朱利強(qiáng)

(江西應(yīng)用工程職業(yè)學(xué)院 基礎(chǔ)教學(xué)部,江西 萍鄉(xiāng) 337042)

高等職業(yè)教育順應(yīng)新時(shí)代國家工業(yè)與信息技術(shù)融合發(fā)展需求,增設(shè)了與新興產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的新工科專業(yè),譬如工業(yè)機(jī)器人、智能控制技術(shù)、無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等,其特點(diǎn)是多門學(xué)科知識(shí)交叉、相互滲透,融合度高,綜合性強(qiáng)。隨著新工科專業(yè)的廣泛推行,高等數(shù)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和科學(xué)分析解決問題能力方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,在新工科專業(yè)課程教學(xué)中的支撐作用日益增強(qiáng),高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)面臨挑戰(zhàn)[1]63-65?；谛鹿た迫瞬排囵B(yǎng)的迫切需要進(jìn)行教學(xué)改革,發(fā)揮高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性支撐作用,可以提高學(xué)生的核心職業(yè)能力和綜合素質(zhì)。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

高職院校工科專業(yè)的高等數(shù)學(xué)在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力、開拓創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生更好更快地掌握專業(yè)課程理論知識(shí)等方面至關(guān)重要[1]63-65。隨著新工科專業(yè)建設(shè)發(fā)展,高等數(shù)學(xué)教學(xué)亟待改革創(chuàng)新。

1.1 教學(xué)觀念陳舊

傳統(tǒng)教學(xué)“以教師為中心”,教師大多缺乏專業(yè)背景,僅簡單地視高等數(shù)學(xué)為純粹傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的課程,偏重?cái)?shù)學(xué)的邏輯推導(dǎo),強(qiáng)調(diào)計(jì)算和解題技巧演示,未能針對(duì)專業(yè)課程教學(xué)增加相關(guān)內(nèi)容以解決實(shí)際問題,導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)學(xué)習(xí)有所脫節(jié),這不利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本數(shù)學(xué)思維方法分析和解決專業(yè)問題的能力[2]。教學(xué)方式習(xí)慣于“滿堂灌”,缺少師生互動(dòng)的教學(xué)反饋,未能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,以致提及高等數(shù)學(xué),學(xué)生普遍存在“害怕”“厭學(xué)”情緒?！疤铠喪健苯虒W(xué)挫傷了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

1.2 教學(xué)模式需改進(jìn)

高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式大多停留在課堂理論教學(xué)上。雖然高等數(shù)學(xué)教材中增設(shè)了數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容,但在實(shí)際教學(xué)中,一方面,部分教師信息技術(shù)素養(yǎng)不高,軟件操作應(yīng)用能力薄弱,培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力的效果大打折扣;另一方面,教師對(duì)專業(yè)知識(shí)理解有限,又缺乏專業(yè)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),難以將高等數(shù)學(xué)與專業(yè)有機(jī)銜接,尤其是運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題的典型例題融入教學(xué)的舉措很少。高等數(shù)學(xué)的實(shí)踐性訓(xùn)練不足,導(dǎo)致學(xué)生用高等數(shù)學(xué)知識(shí)理解、消化專業(yè)知識(shí)的獲得感不強(qiáng)。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)脫節(jié)

教師習(xí)慣于從高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā),而不是針對(duì)專業(yè)教學(xué)需要選取教學(xué)內(nèi)容,取舍、排序、組合相關(guān)知識(shí)點(diǎn),因此大部分工科專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容大同小異,缺乏專業(yè)適應(yīng)性和針對(duì)性。高等數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的系統(tǒng)性和嚴(yán)密性[3],忽視專業(yè)特點(diǎn),“教非所學(xué)、學(xué)非所用”。教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)需要有所脫節(jié),很難讓學(xué)生體驗(yàn)到高等數(shù)學(xué)對(duì)專業(yè)的作用。

1.4 缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,忽視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入,沒有充分挖掘重要概念、定理等蘊(yùn)藏的創(chuàng)新教育內(nèi)容,沒有與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育形成聯(lián)動(dòng),學(xué)生難以發(fā)揮自身優(yōu)勢和潛能,學(xué)習(xí)效果和職業(yè)能力發(fā)展難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)[3]。

2 教學(xué)改革實(shí)踐探索

新工科專業(yè)當(dāng)前處于內(nèi)涵建設(shè)新階段。高等數(shù)學(xué)作為新工科專業(yè)人才培養(yǎng)中非常重要的基礎(chǔ)課程之一,教師要認(rèn)真把握新工科專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)價(jià)值,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),以服務(wù)新工科需求為導(dǎo)向,積極推進(jìn)教學(xué)改革,確保教學(xué)目標(biāo)契合新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.1 創(chuàng)新教學(xué)理念

面對(duì)新工科專業(yè)的新要求,首先,教師要提高為專業(yè)教學(xué)服務(wù)的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)同專業(yè)教師和學(xué)生的溝通交流,了解專業(yè)知識(shí),了解專業(yè)課程對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用需求,聚焦學(xué)生邏輯思維能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。其次,創(chuàng)設(shè)情境,展開探究式、討論式自主學(xué)習(xí)[4],教師主導(dǎo)設(shè)計(jì)問題,引導(dǎo)學(xué)生自主分析、討論和解決問題,變傳統(tǒng)的灌輸課堂為師生對(duì)話的課堂,提高學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的潛能,提高學(xué)生運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)消化、理解專業(yè)知識(shí),解決專業(yè)實(shí)際問題的能力。

2.2 改革教學(xué)模式

基于新工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。在總課時(shí)不變的情況下,采用線上線下混合式教學(xué)模式。

課前,教師通過學(xué)習(xí)通、云課堂等平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生線上自主探究學(xué)習(xí)并參與測試,教師根據(jù)學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)及測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、評(píng)價(jià),調(diào)整教學(xué)策略。

課中,教學(xué)分為4個(gè)環(huán)節(jié),相互銜接,講授知識(shí),培養(yǎng)能力。

1) 提出問題。結(jié)合專業(yè)實(shí)際,設(shè)置啟發(fā)性問題,引入新課。

2) 知識(shí)講解。細(xì)致講解,類比分析,讓學(xué)生體會(huì)高等數(shù)學(xué)的內(nèi)在魅力,提高對(duì)高等數(shù)學(xué)反哺專業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)知。

3) 分析和解決問題。選擇帶有專業(yè)背景的典型例題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)高等數(shù)學(xué)知識(shí)展開小組討論,自主探究,分析和解決問題,提高知識(shí)和方法遷移能力。

4) 總結(jié)提升。師生討論、歸納知識(shí)運(yùn)用,學(xué)生在掌握教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)知曉對(duì)職業(yè)能力有促進(jìn)作用的基本思維方法,如試驗(yàn)假設(shè)、合理猜想、邏輯推理等,為職業(yè)能力發(fā)展奠定基礎(chǔ)[4]。

課后,利用學(xué)習(xí)平臺(tái)、資源庫、精品課程網(wǎng)站等,推薦學(xué)生學(xué)習(xí)適應(yīng)新工科專業(yè)發(fā)展需要的高等數(shù)學(xué)內(nèi)容(如最優(yōu)化理論、算法思維等),通過線上交流答疑解惑,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

2.3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

從新工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)入手,以服務(wù)專業(yè)為導(dǎo)向,淡化理論灌輸,增強(qiáng)與專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)度。嘗試選用專業(yè)課教師承擔(dān)高等數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù),以便有針對(duì)性地根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)和新工科專業(yè)核心課程的需求,兼顧學(xué)生基本素質(zhì)的提高,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。遵循“必需、夠用、實(shí)用”原則[5],按照專業(yè)課程需求細(xì)分高等數(shù)學(xué)教學(xué)模塊。以工業(yè)機(jī)器人專業(yè)為例,高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容可分為四大模塊,即微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、矩陣應(yīng)用、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、矩陣應(yīng)用主要是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力,幫助學(xué)生運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)、理解、消化、吸收工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程內(nèi)容;數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要提高學(xué)生數(shù)學(xué)軟件操作能力、在數(shù)學(xué)建模活動(dòng)中解決工程實(shí)際問題的能力[4]。同時(shí),收集、整理與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)密切相關(guān)的數(shù)學(xué)案例,讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)價(jià)值等,實(shí)現(xiàn)能力和素質(zhì)同步提高,更好地服務(wù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)。

2.4 重視實(shí)踐教學(xué)

在教學(xué)中既要重視純理論教學(xué),又要重視教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),有意識(shí)強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐性訓(xùn)練。

首先,重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。以探究為基礎(chǔ),寓教于研,將高等數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)課程實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合,強(qiáng)化理論服務(wù)實(shí)踐,提高學(xué)生理解能力、相關(guān)數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力、利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力[6]。

其次,重視技能大賽。組織學(xué)生積極參加各級(jí)各類數(shù)學(xué)建模技能大賽,通過構(gòu)建實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,通過有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的職業(yè)化設(shè)計(jì),讓學(xué)生切身感受利用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的過程和方法,提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高職業(yè)能力和綜合素質(zhì)。

2.5 強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

新工科專業(yè)強(qiáng)調(diào)人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng),高等數(shù)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力方面具有不可或缺的作用。高等數(shù)學(xué)蘊(yùn)含高度的創(chuàng)新性、嚴(yán)密的邏輯性等,為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)提供了很好的鍛煉機(jī)會(huì)。因此,在教學(xué)中要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)梳理知識(shí)點(diǎn),深度挖掘創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育元素,從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)入手,充分發(fā)揮高等數(shù)學(xué)的“啟智”功能[6],提升學(xué)生的職業(yè)能力。理論和實(shí)踐相結(jié)合,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力,為學(xué)生的全方位發(fā)展提供幫助。

3 教學(xué)反思

新工科專業(yè)既要為當(dāng)下傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)培養(yǎng)人才,又要為未來新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展培養(yǎng)人才。因此,適應(yīng)新工科專業(yè)發(fā)展的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革是系統(tǒng)工程,需要用系統(tǒng)思維理解新工科專業(yè)的需求和變化,遵循教師、教材、教學(xué)“三教”改革原則,解決實(shí)際問題,提高教學(xué)質(zhì)量。

3.1 優(yōu)化教師知識(shí)結(jié)構(gòu)

為適應(yīng)新工科專業(yè)發(fā)展,教師要完善知識(shí)結(jié)構(gòu),具有深厚的高等數(shù)學(xué)功底,熟悉專業(yè)課程、專業(yè)背景,精通計(jì)算機(jī)語言,具有跨專業(yè)教育和信息技術(shù)應(yīng)用能力,幫助學(xué)生運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)化專業(yè)知識(shí)、解決專業(yè)實(shí)際問題。

3.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

借助計(jì)算機(jī)技術(shù),把純粹的數(shù)學(xué)計(jì)算交給計(jì)算機(jī)處理,讓學(xué)生將更多精力用于解決專業(yè)問題,從實(shí)際問題中抽象數(shù)學(xué)概念,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,并使用計(jì)算機(jī)求解。選擇合適的教學(xué)方法,幫助學(xué)生提高知識(shí)和方法遷移能力[6]。

3.3 開發(fā)校本教材

目前缺少適合專業(yè)教學(xué)改革、體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)的高等數(shù)學(xué)教材。要解決教材瓶頸問題,可以按照專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)組織編寫適應(yīng)新工科專業(yè)、為專業(yè)教學(xué)服務(wù)的高等數(shù)學(xué)活頁式校本教材。

4 結(jié)束語

我國高等職業(yè)教育正處于高質(zhì)量發(fā)展的黃金時(shí)期,科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)催生新工科專業(yè)在高職院校落地生根,辦好新工科專業(yè)是彰顯高等職業(yè)教育特色的重要抓手。高等數(shù)學(xué)作為服務(wù)新工科專業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)高端技術(shù)技能人才中的作用越來越顯著。遵循高等職業(yè)教育的規(guī)律,加快高等數(shù)學(xué)課程改革步伐,與專業(yè)課程融通,增強(qiáng)高等數(shù)學(xué)課程對(duì)專業(yè)課程教學(xué)的適應(yīng)性,可以促使新工科專業(yè)更快、更高、更好的發(fā)展。