高职院校高等数学分层分类教学法的探索与实践

2021-03-08

武汉船舶职业技术学院学报 2021年2期

(武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050)

随着我国进入新的发展阶段，产业升级和经济结构调整不断加快，各行各业对技术技能人才的需求越来越紧迫，职业教育重要地位和作用越来越凸显[1]。而作为职业教育中重要一环的高等职业教育，同时具有高等教育和职业教育的双重属性[2]。

高等数学课程，是高等职业教育课程体系中一门重要的公共基础课，其主要任务在于培养学生抽象思维、逻辑推理的能力，分析与处理自然科学与社会经济等领域的各种问题，形成其职业核心能力，为自身的可持续发展、终身学习服务[3]。

然而，由于高等数学课程推理逻辑严密，内容系统抽象，方法复杂多变，具有很强的综合性和技巧性，要想学好绝非易事。对于高职院校的学生而言，不同专业之间的数学学习需求不一样，不同个体之间的数学基础也存在显著差异，导致传统教学模式下，高等数学课程的教学质量难以令人满意。针对这种状况，本课题组尝试采用分层分类教学法，以求改进教学质量和效果。

1 分层分类教学的实施背景

1.1 教育心理学理论分析

古代大教育家孔子，就提出了“因材施教”的教学思想，指出教师要从学生的实际情况、个别差异出发，有的放矢地进行有差别的教学，使每个学生都能扬长避短，从而获得最佳发展。这表明每一个人的个体条件不同，成长背景不同，学习方式不同，对事物的感受也很不一样，如果不对这种个体差异进行分析了解，而只是一味地进行知识灌输，那么对很多学生的教育不能有很大的帮助[4]。

前苏联教学心理学家维果茨基，提出了“最近发展区理论”，这种理论强调根据学生的“现有发展水平”，通过教师的教育教学、学生的自身努力，让学生实现并达到“可能的发展水平”，这对高职院校根据学生的原有基础确定合适的发展目标具有直接的指导意义[4]。

美国教育心理学家本杰明布鲁姆提出了“掌握学习理论”，他认为只要给予足够的时间和采用适当的教学方法，几乎所有的学生对几乎所有的学习内容都可以达到掌握的程度。这种理论表明，只要提供最佳的教学并给予足够的时间，多数学习者都能获得优良的学习成绩[5]。

以上的理论无一不深刻地表明，我们的教育如果不考虑学生的个体差异，做不到“因材施教”，那么是不可能得到预期效果的[6]。

1.2 高等数学课程的教学状况分析

1.2.1生源结构日益复杂

高等数学课程是量大面广的公共基础课程，面向的学生生源结构往往比较复杂，就笔者所在学校而言，生源主要包括参加普通高考录取的普高生、参加中职高考录取的中职生，以及近年来针对退役军人、下岗失业人员、农民工、新型职业农民等群体的单列招生几大类，随着《国家职业教育改革实施方案》的实施，显而易见，未来高职院校的生源将更加复杂化、更加多元化。

而不同录取来源的学生，其学习基础、学习习惯、学习兴趣和学习能力等都会存在差别，在课程教学过程中，如果不能对学生们的这些差异进行区分而采取不同的措施和方法，任课教师将难以把握教学进度和教学难度，从而直接影响课程教学效果和质量，造成学生对教学状况的不满意。

1.2.2人才培养模式多样化

为了建立和完善与现代产业体系相适应的职业教育体系，提升高职教育层次和质量，笔者所在学校开展了多种人才培养模式的试点和实践，比如“3+2”高职与本科分段培养、中外高校合作办学、直招士官定向培养、英才培养试点班等。

人才培养模式的不同，不同专业根据行业需求制定的人才培养方案中对高等数学的学习要求及内容需求也存在差异，任课教师如果无视这些差异，教学内容没有专业区分，学习要求一以贯之，那只会使得教学过程事倍功半，提高教学质量和效果也将沦为空谈。

1.2.3学生学业与职业规划差异明显

随着高职院校扩招工作的落实和持续推进，学生在家庭背景、个性特征、兴趣爱好甚至年龄等方面的差异将越来越大，对自己的未来发展也都存在较大不同。一部分学生毕业后将直接走上工作岗位，一部分学生结束高职阶段的学业后通过专接本、专升本的方式继续深造，还有一部分学生毕业后可能选择自主创业。

不同的学业和职业规划，学生的学习目标将会显著不同，如果任课教师无视这种明显差异，因利势导，而生搬硬套地采用一个教学标准来要求学生，那必然难以取得良好的师生互动，其教学效果和质量显然很难令人满意。

1.2.4教师授课方式陈旧落后

目前任课教师采用的授课方式以传统的板书结合多媒体教学为主，“满堂灌”仍然占主导地位。

这种教学方法以教师为教学活动主体，任课教师难以在一个课堂内兼顾所有学生，且学生只能当被动的听众，教学过程缺乏学生的主动参与，师生间的互动性差[7]，授课方式和教学方法的陈旧落后，必然影响教学质量的提高。

2 分层分类教学法的实施

基于以上理论分析和教学现状调查，尝试采用分层分类教学法进行高等数学课程教学，以改进教学质量。

2.1 不同专业数学学习需求调研

数学教研室任课教师团队深入各个二级学院开展广泛的调研，与主管教学的各学院领导及专业负责人进行深入沟通交流，准确把握不同专业对高等数学的内容需求和学习要求，从而有针对性地对教学大纲和教学内容进行优化调整，使得高等数学作为一门公共基础课能够真正为专业服务，教学目标能够契合专业人才培养方案。

2.2 教学内容与课时优化调整方案

根据教学团队的多次调研及反复讨论，结合学校的专业设置情况，将高等数学课程的内容划分为基础模块和应用模块两大部分。

基础模块主要内容包括函数与极限、导数与微分、不定积分、定积分及其应用等内容，课时安排为44个学时，授课对象包括所有的开课学生。

应用模块则根据专业不同和人才培养模式的差异，将课时安排分为40个学时、48个学时、56个学时三个等级：(1)40个学时的教学内容主要包括微分方程、矩阵及行列式、空间解析几何等，授课对象为汽车、地铁、暖通等交通类专业以及直招士官班和中外合作办学的学生；(2)48个学时的教学内容主要包括级数、复变函数、微分方程、多元函数微积分等，授课对象为机械类、电气类等专业学生；(3)56个学时的教学内容主要包括微分方程、矩阵与行列式、空间解析几何、多元函数微积分等，授课对象为船海类、计算机类、建筑类等专业的学生。

此外，考虑到扩招生源的学业基础参差不齐，与普高起点生源的学业水平亦存在不少差距，对于扩招生源而言，只需要完成高等数学课程基础模块的学习任务即可。

而对于“3+2”高职与本科分段培养及英才培养试点班的学生来说，一方面，“3+2”高职与本科分段培养的学生是通过高考填报志愿直接录取，学业基础相对较好；而英才培养试点班的学生，是通过入学考试在各个专业选拔的优秀学生，其学业成绩和学习积极性也属上游；这两部分学生，课程学习要求和目标均应适当提高。“3+2”高职与本科分段培养的学生，由于在完成3年高职阶段的学习后直接进入本科院校就读，而本科阶段将不再开设高等数学课程，因此教学内容和要求需要对接本科院校的人才培养方案和要求，授课内容做出相应调整，课时安排也调整为第一学期96学时，第二学期72学时，共计168学时。英才培养试点班的学生，教学内容与课时安排与本专业其他学生保持一致，但是教学内容的深度和广度增大，教学目标相应提高。

综上所述，根据不同专业的需求和培养模式的差异，结合授课内容的调整，将我校高等数学课程的授课课时划分为44学时、84学时、88学时、100学时、168学时四个层次。

2.3 兼顾个体差异的教学方法改进

考虑到按照专业划分行政班后，同一个班级中的学生个体之间仍然会存在数学学业基础的不同、学业规划和职业规划的差异，为了在实际教学过程中，让学生能够掌握更丰富的高等数学知识，获得更多的数学应用能力，任课教师团队一方面加强自身学习和信息化知识更新，另一方面充分利用教研室活动的机会，开展头脑风暴，制定一系列的教学应对措施，发现学生的个体差异，落实教学大纲的教学目标。

第一，努力建立良好的师生关系，做学生的“知心人”，及时把握学生的心理动态，了解学生的学习困难和学业规划，鼓励学生在学业上勇于攻坚克难。

第二，积极开展形式多样的“课前三分钟”活动，结合高等数学学科的特点，紧扣时事新闻、社会热点问题，介绍数学思想、回顾数学发展历史、讲解数学在其他专业学科的应用案例，利用丰富的数学软件，比如Matlab等开展形式多样的课堂教学活动，提升学生的学习积极性和热情。

第三，组织任课教师团队参加学习培训，熟悉学科发展前沿动态，掌握信息化教学手段，录制内容完整的微课视频，完善在线开放课程内容，开发建设配套辅导教材，丰富网络教学资源，积极推进线上线下混合式教学模式，加强师生互动交流，拓展有限的45分钟课堂教学时间，课前激发学生的自主性、课中调动学生的参与热度、课后督促学生的持续学习，在保证教学任务达成的同时，满足不同层次学生的学习需求。

第四，改变传统的“一考定学分”的课程考核方式，实行过程性考核与期末考试相结合的课程考核方法，逐步加大平时课堂考核的比重，在教学过程中营造出“后进赶先进，中间争先进、先进更先进”的学习氛围。

第五，在学业基础较好、学习兴趣浓厚的学生中每年定期经过笔试、面试程序选拔一批优秀学员，严格控制录取人员数量和比例，组成高等数学学习兴趣小组，对兴趣小组学员利用课余时间进行数学思维能力、数学软件使用、数学应用技巧等专项指导和提升，作为参加数学建模大赛的后备军团。