高职院校机电类专业数学课程改革的探索

李海洋，王 磊

(河南工业职业技术学院，河南南阳 473009)

高职类院校，以培养高等技术应用型人才为目标，而机电类专业因其应用性强，就业率高，被众多高职院校广泛开设。高等数学，作为机电类专业一门非常重要的基础课程，为学生后继专业课程的学习提供着必不可少的理论支持，高职数学的教学效果，直接影响着学生后继专业课程的学习和专业能力的养成。根据机电类专业的具体需要，对高等数学的教学内容和教学方法进行改革，是数学教师必须解决的一个实际问题。

一、机电类专业课程所需高等数学知识的调研

教育部在《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中明确指出，基础理论课程的教学要以应用为目的，以“必须、够用”为度，以“讲清概念、强化应用”为重点。高等数学，作为一门为学生学习后继专业而服务的基础课、工具课，显然应该与专业课紧密结合展开教学，换言之，职业岗位的多样性决定了不同专业对数学知识需求的不同。进一步讲，即便是同样的教学内容，面向不同专业讲授时，侧重也应该有所不同，比如同样是讲授导数的概念，给机电类专业学生授课时，可以电流变化率为例，而给经管类专业学生授课时，可以边际成本、边际利润为例。

鉴于以上分析，我们将高等数学课程分解为不同的知识点，与机电类专业(含机械电子技术、机械制造及其自动化、机电一体化技术、数控技术等专业)几位专业基础课教师一同讨论研究，展开调研。一方面，对专业课各主要知识点所需的高等数学的教学内容进行了统计，另一方面，进一步探讨数学知识点在专业上的应用角度和深度，从而帮助我们从教学内容和教法两方面，对高等数学课程做出更适合机电类专业需求的改革(见表1)。

二、机电类专业数学课程改革的几点建议

由上述调研表可以看出，机电类专业一些主要的专业课程与高等数学尤其是一元函数微积分的联系是十分密切的，另外，随着后继学习的深入，还会涉及到常微分方程、幂级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等内容。

(一)以“必需、够用”为原则确定教学内容

基于机电类专业课程的需要，建议高等数学课程开设两个学期，第一学期学习一元函数微积分，课时以60 左右为宜。第二学期教学内容根据各专业具体需要的不同而定，在常微分方程、幂级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换中选取，学时依据内容而定。

表1 调研结果

在实际教学过程中，要切实贯彻“必需、够用”这一原则，对具体教学内容有所取舍，从专业课程的要求出发展开教学，不再强调数学课程的系统性与完整性。对于一些抽象的定理、公式，不必做理论性的推导证明，尽量用具体形象的图表、例题说明其实际背景与应用。比如，从数学课的角度看，中值定理，特别是朗格朗日中值定理，是导数应用这一章内容的理论基础，但是专业课程不会涉及这一知识点，所以完全可以不做讲授，或者仅仅用图形、例题加以解释而不做推导。而导数在电工电子技术中的应用，虽然各类数学教材上都不会有过多涉及，但是从专业课程的需要而言，应该作为重点加以讲授。另一方面，整体而言专业课程对学生计算能力需求不高，故可以在保证学生能够掌握基本方法和概念的前提下，减少对于计算性题目的技巧要求，以学生掌握基本的数学公式和计算方法为度，必要时可适当结合数学软件来替代一些烦琐的计算等。

(二)调整教学侧重点

在讲授基本概念、定义、定理时，要善于使用专业课的语言去叙述数学概念，以满足数学概念性教学与专业教学紧密结合的需求。例如，在讲授导数的概念时，强调在工程技术上更多的被称为函数的变化率，这样可使学生迅速地接受专业概念的数学描述。

在应用性教学方面，应根据专业课的需求，对应用性教学内容加以调整，可以删掉传统教学中比较侧重数学自身应用的内容，代之以专业应用相关内容。例如，定积分应用这一部分，可以将定积分求面积求体积等内容略去不讲，重点讲授定积分在力学、电学中的应用。

(三)改革教学方法，适当开展项目教学法

通过项目引导教学、为学习专业课程服务，为直接就业打基础，这是高职院校课程改革的重点和方向。作为基础课程的高等数学课，当然也可以尝试开展项目化教学法。

比如，在学习常微分方程时，可以选取“电动机运转后温度的变化”这一较为简单且典型的实际问题作为项目，对学生进行分组，要求学生以小组为单位，对若干台电动机运转后分时段进行温度检测，整理并分析检测数据，构建模型，最终对该模型进行计算求解，然后在课堂上交流，相互评价。在这一项目训练中，学生需要微分方程基本概念、一阶微分方程的解法等数学知识作支撑，从而提高了相关内容的教学效果。

当然，开展项目教学法，重点在于与专业课教师的沟通与协商，恰当确定项目，使学生在工程项目训练中，深切体会到高等数学的重要性，从而提高其学数学的积极性以及用数学知识分析解决实际问题的能力。

(四)以知识应用为导向，改革教学考核方式

高等数学课程传统的教学评价方式，往往是以期末闭卷笔试为主，最终成绩由平时成绩和期末笔试成绩按一定比例组合而成，闭卷笔试占了较大比重。这种考核方式容易使学生养成机械的套用定理、公式解题的习惯，而不利于学生应用数学知识分析问题、解决问题能力的培养。为了更好的达到高等数学课程的教学目标，对传统的考核方式进行改革是必需的，这可以从两方面进行。

1.改革评价方法。增大平时成绩的比例，注重对学生“动态”的学习过程的考核。而平时成绩的评定，一般是到课率和作业情况相结合给出，在作业方面，不妨多用数学建模论文、数学实验报告等形式替代传统的练习题作业。比如，一章结束后，可以让学生自己写出章节小结，总结本章重难点及知识的应用，或者在项目教学法中，要求学生将分析解决问题的主要方法和计算过程形成规范的数学论文。这样更容易调动学生学习的主动性，提高其应用数学的能力。

2.改革试卷。一份试卷往往由填空题、选择题、计算题和应用题组成。一方面，应减少试卷中侧重考查基本概念、定义、公式应用的填空题、选择题和计算题的比重，增大应用题、特别是有专业背景的数学应用题的比重。另一方面，可以将试题分为基本题和选做题，选做题这一部分以知识应用性题型为主，可以多给出几题，让学生选择其中一题或两题作答，这样就给了学生较大的主动权，能够更好的反映出学生真实的水平，避免考试中一些偶然性，不确定性因素。

总之，高职数学教学只有把握好“以应用为目的，以必需够用为度”的原则，加强与专业课程的联系，在充分了解专业课程需求的基础上，积极调整教学内容，改革考核方法，才能调动学生学数学、用数学主动性，增强学生数学应用能力的培养，从而提高数学课程的教学质量。

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