李 穎,林洪生,尤福財,張 嬌
沈陽工程學院,遼寧 沈陽 110136
2015年10月,教育部、發(fā)改委、財政部聯(lián)合下發(fā)《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》,要求各地高校圍繞創(chuàng)新驅動發(fā)展的國家重大戰(zhàn)略,推動普通本科高校以改革創(chuàng)新的精神轉型發(fā)展。在向應用型轉變的背景驅動之下,部分二本院校已經(jīng)將培養(yǎng)目標明確定位為“職業(yè)技能型”,更傾向于培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)和從業(yè)技能,弱化高深的理論知識。
高等數(shù)學課程對于工科學生來說是一門非常重要的基礎課程,直接關系到后續(xù)專業(yè)課程的學習。高等數(shù)學的教育教學雖有幾十年的成功歷史,但隨著社會的發(fā)展尤其是近年來科技、生產(chǎn)的發(fā)展及計算機技術的普及,使得數(shù)學與人的各種實踐活動聯(lián)系更加緊密,這就要求高等數(shù)學的教育教學要不斷地改革以適應現(xiàn)實的需要。
多年來,高等數(shù)學課程的教學改革在不斷地進行中,但教學內容的選擇、教學手段的應用以及教學方法的實施等諸多方面仍存在著許多缺點和不足。多數(shù)教學內容的專業(yè)性和應用性表現(xiàn)得并不突出,只強調了課程自身的完整性。即使各專業(yè)學科的高等數(shù)學教學大綱略有不同,也仍屬于常規(guī)高等院校數(shù)學課本基礎上的簡單調整。沒有考慮到怎樣與后續(xù)課程做好緊密的銜接。從教學方式上看,學生只是被動地接收信息,沒有師生互動過程;從教學手段上看,主要集中于課堂傳統(tǒng)的講授法教學,形式單一。在轉型背景之下,高等數(shù)學課程應該以提升學生職業(yè)競爭能力為導向,緊密圍繞這一培養(yǎng)目標做合理的改革。
我們的研究工作結合地方高校向“應用型”轉型的實際背景,基于職業(yè)能力導向,對高等數(shù)學課程的教學內容體系構建進行研究與實踐。在既沒有現(xiàn)成的資料可供參考,也沒有成功的經(jīng)驗可借鑒的前提下,我們在課程內容的設置,符合學校專業(yè)特點,更好地服務于專業(yè)課程,呈現(xiàn)形式更易于學生接收等方面做了嘗試性的研究。
目前,大部分院校將高等數(shù)學課程的學時設置為144—176學時。這樣的學時設置基本能夠保證教師所授知識體系的完整性,但是教師在授課時沒有向專業(yè)方向拓展的空間。這樣就使得學生在學習后續(xù)的專業(yè)課程時,感覺是硬性切入到專業(yè)課程中,不能體會到知識承前啟后的連貫性。更有甚者忽略了數(shù)學課程的重要作用,認為數(shù)學學科在專業(yè)課程的學習中僅起到計算工具的作用,對專業(yè)課程的學習,乃至對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)幫助不大。進而在制定培養(yǎng)方案時,盡可能地壓縮高等數(shù)學課程的教學學時。由于受到學時的限制,多數(shù)教師僅能夠完成基礎知識部分的講解,沒有時間向專業(yè)背景知識方面做合理的知識拓展。因此,目前的學時安排確實制約了高等數(shù)學課程的改革創(chuàng)新之路。
在就業(yè)競爭壓力越來越大的背景下,各用人單位在招聘時更加看重畢業(yè)生的職業(yè)能力,以壓縮后續(xù)的培訓成本。而國家提出建設應用型大學,尤其對部分地方本科院校要求向職業(yè)技能型轉變發(fā)展,是為適應社會發(fā)展和市場需求提出的,這也對地方本科院校的課程設置提出了新的要求。無論是在學時安排,還是在課程內容的選擇,以及在教學方法的改進和組織形式等諸多方面都有了更高的要求,應該進行合理的改革,以適應各方面的需求。
在高等數(shù)學課程的授課方式上,以往多數(shù)的教師會注重理論的完整性以及結論的演繹過程,對于具體能解決什么樣的專業(yè)問題不會有太多的關注,即使應用的例子也僅局限于教材中的例子。然而,經(jīng)典教材的例子已經(jīng)很多年沒有實質性的變化,與現(xiàn)在的專業(yè)課程的需求已經(jīng)有了很大的差距,不再符合專業(yè)發(fā)展的實際需求。進而,也不能生動形象且貼近實際地把例子呈獻給學生。所以,學生學到的數(shù)學知識已經(jīng)滿足不了專業(yè)課程的實際需求,以及具體的職業(yè)能力需求。這樣嚴重地挫傷了學生學習的積極性,忽視了對學生職業(yè)能力的培養(yǎng),也嚴重制約了職業(yè)技能型高等數(shù)學課程的教育教學質量的提升。
目前,大部分高校的高等數(shù)學課程的教材都會選用國家級規(guī)劃教材,以同濟大學編寫的教材為主。其充分體現(xiàn)了經(jīng)典教材的優(yōu)勢:知識點覆蓋面廣,例題主要體現(xiàn)計算技巧,與當年的專業(yè)背景的契合度比較高。但是缺少符合各學校自身專業(yè)特色的,并能與專業(yè)背景緊密結合的例題。那么,在經(jīng)典教材基礎之上,以提高學生的職業(yè)能力素養(yǎng)為準繩,如何做好與專業(yè)課程的良好銜接是現(xiàn)在教材建設亟待解決的問題。
高等數(shù)學課程的評價方式長期以來非常單一,基本都是期末閉卷考試與平時成績綜合評定的方式。試卷的內容都是平時學習的類型題目,每年考試的考點大同小異,學生不用經(jīng)過努力,只需做會類型題,及格就不成問題。同時,每次考試的考點大同小異,內容上也是純粹的數(shù)學試題,與專業(yè)課基本不相關。這也導致了學生的學習興趣不高,感覺不到數(shù)學課程的重要性,一直處于被動學習的狀態(tài)。但是為了應付考試,多數(shù)學生在考前都力爭把重點例題背會,考場上機械套用例題的方法,為考試而考試,消極應付。這也直接影響了后續(xù)的學習和工作。同一個問題,換一個背景,因為沒有掌握問題的實質,解決起來,無從下手。進而,評價方式的改革也是一個亟待解決的重要問題。
新構建的高等數(shù)學課程體系,針對于培養(yǎng)目標向“職業(yè)技能型”轉變的地方本科高等院校課程體系的轉型發(fā)展需要,著力于高等數(shù)學課程體系在新形勢下的改革和發(fā)展而提出的。
基于職業(yè)能力導向的高等數(shù)學課程教學,將教學過程整合為“N+X”的模式,其中“N”表示各個專業(yè)都需求的高等數(shù)學知識,即一元函數(shù)的微積分、多元函數(shù)微積分的基礎知識。“X”表示與專業(yè)課程需求緊密相連的高等數(shù)學知識,如電力專業(yè)的課程與無窮級數(shù)知識點緊密相連,能源與動力專業(yè)的課程與曲線積分、曲面積分知識點緊密相連等。對于“N”的部分要求所有專業(yè)的學生掌握,而對于“X”的部分僅要求相關專業(yè)的學生掌握即可。
高等數(shù)學課程作為地方高校課程結構設計中的一門重要課程,是大學生進一步學習和研究解決專業(yè)問題的重要基礎和工具。因此,如何讓每個學生深刻地理解高等數(shù)學的重要價值,并掌握和運用高等數(shù)學這個工具,是高等數(shù)學教學的重要任務。應該以合理設計課程結構為出發(fā)點,對課程內容及實施方法的科學性進行重點研究,使之適合學生的發(fā)展需要,適應轉型高校發(fā)展的需要。新構建的高等數(shù)學教學內容以同濟第七版《高等數(shù)學》教材的教學內容為藍本,將從專業(yè)領域對高等數(shù)學知識的需求程度出發(fā),結合常規(guī)高等數(shù)學教學內容和學生的認知發(fā)展水平,編制具有不同專業(yè)背景的實際案例。在學習高等數(shù)學知識的過程中,通過案例教學逐步向專業(yè)知識的方向引領學生,讓他們感悟高等數(shù)學學習的必要性,進而激發(fā)學生學習的積極性。
1.基于職業(yè)能力導向的高等數(shù)學課程教學內容“N”部分的構建。我們采用調查分析法對學生的學習情況和數(shù)學知識基礎以及各專業(yè)領域對高等數(shù)學知識的需求進行充分的調研。通過調研,我們對學生的知識儲備水平以及各專業(yè)對高等數(shù)學的需求程度有了全面的了解。
在此基礎之上,將同濟大學編寫的第七版《高等數(shù)學》這本經(jīng)典教材作為“N”部分的載體。將知識點作合理的整合,提煉出各個專業(yè)都需求的高等數(shù)學基礎知識作為“N”部分的核心內容。在課程內容的具體設置上,更注重高等數(shù)學基本方法和基本思想的提煉。強化學生對基本理論知識的理解,重點做到夯實學生的高等數(shù)學知識基礎,為后續(xù)“X”部分的學習做好充分準備。
2.基于職業(yè)能力導向的高等數(shù)學課程教學內容“X”部分的構建。各個專業(yè)系部在制定培養(yǎng)方案時,都會考慮到讓學生掌握更多專業(yè)知識,勢必要精簡基礎理論,加強學生應用能力的培養(yǎng)。在這樣的背景下,如何在保證高等數(shù)學課程教學質量的前提下,適當?shù)乜s減高等數(shù)學的教學內容,以便于更好地與專業(yè)課程銜接就尤為重要了。在實際操作時,可以與專業(yè)課教師和實踐課教師進行深入交流,了解其專業(yè)方向并結合所需的高等數(shù)學知識點,調整教學內容側重點。對與專業(yè)課程緊密相連的“X”部分,即高等數(shù)學知識需求部分的構建具有指導作用。
在此基礎之上,利用文獻分析法搜集整理高等數(shù)學教育教學與各專業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景等相關資料,通過比較分析法詳細地分析和比較現(xiàn)有高等數(shù)學課程在內容及結構上,與各專業(yè)課程的現(xiàn)實需要及未來發(fā)展之間的銜接關系。而在教學內容的選擇及呈現(xiàn)方式上,以專業(yè)劃分為界限,重點體現(xiàn)專業(yè)領域需求的知識點,體現(xiàn)與之相關的知識,刪除無關的知識點,與專業(yè)領域的需求保持高度一致。根據(jù)培養(yǎng)目標向“職業(yè)技能型”轉變的地方本科院校的各專業(yè)特點,開發(fā)出體現(xiàn)本校不同專業(yè)特點且與專業(yè)領域需求程度緊密結合的數(shù)學問題和數(shù)學模型。對以上的結果按照知識難度和專業(yè)特點進行整合,構建符合本校專業(yè)特點的高等數(shù)學課程的專業(yè)特色案例,形成“X”部分內容的主體,以實現(xiàn)高等數(shù)學教學與專業(yè)技能培養(yǎng)的自然銜接。學生經(jīng)過“N+X”模式下的培養(yǎng),在具體專業(yè)背景中形成和應用數(shù)學知識的過程之后,會對數(shù)學有更深層次的理解,能夠逐步形成應用的意識和能力。
對于“N”部分的課程,即各個專業(yè)都需求的最基礎的高等數(shù)學知識部分?;诟叩葦?shù)學知識的邏輯性,基礎的部分直接決定學生能否學好后續(xù)“X”部分的課程。進而“N”部分的課程性質可以設置為公共基礎必修課,命題方式上采取統(tǒng)一命題。學時分配上要占到不低于總學時80%的比例??己朔绞讲扇 捌綍r考評+期末閉卷考試”的形式。本部分的成績也應該不低于總成績的80%。對于“X”部分的課程,即最貼近各專業(yè)需求的高等數(shù)學知識部分,課程的設置要考慮到充分為后續(xù)的專業(yè)課程服務。在調研后,通過與專業(yè)課教師交流,建議“X”部分的課程性質可以設置為專業(yè)基礎選修課,命題方式采取開閉卷結合的方式,對專業(yè)背景部分采取開卷的形式,高等數(shù)學知識部分采取閉卷形式。為體現(xiàn)本門課程數(shù)學知識的主體地位,學時分配應占不高于總學時20%的比例。本部分的成績也應該不高于總成績的20%。
新構建的高等數(shù)學課程教學內容體系以職業(yè)能力為導向,與專業(yè)課程做到了緊密銜接。高等數(shù)學課程教學內容新體系實施后,為學生學習后續(xù)的專業(yè)課程夯實了基礎。學生僅學習貼近專業(yè)背景的高等數(shù)學知識,勢必減輕了學業(yè)負擔。但是各個專業(yè)的學生均有未學到的個別知識點,勢必對考研學生的備考產(chǎn)生沖擊。為解決這一矛盾,建議在學生大二下學期,針對考研的學生開設考研選講課程。這樣既補全了備考學生未學到的知識點,同時也做到了有針對性的輔導,為考研的學生提供了有效的保障。
綜上,我們立足于普通本科院校轉型發(fā)展的需求,從學校的實際情況出發(fā),以學生學好專業(yè)課程為切入點,開發(fā)了以提高職業(yè)能力為目標的高等數(shù)學課程新體系。在找準創(chuàng)新的有效手段和落腳點的基礎上,對高等數(shù)學課程的教學改革做了合理的探討,為培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技能型人才添磚加瓦。
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