“工学结合”模式下的高职数学教学改革研究

赵巧蓉

（山西职业技术学院，山西 太原 030006）

高等职业教育是高等教育体系的一部分，与主要培养研究和设计人才的学术型的普通高校不一样，高职教育一开始就将培养目标定位于培养生产、服务和管理的应用型人才，强调应用性和专业设置的职业性，其教学过程更强调通过实践教学，着力提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。而工学结合正是培养这些能力的有效途径。

高职数学作为一门重要的基础课，如何适应“工学结合”人才培养模式，使学生在学中做、在做中学，增强数学应用能力；如何更加注重服务性，使数学与各专业更为融合；如何更多地采用多媒体技术和网络技术，提高数学教学的效率和水平等，这些都是数学教师一直在思考的问题。为了适应高职院校工学结合的人才培养模式，作为基础理论之一的数学教育，必须构建新的数学课程体系，改革旧的教学模式和教学手段。笔者从三个方面重点谈谈自己的教学体会。

一、数学建模教学进课堂

随着高职教育的不断发展，数学联系实际和加强数学的应用已经成为数学教学改革的一个重要方面，数学建模是数学理论与实际问题结合的桥梁和媒介。数学建模已经在高等教育中逐步开展起来，学习数学建模有利于培养和提高学生应用数学知识分析问题和解决问题的能力，数学建模的出现适应了科技和教育发展的新形势，所以，设置数学建模课程也是高职院校自身发展的必然要求。

数学建模并不是什么新东西，可以说，用数学去解决实际问题的过程就是一个数学建模的过程。但是数学建模教学以及大学生数学建模竞赛却是新生事物，数学建模教学以及大学生数学建模竞赛之所以成为国际国内数学教育的热点，是因为数学建模是数学在实际中的应用，是对现实问题进行分析、归纳和提升的结果，是以数学的语言来精确地揭示现实对象的内在特征。通过数学的演绎推理和分析求解深化认识实际现象，学习和掌握数学建模的思想和方法，已经成为培养21世纪富有竞争力的人才不可缺少的组成部分。同时，在高等院校开设数学建模课程和组织学生参加大学生数学建模竞赛，已成为高校教学的组成部分，是高校教学改革的一个重要环节。

数学建模虽然如此重要，但是它引起人们重视是从参加大学生数学建模竞赛开始的。为了提高竞赛成绩，各高校纷纷开设数学建模选修课程，我们学校也不例外，但只是为了参加数学建模竞赛，没有认识到数学建模教育对提高人才培育质量的重要性。而选修课教学又只能为一小部分同学服务，涉及面积太小，达不到我们教学的目标。所以，必须在高职数学课堂教学中进行数学建模教学，让所有的学生都了解数学建模，积极参加全国大学生数学建模大赛，真正发挥数学的作用。

传统的教学模式是以教师为中心，以课堂讲授为主，以知识传授为主。与传统的数学课程不同，数学建模课程的指导思想是：以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作，这正好符合高职院校的工学结合培养模式。通过教学，使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程，培养学生对复杂问题的分析研究和归纳总结的能力，培育学生的抽象思维能力和创新能力；提高学生学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题，提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识，能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。

数学建模的过程是一个很复杂的过程。在建立模型时，需要用到诸如数理统计、微分方程、最优化、层次分析法、图论、计算方法、模糊数学等知识，以及对数学软件包的使用等，而这些知识有一些是我们在教学中讲不到的，只能在教师的指导下靠学生的自学来完成，这样不仅拓宽了学生的视野，而且提高了学生的自学能力。

二、加大对数学软件的使用力度

高职学生学习数学不是为了研究数学本身，学生对数学教育的需求重点正在从手工演绎和运算能力的培养转变到结合计算机软件进行建模、求解和论证能力的培养，数学建模与数学实验课程为数学理论联系实际开创了道路。如何借助计算机技术和网络信息教育的支持，把注重传授数学知识的传统教学模式转变为注重培养数学素质的新教学模式，是数学教学改革的关键。

解决各类工程数学问题时，建立数学模型是十分重要的一步。然后我们要利用数学模型计算得到的结果来解释实际问题，并接受实践的检验。可以预见的是，由于实际问题的复杂性，这个求解数学模型的过程往往是非常复杂的，必须借助数学软件才能得出结论。同时，将数学软件应用于工程数学的教学中，与工程数学的教学内容有机地结合可以解决各类工程数学问题。

MATLAB软件就是其中最重要的一种，MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中的数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

LINGO软件是用来求解线性规划和非线性优化问题的重要工具，LINGO软件内置了一种最优化模型的语言，可以简便地表达大规模问题，利用高效的求解器可快速求解并分析结果。

在高职数学课程教学中，利用计算机多媒体技术和计算机辅助数学的软件，形象生动地讲解与展示数学课程中较为抽象或复杂的内容，有利于学生接受数学课程中的难点与重点，有利于提高课堂教学质量。比如，在线性代数的教学中使用MATLAB软件的实验，在线性规划的教学中使用LINGO软件等，都可以使学生摆脱繁重乏味的数学演算和数值计算。而且在软件的使用中还需要学生根据自己的需要编辑计算机语言，那么对一些不熟悉的知识，学生就会查阅各种资料进行编程，这样不仅能提高学生的学习兴趣，同时对学生计算机水平的提高也有一定的帮助。

所以，通过对各种数学软件的学习和使用，使得更多的学生能够学习和参与数学实践，从而完成高职院校“做中学，学中做”的教学目标，使他们的综合素质和能力得到更好的发展和提高。

三、分层次教学是最重要的教学手段

分层次教学，就是在现代教学思想指导下，根据学生的学习水平和能力不同，开展不同层面的教学活动。教师对不同层次的学生确立不同的培养目标，提出不同层次的要求，并针对不同发展层次学生的需求给予相应的学法指导，使不同层次的学生都能得到最充分的发展，从而较好地完成学习任务，全面提高每个学生的素质。

高等教育飞速发展，使得精英教育逐渐成为大众教育，生源的情况发生了深刻的变化，高职的生源成了一个特定的群体。学生的数学基础普遍较差，个别差异明显，这对教师特别是数学教师的教学造成很大的困难。如果教师仍是对所有的学生讲同一个内容，也不管学生能否接受，也不论这些内容对学生今后的学习有无帮助，势必造成学生厌学不听课，或者是同一个老师讲课，同一个教室听课，有的学生没“吃饱”，有的学生没“消化”的局面，严重影响着教学质量和教学效果。而且由于高职各专业对数学知识的需求各不相同，所以为了符合专业建设要求，与“工学结合”培养模式相适应，满足不同专业类别对数学教学的具体要求，教师必须因材施教，实施分层次教学。

[1]李江云.数学建模教学在高等职业教育中的作用[J].昆明冶金高等专科学校学报，2000，（9）.

[2]倪漫.论高职院校高等数学课程的定位与改革[J].职业教育研究，2007，（2）.