模,可增强数学应用意识。在高等数学的教学中,一个新概念或一个新内容,都力图用一个激发求知欲的案例或示例引人,在每个知识的教学中,列举与相关内容相联系的,与生产、生活实际和所学专业结合紧密的应用实例,让学生充分体会到数学本身就是刻画现实世界的数学模型,并非纯理论的推导而无用处的游戏。例如:函数羊粟中讲解指数增长樟。曲线呵以用以描述当自然资源和环境条件对种群增长起着阻滞作用时种群增长的情况、银行计息的复利公式等等。导数中讲解传染病传播的数学模型的建立以及经济学中的边际分析,弹性分析、征税问题等例子。定积分中讲解非均匀资金流量的现值与未来值,学习曲线模型等。微分方程中讲解马尔萨斯(MaLthus)人口模型;阻滞增长模型;再生资源的管理和开发的数学模型等。这样,不但使学生学到知识,而且让他们体验到探索、发现和创造的过程,是培养学生创新意识和能力、数学应用意识与能力的好途径。
    2.3开设数学实验,培养学生的实践动手能力,提高学生的综合素质
    数学应用的另一关键步骤是利用计算机求解模型,数学实验是数学建模的重要组成部分。高等数学历来被视为一门抽象、深奥的课程,无形中挫伤了学生学习的积极性。如极限是数学教学的一个难点,在传统的一支笔、一块黑板、一张嘴的教学模式下,很难把随的不断变化而趋向某个常数或不趋向于某个常数的动态过程显露出来,更不能有一个学生参与的认知环境。而运用计算机教学工具,采用数学实验这一教学方式,可以把数列的通项随变化的过程动态地显示出来,学生可以亲自参与,反复实践,反复体验何谓“无限逼近”。在这样的认知环境下,加上教师的启发可以较好地完成概念的形成过程。通过数学实验,加强了学生对数学概念的理解,提高了学生学习积极性。另外,数学实验提供了一种利用计算机进行交互式学习的环境,学生可以根据自己的设想,动手动脑做“数学实验”。在这样的认知环境及教学模式下,学生积极主动地学习,观察能力、归纳能力、思维能力都得到了很好的切动手能力也会得到明显提高。数学实验是让学生练和培,驾亲身体验分和培养,综合素质和理问题、提炼模型、求解模型等分析、思考、解决问题的过程。个学习过程中,学生为了寻求问题的求解途径,认真查阅各种资料,积极思考,建立起各种知识间的联系,并使各种难以理解的概念瞬间可以得到应用。同时,学生掌握了先进的数学软件的使用方法,在求解数学问题和模型时会如虎添翼,迎刃而解。譬如一个复杂的定积分问题,以前,学生可能会苦于找不到求解思路和方法而无从下手,而如今,利用数学软件,输人两、三行命令,即可很快地得到求解结果。学生不再需要花费大量的时间在各种复杂的计算上,而可把更多的时间用在数学思想、方法的理解及应用上,从而,提高学生的数学应用意识,培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。如此形成一个良性循环,数学素质教育的目的才能实现,高技能人才才能得以培养。
    通过积极的探索和努力,高等数学课程可以为培养更多更优秀的高技能人才做出应有的贡献。