MES模块教学法在高等数学教学中的应用研究

田秀芹

摘要 本文针对高等数学教学中存在的问题，结合MES教学法的特点，将MES教学法应用到高等数学教学中来。在教学过程中注重理论知识与专业需求的结合，突出学生在教学中的主体地位，提高学生在教学活动中的参与度。

关键词 MES教学法 高等数学 高等教育

在应用型人才培养目标下，各高校越来越重视学生的动手操作能力，在学生的培养计划中不断增加专业课学时，而相对地减少高等数学课时，使得高等数学教学更加困难。同时，在高等数学教学中还存在专业针对性不强、教学内容偏重理论等问题，因此高等数学教学改革势在必行。

1传统高等数学教学方式的分析

高等数学是理工科大学各专业的一门重要基础课程，是其它专业课的基础。高等数学的学习不仅仅是要求学生掌握解题方法与技巧，更重要的是培养他们的逻辑推理能力、应用实践能力。但是高等数学所涵盖的内容多，概念抽象，理论性强，理论证明及推导过程较为繁琐，缺乏直观的思维模型。初学者总有“概念难以理解，解题无思路”，很多学生昕不懂，进而逐渐对高数失去了学习兴趣和动力。

在高等数学的课堂上，通常以教师的理论讲解为主，有时经常为了赶课而很少了解学生的掌握情况。对于很多学生在学习的过程中目的性又不够明确，对所学的知识不会归纳总结，对相关理论和计算结果缺乏联系，不能将所学的知识系统条理化。

同时，在高等数学教学活动中，教师过分强调知识的完整性、系统性，而轻视实践环节，使得理论和实践环节严重脱节，导致学生在理论知识学习的过程中，过分依赖于定理、公式的严格推导与证明，对知识之间如何配合运用来解决实际问题等没有足够的重视。目前，有许多的高数计算可以应用一些数学软件来直接求解，很多教师忽视结合相关数学软件来具体阐述该理论的应用，在许多情况下，可以将数学理论与计算机知识结合起来，建立数学模型，然后利用计算机来求解，从而解决实际问题。在传统的高数教学中，缺乏学生的动手操作能力培养，学生解决问题的效率和能力没有得到有效提高。

再者，在传统的高等数学教学过程中，大部分教师只是按照课本系统地讲解理论知识，缺乏与学生的专业知识之间的联系。有些学生在学习过程中，不断对高数的学习目的产生怀疑，会有“学习高数无用”的想法，因此学生对高数的学习一直处于被动状态。传统教学方法将高数与其它专业课的学习割裂开来，使得学生对高数作为工具学科的认识不足，高等数学作为基础课程所具备的实用价值没有得到充分体现。

2 MES模块教学法特点分析

模块化教学法（MES），是20世纪70年代初由国际劳工组织研发的以现场教学为主，以技能培养为核心的一种新的教学模式，20世纪90年代传入我国，凭借它鲜明的系统性、灵活性、针对性、适用性等特点，迅速在国内得以应用和推广。同时结合我国的国情发展了“宽基础、活模块”的教育模式。所谓“宽基础、活模块”教育模式，就是从以人为本、全面育人的教育理念出发，首先培养学生的人文素质、基础从业能力，再利用模块课程问灵活合理搭配，进而培养学生的综合素质和职业能力。

MES将职业培训看作一个统一的整体，以岗位任务为依据将任务和技能合理分解成不同模块，每个模块通常简练且实用性强。然后针对性地按照技能需要灵活地进行各种新的排列组合，从而形成完整、系统、紧凑且有关联的教学内容。与传统的培训模式相比，MES具有鲜明的系统性、针对性、严密性、适用性、灵活性、针对性的特点，得到越来越多教育工作者的应用。MES教学法以技能培养为核心，强调理论知识与专业知识的融合，打破传统的“满堂灌”教学模式，强调学生在教学中的主体性，教师的指导和示范职责。强调学生的动手操作能力，做到学以致用，充分体现了“教、学、做”三合一的教学理念。在培养应用型人才的背景下，同时考虑学生的能力发展、专业需求以及就业需求，我们将MES应用到高等数学课堂教学中，对传统的高等数学教学模式加以合理调整，进而提高教学效果。

3模块化教学法在高等数学课程教学中的应用

3.1教学内容模块化

高等数学的主要内容为函数与极限，函数微积分，微分方程，级数，概率论等，涉及的理论抽象、知识面广。但是针对高校中的不同专业，他们对高等数学的掌握程度以及知识面的要求不同，因此，对高等数学内容进行模块化的教学是必要的。我们以培养适合不同岗位需求的应用型人才为目标，结合学生的基础和专业特点，保证学生所学知识完整性的前提下，将与专业联系不紧密的部分教学内容进行删减和整合，使其更适合理工类、经管类、医学类等各专业的要求，更易于学生掌握。教学模块设计好之后，再根据专业的差异对模块进行合理组合，构建出适合不同专业并具有专业特色的高等数学教学模块，从而让教师更好地组织教学。例如计算机专业和高数是密不可分的，分段函数、级数内容以及税收筹划中的数学思想等都在计算机专业中有重要用途；在物理专业，高数中的导数和微分、定积分这些概念可以结合物理中的速度、加速度、位移、物體做功这些概念来重点讲解；在医学专业，我们通常通过求解方程组的“周期解”来研究心脏跳动、血液循环等周期的运动。

3.2教学方式多样化

针对高等数学中的不同模块内容，它们的知识结构以及侧重点不同。例如，有些模块偏向于理论推导，而有些模块偏向于计算及应用。因此，在高等数学教学过程中，教学方式也应有所不同。我们根据高数理论的整体特点，将教学方式划分为基础理论教学模块、专业教学模块和实训操作教学模块，结合不同教学模块的特点进行独特的教学设计。在基础理论教学模块设计中，更侧重于各专业所需的高数中的基本概念及理论，理论相对简单容易理解，因此这部分主要以课堂讲授为主，同时结合多媒体辅助教学，以掌握基本理论内容为目标。在专业教学模块的设计中，就要比较侧重理论与专业之间的联系，要根据不同的专业而加以针对性的设计。高等数学通常是在大一阶段开设，学生还不太了解高数理论在他们专业的应用，所以在授课时就要尽量结合具体事例，将专业知识融入到教学中。同时，也应该组织学生进行分组讨论和自主探究学习，学会从实际问题中筛选出有用的信息和数据，找寻专业中常用的高数理论，逐步培养学生自主分析问题的能力。另外，在高数教学中，要不断渗透数学建模的思想方法，运用变化的、全面的观点去分析和建立数学模型，让学生切实感受到高等数学知识在专业中的应用，进而提高学生的分析解决问题的能力。在实训操作教学模块中，就要强调学生的动手能力，发挥学生的主体作用。鼓励学生将实际问题转化为数学问题，然后要求学生应用数学理论以及Matlab、Mathematica等数学软件来求解问题，从而达到利用数学软件工具来帮助自己分析和解决问题的目的。同时，在各模块的教学中采用不同的教学方法，教师转变为学生学习过程中的引导者，充分发挥学生的主体作用，提高学生的参与度以及学习兴趣。

3.3考核形式多样化

期末考试一般是考查学生高数课程学习成效的重要手段。高数是大学课程挂科比例最高的一门课程，由于缺乏高数与所学专业的联系，导致很多学生学完之后产生“所学知识无用”的想法。因此，高数的考核形式应该多样化，结合不同的专业加强过程考核和综合考评。我们可以保留原有的试卷考试模式，以此来检测学生对理论知识的理解、掌握和应用水平，只是期末卷面成绩所占比重应有所下降。加重平时成绩的考查力度。例如，某章节学完之后，教师结合不同专业的特点，提出若干个与本章内容、专业应用有关的数学模型，让学生分组讨论合作完成，最后以小论文或小报告的形式来体现。这种综合考核模式不仅考查了学生对基本理论的掌握情况，也帮助学生增加了对高数知识与本专业关系的理解，同时培养了学生分析解决问题的能力。

4总结

基于高等数学课程的理论性强、抽象性强、缺乏直观的数学模型等特点，将MES模块化教学应用到高等数学的教学中来，将高等数学知识模块化、实例化、实用化，突出数学应用的同时，也丰富了课堂教学方法，提高了学生的参与度及学习兴趣，逐渐改变学生对高等数学的认识，感受到高等数学作为工具学科，在解决实际问题时所发挥的作用。