五年制高职数控专业数学课程模块化教学研究

贺安新

【摘要】 针对五年制高职数控专业教学实际，结合模块化教学理论，重点对数控专业所需数学课程教学内容和课程体系进行了研究，提出了“数学课程教学内容模块化”的构想，并给出了具体的操作内容和实施步骤.

【关键词】 五年制高职；数控专业；数学课程；模块化教学

当前，五年制高等职业教育在我国已具有相当的规模，已成为高等职业教育的一种重要的成熟的学制和办学模式.以五年制高职数控专业为例，它要求初中毕业生在校五年时间里，既要达到高职教育的文化素质要求，又要达到国际上培养同类人才专业技术课程有效学时三年以上的要求.在课程设置上，它以专业与市场需求为导向，充分体现适用、新兴、现代、复合等特征，密切贴切经济和社会发展需求，因此深受社会欢迎.毕业生供不应求.以扬州高等职业技术学校为例，自2003年开办该专业以来，学生还未出校门，就已被预定一空.同时据扬州市人力资源和社会保障局（劳动局）统计，2007年至今，该市机械制造加工人才一直处于短缺状态，而加工中心操作工一直居扬州市人才需求的第一位.

一、五年制高职数控专业数学教育困境

数学作为五年制高职数控专业教育教学体系中不可或缺的文化基础课程，对于学生认识数学与自然、数学与人类的关系，认识数学的科学价值和广泛应用，提高提出问题和分析解决问题的能力，培养学生的理性思维和逻辑思维能力具有重要的意义.同时，由于数学的基础性地位和研究工具作用，它也是学习专业课程的重要保证.然而，多年来数学教学是教师在台上讲，学生在台下听，教学的目的就是传授书本知识.这种传统的以教师为中心的教育观念下的教学模式，已经无法适应我国高等教育迅速发展的形势和培养21世纪高技能创新人才的需求，也不符合教育部关于转变教育观念、教育思想的要求.而国内专家学者对普高数学教育研究的比较多，对职业学校的数学教育研究相对较少.如何提高学生的数学兴趣，使原本初等数学基础较差的高职学生摆脱对数学学习的恐惧，学会用数学的思维方式观察周围的事物，用数学的思维方法分析和解决现实生活、工作中的实际问题，是高职数学教育工作者值得关注的问题.

二、尝试解决途径——数学课程的模块化教学

模块化的课程模式是指教学计划中授课内容安排的模块化.在课程开发过程中借鉴加拿大（北美）的“能力教育体系”（CBE（CompetenceBasedEducation））等职教理念，运用DACUM（Develop a Curriculum）表进行课程开发，其课程特点：一是每个模块相对独立，每学完一个模块可以获得一项技能、知识或能力；二是模块的内容依据职业岗位实际需要确定，实用性、应用性强；三是一般都借助了职业分析的方法，不以学科为中心组织教学内容，不强调知识的系统性、完整性，而强调技能训练或能力培养，围绕技能或能力形成组织教 学内容；四是每个模块内容不多，讲究“必需、够用”，针对性强；五是模块之间可以灵活组合，多数模块可以在模块之间形成模块组合，每个模块组合也有明确的行为目标和具体要求.

三、具体操作

1.结合教学实际，实现教学内容的模块化

目前五年制高职学校数学课程作为公共基础课，普遍存在着课时少，课本上应知应会的内容多，学生的数学基础普遍较差等问题.笔者针对五年制高职数控专业特点，结合数控专业培养目标，突出数学为专业服务的思想，整合出适合本专业学生学习的、必需的而且有实际应用价值的模块化教学内容，进行模块化教学.

我们把教材分成了函数模块、向量与几何模块、平面几何模块、数列模块和计算基础模块等几部分内容，并根据专业进度来安排相应内容：

第一学期：函数模块.引入函数的概念后，着重讲解三角函数，并重点突破单位圆.这是学习车工、钳工过程中用到的基本内容，因此安排在第一学期讲授.如表1所示.

模块化以后，结合专业内容的变化，进行了内容的重新编排，取消了一些实际作用不大的内容，而对常用知识进行重点论述.在论述方式上也做了适当调整，如对指数函数和对数函数的论述，以计算为主，而对函数的认识仅仅作为了解性的内容，并不多做强调.对三角函数的讲解，着重在于介绍正弦、余弦、正切函数的图像和应用.对立体几何与平面几何的要求相对提高.

2.突出在数控专业中数学应用的背景和特点

在三角函数模块中，着重讲解了角的概念和运算，这关系到加工工艺的制定，角度和结点的计算；在立体几何模块中，着重讲数控机床加工中常见的几何模型，为学习图形设计打下基础；在平面几何模块中对轨迹与曲线在刀具轨迹形成和数学处理中的应用进行了比较详细的阐述；在计算基础模块中，着重介绍了几种方程组的解法，为结点的计算和图形设计打下基础.因此，模块化之后的数学教材是以数控专业为背景来组织的，一方面这对于学生是比较贴近他们生活实际的，易于理解的；另一方面这也是为了反映信息技术时代的一个实际背景：数学在数控专业有广泛的应用前景.例如在数控机床加工过程中出现的加工零件形状复杂，加工路线轨迹就不能用简单的曲线、面来确定，而需要通过几何建模等复杂手段来处理.因此，在教学过程中，我们也结合了Auto CAD等软件技术，解决专业实践过程中的实际问题.

3.改进教学方法和教学评价体系

在学生成绩的评价体系上我们也尝试做了一些改革.在教学过程中应突出职业教育的特点，使之能够更接近社会实际，贴近所从事岗位的需要，适应市场经济的需要，以必需和够用为度，设计教学任务，改一考定学期成绩为多方面的综合评价.平时学习（包括课堂表现和作业）占总成绩的60%，考试成绩占40%，分为笔试和小组合作实践成绩，如果在实践中表现突出，可以适当增大实践成绩所占的比例.小组合作实践是将班级划分出若干个合作学习小组，提出一个在专业课实践活动中遇到的数学问题，比如对加工设计图形的分析，对加工角度和结点的计算等等，以小组为单位分析、解决问题，或者得出一定的结论.每次以小组为单位进行活动时，每名同学轮流承担小组长，设计、收集资料、观察、记录、分析任务.活动完毕时，由小组长组织大家进行自评和互评，对每个小组的成果结合专业老师的指导进行点评，最后形成一次小组活动的综合评价分，教师做好记录.在小组活动时，能较真实地反映出每个人的动手能力、组织能力、表达能力、创新精神、与人合作的态度等.学生对他人的评价过程也是学习和交流的过程，能够更清楚地认识到自己的优势和不足，是自我反馈、互相学习的过程，能够促进学生能力及情感、态度、价值观等方面的发展.这种多元化的评价体系对学生综合能力的评定更能体现出学生的综合素质，而合作互动的新模式也极大地提高了学生学习的积极性和主动性，取得了较好的学习效果.

笔者结合基础课课程教学的实际，重点对数学课程教学内容和课程体系改革进行了研究，并提出了“数学课程教学内容模块化”的构想.此项研究对优化教学内容，实现人才培养目标，深化教学改革都具有现实的指导意义.当然模块化教学的实施并非一蹴而就，它是一个系统工程，需要学校和教育工作者通过长期努力才得以实现.