浅谈数学在轻工职业教育中的应用

陈定发

摘 要：数学是研究数量关系和空间形式的一门学科，它作为现代技术的通用语言，是一切科学和技术的基础。长期以来，在职业教育中不被重视，是职业教育中的薄弱环节，本文从职业教育中数学教学的现状、职业教育中的应用、教学原则等几个方面来探讨数学在中等职业教育中的地位和作用，进一步强调数学在职业教育中的重要意义。

关键词：数学 职业教育 应用 教学原则

英国自然科学家、哲学家罗杰说：数学是科学的大门钥匙，忽视数学必将伤害所有的知识。由此可见，在当前大众创业、万众创新的科技浪潮中，数学对于培养应用型、技能型人才有着不可小视的作用，这也是职业教育必须肩负起的社会重任。无论是不同时期、不同学习阶段的学生，还是社会工作者，数学都是不可或缺的知识。职业中专的学生入学起点低、基础差。特别是数学这门学科，学生基础更差，学生和老师不重视，认为职业教育中，学生学好学坏，关系不大，其实不然。在此，本人结合轻工职业教育中数学教学的现状、数学在各学科课程中的一些应用以及教学原则来说明数学在职业教育中具有的重要意义。

一、数学在职业教育中的现状、地位和作用

1.1数学在职业教育中现状

随着职业教育的深化改革，中等职业教育已向社会全面放开，学生入学无“门槛”（即考试分数限制），导致中职学生的基础普遍较差，厌学情绪严重，在过去很长一段时间里甚至是现在，一个认识偏见已经根深蒂固扎根于中职学生，甚至教师的心中，即：只要在专业方面懂得一定理论，会相应技能操作就是合格的中职学生了，对于数学中的基本公式、运算和例题只要会套用就可以了，实在不会也无所谓，因为我们培养的是具有一技之长的普通劳动者，而普通劳动者不需要过多的文化理论基础。随着社会经济的发展，在当今大众创业、万众创新的时代背景下，面对社会给各级人才需求所带来的挑战和竞争，我们培养的不再是单一的普通劳动者，而是懂理论、知应用、会操作的技能型人才，他承载着未来技术革新的重任，这样不得不让我们重新思考应该如何对待数学。

1.2 数学在职业教育中的地位和作用

在日常生活、生产实际中，时常从数学的角度提出、分析并解决问题，如用分段函数解决出租车的计价问题，在考察生产情况是否正常时，应用一种概率统计的观念，在化工计算中涉及的加权平均值、回归方程式等。

数学的学习本质上是一种思维活动，是培养思维能力的重要途径和手段，数学在锻炼和提高思维水平、培养学生的创新精神方面发挥着突出的作用。代数、三角、几何和概率统计等基础知识的学习，对进一步培养学生的基本运算能力、基本计算工具使用能力、空间想象能力、数形结合能力、思维能力和简单实际应用能力，特别是空间想象及思维能力，数学基础对机械制图的教学尤为重要，由于数学基础薄弱的原因，目前的中职学生普遍感到机械制图课程难学、怕学。

现代职业教育中数学教学不再是是背背公式、套套题型，学好学坏关系不大，只要考试过关就行的问题，而应该是一种方法和过程的教学，是一种培养学生各种学习能力、应用能力和良好思维习惯的最基本的教学手段，更重要的是要为学习后续专业课程和将来创新创业打下坚实的基础。

二、数学在轻工职业教育中的应用

数学是一种应用非常广泛的学科。伟大的数学家华罗庚曾经说过：“宇宙之大、离子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生活之谜、日月之繁，无处不用。 ”在轻工职业教育中，主要开设有食品生物工艺（含甘蔗制糖工艺、食品工艺、工业发酵等方向）、制浆造纸、生物化工、生物制药、塑料成型、日用化工、家用电器、家具设计与制造、机电设备安装与维修等专业，数学为这些专业课的教学提供数学符号、公式结论和解决问题的方法和途径。下面，通过阐述数学在机械制图、工程力学、化工计算、电工学等方面的一些具体应用，来进一步说明数学在职业教育中的重要性。

2.1数学在机械制图课程中的应用

机械制图课程是中等职业学校机电类专业必修的技术基础课，它是以平面几何与立体几何为理论基础，要求学生在学习机械制图课程之前必须具备初等几何，特别是立体几何的基本知识。点、线、面的投影规律、基本几何体的三视图是机械制图的重要学习部分，棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体、圆环等常见的基本几何体，在数学中称为空间几何体。在空间几何体的教学时，注意结合《机械制图》中的基本几何体，如螺母、螺栓、圆销、球阀、球形轴承、圆环垫圈等，使学生深刻意识数学知识在机械制图领域中的重要应用，促使学生更好地学习数学知识，使专业知识的学习达到事半功倍的良效。

2.2数学在工程力学课程中的应用

“工程力学”是由理论力学和材料力学组成，前者与解析几何、方程等联系密切，并且经常用到坐标、向量的知识，后者需要积分法、叠加法及平面图形的性质。例如， 在静力学中，静力学基本公理、物体的受力分析、力系的简化、空间力系的平衡、力矩的计算，主要应用了向量加法的平行四边形法则和三角形法则；在汇交力系中，主要应用了向量在轴上、平面上的投影，向量与轴的夹角。在运动学中主要应用导数的物理意义求速度 与加速度 ，并用到了极限；在动力学基本方程中主要应用了一元函数的导数与定积分；特别在求重力的功、弹力的功、作用于转动刚体上的力及力偶的功、摩擦力的功等对定积分进行了大量的应用；可以说整个工程力学中每一部分内容无不应用了数学中的坐标系、几何作图、向函数的导数与定积分等知识，且有大量的几何作图和数学计算。

有一句广为流传的话，叫作：学好工程力学就是学好数学。私以为不无道理。工程力学都是建立在大量的数学公式基础之上的，如果没有好的数学水平，无法理解这些公式的原理以及解法，那么学习工程力学根本无从谈起。

2.3数学在化工计算中的应用

在轻工职业教育中，在制浆造纸、食品生物工艺、生物化工、生物制药、药物制剂等专业常常开设有化工原理这门课程。在化工原理这门课程中最基本的计算，涉及原料量和浓度、产物浓度和数量以及供应或发生热量交换等关系问题，需要通过物料衡算和热量衡算的方法计算，所有这些计算统称为化工计算。化工涉及的计算问题大多较繁杂，如果数学知识掌握不牢固，一知半解，就容易出错，严重时，导致无法计算下去。在化工计算中，除了用到一些基本运算，如加、减、乘、除、百分数等以外，还会用到一些数学概念，比如乘方、开方、倒数、函数、极限、概率、求和、算术平均值、加权平均值、回归方程式等。

2.4数学在电工学课程中的应用

“电工学”是一门研究电磁现象及其应用的科学，是轻工职业学校机电和电子技术专业的一门专业基础课程，也是一门实践性很强的课程，在电工学的教学中，经常用数学表达式、数学图像以及数学作图等知识来表述电工学（概念、定律、公式）的问题，例如，利用欧姆定律：I=U/R，推导串并联电路中总电阻公式，在串联电路中，电流处处相等，即 I=I 1=I2=…，串联总电压等于各串联电压各导体两端电压之和，即 U=U1+U2+…，然后，根据欧姆定律：I=U/R，推知 I 1=U1/R1 I2=U2/R2 …，所以： IR=I 1R1+I2R2+… 则有：R=R1+R2+…

同理，利用并联电路的基本特点和欧姆定律以及数学知识，推导出并联电路中总电阻公式，最后，也可推导出串并联电路中的总电阻公式。再如，在研究正弦交流电时，无论是用解析式（i=Imsin（ωx+φ0），还是旋转矢量来表示，画出它们的关系曲线（波形图）或矢量图，利用函数图像来分析，这样，就变得清晰明了，简单易懂。

三、数学在轻工职业教育中的教学原则

针对目前中职学生文化基础知识薄弱、学习动机淡薄、成绩不理想的现状，如何做才能既满足数学在轻工职业教育的基本要求，又能激发学生的学习动机，提高学习成绩且在一定程度上减轻学生的学习负担呢？那么，在数学的教学中，我们只有遵循以下教学原则：

3.1加强目的性教学

教学实践表明，学生对某些学科缺乏学习积极性，往往是由于对学习这门学科的重要意义缺乏深刻的认识，一旦学生充分理解所学知识的相互联系，理解了所学内容的科学意义和社会意义，学生的学习兴趣和探索精神就会油然而生。由于中等职业教育是为学生就业而进行的定向教育，学生职业兴趣定向较早，他们一进校门就自觉或不自觉地将兴趣集中于固定的专业，由于这种心理特征，不少学生在学习中，重专业轻基础，对数学课的基础作用认识不足，甚至产生学不学无所谓，只要能混过去就行的心理，绝大多数学生都没有认识到数学学习的目的性和重要性。因此在中职数学教学中，教师应把数学知识对后续学习专业课程的作用和意义贯穿在整个教学过程中，使学生明确学习数学的目的，理解数学的实际意义，调动学生的求知需要。特别地，教师要根据本专业学生的专业特点，在数学教学中将数学知识与专业知识有机地结合起来，通过结合专业知识的实际应用进行数学教学，可以使学生充分认识到数学知识作为一门计算工具的重要性，真正体会到数学是“有用”的，从而激发学生对数学知识的求知欲望和学习兴趣。

3.2对中职的数学教学应增强针对性

在中考之后，有许多学生选择了进入中职学校接受教育，中职与高中相比，其社会专业性更强，更加侧重于对学生社会技能的培养。那么，在中专开展数学教学，就要有针对性，更加接近他们所侧重的技能教育。针对不同专业制定不同的教学大纲、教学内容以及教学计划。如对开设有机械类课程专业的学生，学习了“集合”后，就可以上“立体几何”。“立体几何”是一些专业删去的内容，但对于开设有机械类课程专业的学生来说是最基本的知识，通过学习，可以提高学生的逻辑推理能力、空间想象能力、识图制图能力，为学习机械类课程打下基础。又如对开设有电工电子子类课程专业的学生，应把“三角函数”“复数”等内容适当提前。特别是三角函数内容中，函数y=Asin（ωx+φ）的图像（其他专业删去的内容）要作为重点讲解。这种函数在电工学和工程技术方面有着广泛的应用，例如：交流电中电流强度 I与时间 t之间的关系；物体简谐振动时，位移 y与时间 x的关系等，都可以用这种形式的函数表示。这样才能做到与专业课很好地衔接。再如对计算机专业，可以补充“逻辑代数”有关知识，如二进制等知识，为学生学习计算机打下必要的基础。

3.3以学科要求确立“够用”“实用”原则

中职的人才培养的思路是走“实用型”的路子，而不是“学术型”“理论型”。根据中职学生的特点和中职教育教学培养目标的要求，在有限的课时内，选择授课内容必须坚持“够用为度”、突出“实用性”的原则，即本专业后续课程学习需要的基础知识必须满足，力求学不在多、学而有用。使数学教学更贴近学生、贴近岗位、贴近社会，努力实现教育与岗位需求“零距离”。

四、结束语

总之，作为中职教育的数学教师，不但要传授知识，更要根据中职生的实际情况，切实注重培养，激发他们的数学学习动机以及数学的应用能力，调动他们的学习兴趣，从而更好地为学习后续专业课程、适应专业岗位打下坚实的基础。

参考文献

[1]张又昌，丁百平.数学（提高版）.北京：高等教育出版社，2005.8.

[2]毛之颖.机械制图.北京：高等教育出版社，2007.7.

[3]张桂云.工程力学.北京：中国电力出版社，2007.9.

[4]王振中.化工原理.北京：化学工业出版社，1990.6.

[5]陈周.电工基础.北京：高等教育出版社，2010.5.