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新形势下高职院校高等数学教学的实践与探索

2014-04-01杨绍华

学周刊·下旬刊 2014年3期
关键词:院校情境高职

杨绍华

摘要:对高职院校来说,高等数学是一门非常重要的基础课程。笔者根据高职院校教育的基本特点和高等数学教学现状,结合多年教学实践,对目前高职院校高等数学的教学进行了深入探索,以期对提高高等数学的教学质量有所帮助。

关键字:高职院校 高等数学 教学方法

目前,我国高等教育正处在由精英教育向大众教育转变的阶段,大学的扩招使得高职学生越来越多,高职院校应重点培养高技能应用型的人才。高等数学作为一门重要的基础课程,对于学生学习后续课程,解决实际问题有着重要的作用。然而,目前的高职院校过分重视学生专业课教学而忽视高等数学的教学。主要原因是我们数学教师没有研究教学现状,在创新教学方法方面也无所适从。因此,分析高职院校数学教学现状,探讨提高高等数学教学的方法势在必行。

一、当前高职院校高等数学教学实践

(一)高职院校高等数学的教学目标

我国高职院校的教育目标是培养高等技术应用型人才。高职院校的人才涵盖了生产、建设、管理、服务等多种行业。高等数学作为高职院校的一门基础学科,不仅能够对客观事物进行定量化和科学化地描述,而且也是处理实际问题必不可少的工具。随着科学技术的飞速发展,无论是生产活动还是经济活动都需要有数学的支撑。因此,高职院校培养的一线技术和管理人员,应该具备相当的数学知识和必要的数学逻辑能力,能够将实际问题转化成数学语言,并解决问题。这样高职院校学生才能在将来的工作中顺利完成任务,提高效率。

(二)高等数学的学科地位认识

高职院校在设置高等数学课程时,需要充分认清其应有的地位。当前的教学实践中,一些教师认为高职教育的数学够用就行,认为培养实用型人才对数学的要求不高,片面地将数学教育摆在无关紧要的位置,导致很多学生对学习高等数学的价值产生怀疑,从而打消了学习数学的积极性,只是一味地应付考试。

(三)高等数学教学课时设置

高等数学在高职院校教学中占有重要地位,其课时设置也应当享有一定的偏重。由于高职院校的教育任务是培养应用型人才,高职院校理论教学的理念是“以应用为目的,以必需、够用为度”,因此,高职院校大幅度地删减高等数学的课时和内容。以某地职业技术学院为例,基础理论课时只占总课时的四分之一,而高等数学课时的比重不足十分之一。这就使得学生学习将高等数学看成了“工具”,而学习的难度也是愈来愈大。

(四)高等数学教材问题

在当前的高等数学教学中,没有统一的教材版本,多数学校是根据自己的教学特色来选择教材。实践教学中采用的大多是提纲挈领式的内容设置,这类教材知识点多、内容紧凑且节奏很快。为了能够在较少的篇幅完成内容的编写,编写人员删减了基本概念和解释,而是直接给出了定义、公理等,课本里的例题也比较少。这些对于学生看书自学和理解知识都是不利的。而且教材中的知识偏重理论,强调结构的严谨,没有对应用数学知识解决实际问题的给予足够重视。学生在学习专业知识或工作时遇到的实际问题无法将数学知识应用进来,导致学习和工作效率低下。由于教材的设置不甚合理,教师需要根据专业的需要进行内容的扩展,这时也会受到教学计划及课时方面的因素限制。

二、高职院校高等数学教学策略探索

(一)创新教学方法——以主题情境教学法为例

主题情境教学是指根据数学教学主题,结合学生的实际能力和要求,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的形象生动的具体场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解并掌握数学知识。教学内容围绕一个既定的主题,在主题范围内展开讨论,并形成一个数学意义上的认识脉络,这就是数学情境。主题情境法是根据学习者的条件创设一个合适的问题情境,经过具体问题的讨论、概念和探索方法的引入、总结归纳、提出主要数学理论等步骤,进一步理解和掌握,并最终能够应用。主题情境教学法是以对所要求的主题进行分析为基础,以问题情境的创设为实施关键,通过分析、考察、投入等环节将问题情境融入教学活动中去,并延伸到教学方法和技巧中。如在讲解利用微分求近似值时,教师可以在讲解前先让学生不用工具计算出cos60°30′值,那么学生会觉得这个问题没什么难的,应该是可以解出来的。但是,当他们发现利用他们已经学过知识去解题却不能解出答案,这时学生就会产生认知上的冲突,会因急于想解决问题而主动去探寻解题的方法。此时教师再去引导学生从微分的思想去处理问题,从而引出微分的定义以及近似计算公式:f(x)≈f(x■)+f(x■)(x-x■)利用这个公式就可以计算出来题目的近似值:先把60°30′化为弧度,得60°30′=■+■。由于所求的余弦函数的值,故设f(x)=cosx,此时取x■=■,Δx■=■,则f(■)=■, f'(■)=-■所以cos60°30′=cos(■+■)≈cos■-sin■×■=■-■×■≈0.4924。通过这样的学习,学生能够在解决同类问题时迅速并准确地计算出结果来,教学效果同时得到了较好的提升。

(二)更新教学手段——结合计算机辅助应用

我国高职院校在近些年的发展中,对教学手段进行了极大的更新完善。计算机辅助教学设备的加入,不仅丰富了课堂内容,也实现了学生学习兴趣的培养。数学本身是一门抽象的科学,学习过程不如其他学科生动,学生的学习兴趣不高。再加上高职院校学生的特点和学校教育的特点,传统的数学教学方法已经不能激发学生学习数学的兴趣和积极性。而随着计算机技术的发展,利用计算机辅助教学已经是一种普及化的方法。计算机等多媒体工具能够将纸质课本里固定的图表等动态化,从而将一些抽象的概念、定理等以一种生动的方式呈现出来,改变了学生学习数学的思维模式,给学生以具象的表现。以鲜艳的色彩,优美的图案直观地、形象地再现了数学的抽象性。因此,计算机软件解决了很多传统数学中的困难。利用计算机教学可以使学生的积极性得到充分调动,使其轻松愉快地参与到课堂中来。总的来说,利用计算机辅助教学有下述方面的优势:

1.拥有几何画板、Mathematica、Matlab等能够处理复杂图形、繁琐运算和数据功能的数学软件,因而能够将复杂图形的形成过程动态的呈现,从而使数形结合更加生动,为概念的引进、命题的揭示等提供了基础。由于教师不必再重复性地在黑板上演算和画图,大大节约了教学时间。例如,在讲解函数导数的几何意义。我们可以在计算机上让图像先显示函数曲线的割线,然后可以让动点沿曲线向定点运动。那么,曲线在该点的切线就是割线的极限位置。这就是切线的定义的直观形象的表述。在直角坐标系内,对函数的图像作割线MN以及相应的横坐标和纵坐标,将刚才的点的运动过程进行重复演示,此时就可以讲解■■=■■就是该点处切线倾角的正切值。最后就自然导出导数的几何意义。

2.在教学学习环境方面提供了多元联系表示。这些软件以动态或者组合的方式提供了图表、文字或者符号等,将不同概念表示的数学关系显性化。呈现了复杂图形的形成过程,将抽象符号、零散数据进行直接操作,比如对局部进行放大,将排列的位置进行转换,引进参数动态呈现等。这样对进行有效的归纳、类比,呈现数学关系,理解数学本质提供了有力条件,开阔了学生的思维空间,实现学生自主探究式学习。

3.为数学实验和实践提供手段。作为数学理论应用的主要形式,数学建模已经越来越多地利用计算机来进行了。将数学方法根据其基本成分进行分解,将分解的每一部分作为可操作模型结构,进而构建学习平台。学生可以利用这些模型结构,根据问题条件,通过操作菜单选项构建模型,对模型进行研究实验。

(三)常态教学总结——组织学生间经验探讨

教学的过程是知识了解的过程。在教学活动中,根据新课程的教学要求,教师要发挥主导作用,将学生视为学习的主体。教师要组织学生在课下时间进行探讨切实激发学生主动学习的热情。高职院校的学生应该在最短的时间里完成数学学习由初等阶段到高等阶段的转变,将数学思维由“静态”转变到“动态”,培养灵活的学习方式,多渠道的求知来源,多元化的思考能力。教师要让学生了解学习高等数学的原因和方法,帮助学生将抽象的理论具象化、通俗化,并能够让学生主动去寻找和发现问题,思考问题并解决问题。

高等数学是一门有着较强的理论性以及较灵活的计算方法的学科,随着时代的不断变化,学生的知识体系也相应地变化,这就要求我们及时调整相应的教学内容,除了教授学生知识外,还要注重培养学生对问题的敏锐度,及时发现问题,透彻分析问题,独自解决问题。我们要针对学生的反映不断地调整教学,寻找适合学生发展的教学方法,提高高等数学的教学质量。只有走在时代的前列,才能推动数学教学的不断发展。

参考文献:

[1]金为民.高职院校高等数学教学浅议[J].教育探索.

[2]王存荣.浅析高职院校高等数学教学的适应策略[J].职业教育研究.

[3]任复丽.浅谈高职院校高等数学教学[J].华章.

(责编 张景贤)

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