基于工作过程系统化的“高等数学”课程探索与实践

胡宗海 光 峰 夏宜凡 朱 晔 檀 啸

安庆医药高等专科学校公共基础学院 安徽安庆 246052

一、概述

《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出:“课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。”任何课程的设计都涵盖两个要素:一是课程内容;二是课程内容的排序,即课程结构。长期以来,绝大多数课程的结构都是按照学科体系的排序来组织课程内容,按照这样的方式进行处理后的课程结构,本质上是一种基于知识储备的课程。然而职业教育强调的是知识的应用,重点在于让学生掌握过程性的知识,因此课程不是搭建一个存储知识的仓库,而是构建知识应用的过程。工作过程系统化课程模式源自于德国职业教育的发展。所谓工作过程,指的是“个体为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。基于工作过程系统化的课程设计,不再把知识内容的完整性作为课程结构组织的主要依据,而是按照工作过程的完整流程对课程结构进行重组。从而让学生在熟悉工作过程的同时,掌握完成工作任务所需要的知识和技能。这种方式能够提高学生的知识和技能应用能力,培养学生综合解决问题的能力。由此可见,基于工作过程系统化的课程设计更适合职业教育的需求。

二、现状和存在的问题

高等数学作为一门很重要的公共基础课程,在笔者所在的学校,是为药学和康复等专业一年级学生开设的。高等数学对于专科层次学生而言,在实际教学中存在以下问题:

(一)数学基础薄弱

图1、图2为2021级和2022级学生高考数学成绩统计表,根据笔者历年来的统计数据显示,高考数学单科分数逐年降低,还有很多分类招生的学生未参加过高考。学生对数学的兴趣普遍不高且有畏惧心理。

图2 2022级学生高考数学成绩

图3 学生在数学学习中存在的问题排名

(二)个体差异大

学生中文科生占到七成以上,普遍反映是课程内容太难,课后缺乏练习。同一个班级的学生,数学水平也是参差不齐,如果照顾基础较差的学生,上课进度太慢;反之,有些学生难以跟上,渐渐就会放弃数学的学习,这导致课堂教学进度很难把握。

(三)教学手段和方法落后

教学中大多采用“粉笔+黑板+PPT”的教学手段和“满堂灌”的教学方法,重理论轻实践,很难调动起学生的学习兴趣,也不利于对学生探索和创新能力的培养。

三、基于工作过程系统化的高等数学课程的开发及实施

(一)课程开发

主要采用质性研究的方法,具体的研究方法有文献研究法、调研法、问卷调查法、对比分析法等。通过文献研究法梳理国内外关于工作过程系统化的研究成果和不足,研究课程开发的内涵与特征,拓宽已有研究的广度和深度,提出课程开发的重点在于典型工作的整合以及学习单元的设计;采用现场调研、问卷调查法等考察企业、学生对于知识和技能的需求,结合学习者的个体差异,对课程进行开发;在教学实践的基础上,运用问卷调查法、对比分析法对学习效果进行反思,对课程开发不断改进,为完善该研究提供思路并反过来指导实践,具体如图4所示。

图4 “高等数学”课程的开发思路

(二)课程内容设计

高等数学课程内容包括函数、极限与连续、导数与微分、函数的积分等四个章节,对应相关的知识点。课程以这些知识点的应用为基本工作任务,针对它们设计应用的实际问题,再以这些实际问题为载体,设计学习情境,分别是“庄子的木棍问题”“阿基里斯与乌龟的悖论”“直线运动物体的速度”“钢球镀铬层体积的近似计算”“不规则面积的计算”和“运动路程的计算”。每个学习情境都是一个数学建模过程,并按知识内在的逻辑联系,从简单到复杂,这些学习情境呈平行、递进和包容的关系。如图5和表1所示。

表1 课程内容、知识点和学习情境设计

图5 “高等数学”课程工作过程系统化的初步设计

(三)课堂教学实施

学习情境采用小组协作式学习,发挥学生的团队合作精神。在授课班级实施过程中,引入信息化手段,如MOOCs教学资源,使用翻转课堂、混合教学等模式,满足个性化的学习的需求。

四、课程改革实证研究的结果分析

笔者以2021和2022两个年级,药学和康复两个专业的9个班级为研究对象,同年级同专业学生层次相近且分班随机。其中21级康复3班和22级药学5班为实验班,其他7个普通班作为对照班,通过对比及格率、优秀率、最高分、最低分以及平均分,实验班比大多数对照班级期末成绩优异,说明本教学改革对于提高学生成绩有一定作用,如表2所示。

表2 期末成绩对比