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“三教”改革背景下的高职数学课程体系研究
——以经管类专业为例

2023-03-29张少凤

山西青年 2023年5期
关键词:数学课程建模数学知识

张少凤 余 洋

宝鸡职业技术学院,陕西 宝鸡 721000

一、研究背景

2019 年1 月,国务院颁发《国家职业教育改革实施方案》,提出了“三教”(教师、教材、教法)改革的任务。“三教”改革中,教师是根本,教材是基础,教法是途径,解决了教学系统中“谁来教、教什么、如何教”的问题。传统高职数学课程教学中存在重“知识”轻“实践”现象,在数学实践与应用方面重视不够;教学还主要停留在自身的领域,没有与专业需求、技能、素养、职业道德的培育进行深度融合;与“互联网+教育”融合不全面,与其他领域知识的整合不深入,不能与时俱进。在“三教”改革的大背景下,探索如何进行高职数学教学改革显得非常重要[1]。

二、高职数学教师课程体系建设能力的提升

构建内容全面、方式灵活多样的全方位学习培训,解决高职数学教师教学能力不足的问题。在培训内容上,涵盖教学理念思路、教学设计、课程建设、教学实施和评价整个流程,加强对数学建模、数学实验及各类平台、数学软件的学习,融合数学学科的严谨、理性的思维和行业的工作态度及道德标准,提升教师教育现代化水平。在培训方式上,采用“四结合”推进:线上线下培训相结合,校内外专家指导相结合,跟踪辅导和团队研讨相结合,以改促学、以改促教、以改促研和以改促赛相结合。在培训时间上,采用“两结合”实施,固定时间和“时时可学”相结合,集体学习和个人自学相结合,制定年度培训、学期培训、日常培训计划和目标,滚动开展,压茬培训,体现培训的系统性、针对性。

三、高职数学课程体系的构建

在“三教”改革背景下,构建创新型高职数学课程实施体系,具体从课程定位、“数学+”的模块化教学内容、教学方法、课程评价四个方面进行完善和改进。形成既可以有效满足专业知识和技能成长需要,又能影响学生可持续发展能力的数学课程教育环境,培养全面发展的创新型人才[2]。

(一)课程定位

2021 年,教育部印发《职业教育专业目录》,旨在探索新的专业设置和人才培养路径,对专业的改造就是推动专业数字化和智能化。高职数学作为一门基础课程,要体现与“互联网+ 教育”“数字化”“智能化”、专业化相结合,将跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性和技术性等理念有机融入不同专业高职数学课程,为学生学习专业课打下必要的数学基础,适应职业教育发展需求。

(二)教学内容

1.“数学+”模块化教学模式

以数学基本知识为基础、构建“数学+课程思政”“数学+专业案例”“数学+实验”“数学+软件知识”模块化教学模式,丰富教学内容,从根本上解决“教什么”的问题。

数学基本知识:选择函数、极限、导数、微积分的基本概念和理论,保证学生对高等数学的初步认识,以应用为目的,理解知识的结构化和关联性;再结合专业的不同,拓展与专业相关的数学知识,如经管类专业要加上级数、矩阵和统计等数学知识。拓展内容淡化繁琐的理论推导和计算,注重联系实际问题,体现“必须够用”为度的原则。

课程思政:结合相关教学内容,设计与内容相贴切的课程思政。培养学生如何从逻辑出发思考问题的数学思维。让学生在数学课的学习中,能潜移默化地感受到数学思维的魅力和培养积极的价值观、人生观和方法论。

专业案例:介绍完数学知识的原理后,适当增加专业案例。例如经济类专业增加利润、税收、最小投入、最大收益、最佳方案等与专业紧密联系的实例与练习题[3],为将来能够适应岗位所需打好基础。

数学实验:依据学生的需求和兴趣,教师可通过选修课等方式开展数学建模、数学实验等课程,设计与专业相关的建模问题。通过小组合作的形式,反复钻研、互相切磋,寻求解决方法,得出结论,判断结论对错与优劣,使学生获得在书本和课堂上无法获得的宝贵经验和切身感受,提高学生学习数学的兴趣,培养团结协作的精神,激发创新意识。

软件知识:介绍Mathstudio、Matlab 及Spss软件在相关数学计算方面的应用,设计较简单、与专业相关的大数据问题,可与数学建模结合,在实践环节加以体现,通过利用数学软件强大的计算、绘图和分析工具,让学生感受大数据时代的智能与计算便利。

2.模块化教学内容

在现有课时不足的情况下要达到教学目的,必须要合理选取教学内容。为了实现数学教学“必须够用”“服务专业”的目标,采用数学模块化教学。以经济类专业数学课程为例。

模块一:函数及其应用数学知识:函数的概念、性质、反函数、指数函数、三角函数、复合函数。课程思政:培养从常数思维到变量思维能力,掌握具有确定性的规律,才能根据需要创造出丰富多彩的世界[4]。专业案例:需求函数、总收益函数、供给函数、总量函数。软件应用:利用Mathstudio 计算函数值,利用Matlab 软件拟合函数,画图像,分析函数性质。模块二:极限及其应用数学知识:极限的概念、运算及函数的连续性。课程思政:理解动态变化趋势,培养定量和逆向思维。专业案例:结合重要极限,推导连续复利问题。软件应用:Matlab 求极限值。模块三:导数及其应用数学知识:导数的概念及求解、微分及应用、极值与最值。课程思政:从定性估计到定量分析,透过宏观世界把握微观细节。专业案例:边际收益、边际成本、经济增长率(GDP 总量的导数)。数学实验:优化模型——按照效用最大化原理,确定效用函数,做到“不买贵的,只买对的![5]”模块四:积分及其应用数学知识:不定积分的概念、积分方法、定积分的概念、牛顿—莱布尼茨公式、定积分的应用、广义积分。课程思政:通过微观变化的积累,获得对宏观趋势的把握。专业案例:边际收益模型——一元函数微积分在经济中的应用[5]。软件应用:Matlab 计算积分模块五:无穷级数及其应用数学知识:常数项级数、幂级数的概念、性质及运算;傅里叶级数。课程思政:从一个个孤立的数,揭示规律和趋势,以发展和全面的方式思考问题[4]。专业案例:用等比级数发现藏在贷款利息中的秘密[4]。软件应用:Matlab 计算幂级数。

(三)教学实施

在教学实施方面:将线上线下混合教学、课堂内(常规、选修)与课堂外(活动竞赛、建模社团)相结合,采用多种教学方法、信息化教学手段、理实一体的教学模式(翻转课堂、小组合作、项目驱动、案例分析、数学实验等),构建一个融“理论+实践”于一体的数学教育模式和育人环境。对于理论知识,课前发布预习任务,给出问题,学生课前查找资料自学,思考,提出问题;课中教师讲解答疑,打破传统的“满堂灌”弊端,合理引导学生主动思考。对于软件操作以及建模等实践环节,采取任务驱动、小组合作的方式,通过共同讨论,团结协作解决问题,最后采用小组展示,分组点评的形式进行小结和打分。

(四)评价体系

在课程评价方面:将“知识、技能”与“可持续发展能力”评估有机融合,体现“德技并修”“育训结合”的新要求,建立包含评价对象、评价手段、评价主体、评价结论的全面、多维的课程评价体系,促使教师主动思考学习,改革教学内容,改进教学方法,提高教学质量。

学生的总评成绩主要分为三部分,第一部分为平时成绩(占25%):线上线下学习情况、作业情况、课堂积极程度、数学软件基本应用为主;第二部分是建模成绩(占25%):学生自由组合,三人一组,给出A、B 两套题,小组可选取任意套题,在规定期限内查找资料,根据实际做出合理假设,建立数学模型,并利用软件对模型进行求解、分析、检验、优化,最后以论文形式上交评分;第三部分是期末成绩(50%),考核学生数学基本知识,以概念、计算和基本应用为主[3]。为了推动多种形式学习成果的认定和转换,鼓励学生参加数学建模大赛,大赛成绩可以直接替换课程学分。

构建以理念先导、目标引领、内容支撑、实施检验、评价定效的“系统化”高职数学课程实施体系任重道远,要以不同专业大类对高职数学课程的需求为基准,要有永无止境学习钻研的态度,职教人的情怀、勇于实践探索的勇气和“课堂革命”的决心。星星之火可以燎原,在共同努力下,高职数学必定在育人及科技发展中发挥出更大的作用。

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