以工程能力培养为导向高职数学类课程教学方法.docVIP

以工程能力培养为导向高职数学类课程教学方法摘　要　为提高大学生的工程能力，针对传统教学模式中高职院校数学类课程重理论、轻实践的问题，提出了一种导入工程案例的课程教学方法。首先，分析了高职院校数学类课程教学的现状及存在的问题；其次，提出了基于工程案例的课程教学框架结构；然后，详细阐述了该教学方法的实施方案；最后，用教学实例说明了方法的有效性及实用性。 关键词　高职院校　数学类课程　工程案例 中图分类号：G712 文献标识码：A 0 引言 高等院校的主要培养目标是培养适应社会、经济发展需要的工程技术型应用人才。 高职高专数学类课程主要包括《高等数学》、《经济数学》、《线性代数》、《概率统计》、《离散数学》及《运筹学》等，是我校各专业主干专业基础课及专业课的基础先修课程，具有较强的理论性、逻辑性。高职高专数学类课程是学生进入工程领域的基础，对引领学生进入工程领域从事专业领域的各项工作等起着非常重要的作用。但笔者在教学实践过程中，发现许多学生在学习过程中普遍感觉授课内容繁杂、理论较抽象，从而逐渐丧失对这类课程的学习兴趣，进而直接影响其教学效果。为达到工程应用型人才培养目标，将工程案例引入高职高专数学类课程教学，以适应国家对高职高专应用型工程技术人才培养的要求。 1 课程教学现状分析 结合笔者多年的教学经验及广大学生的教学反馈，总结出传统的数学教学存在以下几方面的不足之处： （1）理论推理繁复。数学类课程的理论及知识点严谨性及逻辑性较强，其定理、公式较多且繁杂。传统的教学过程中，通常过分强调逻辑推理及数值演算，使学生普遍感到非常抽象，难以理解。因此，这种以繁复理论推理为主导的教学形式，其教学效果通常不甚理想，往往达不到预期的教学目标。 （2）教学实例陈旧。数学类课程通常属于基础课，因此往往缺乏相匹配的实践教学环节。其主要的应用，往往是依靠例题及实例。而当前的教学仍然沿用以往许多老版本教材的一些例题及实例，其训练的效果不甚理想。学生普遍认为数学类课程的理论性太强，课程需增加或更新各知识点的应用实例，使得学生能充分了解知识点的应用背景，进而使学生更容易掌握该知识。 （3）工程应用薄弱。在以教授知识点为主的现有教学模式下，学生所学的是一些相对离散的知识，并且由于缺乏工程案例的解析，学生很难将各知识与工程应用联系起来，因而缺乏对数学知识的整体认知能力。这势必导致学生在学完课程后仍无法真正体会到这些数学知识如何运用，从而无法培养学生分析与解决实际工程问题的能力。 2 基于工程案例的教学模式框架结构 为改革上述传统教学模式的不足，以培养工程能力为目标，本文提出一种以工程案例为核心的新型的教学模式及方法，为培养高职高专工程应用型人才做一定的探索。其框架结构如图1所示。 2.1 以工程实际为背景 在整个基于工程案例教学模式的框架结构中，工程实际问题是抽取工程案例的起点及背景。应对后续专业基础课、专业课及科研课题等方面进行充分调研，获取到各种典型的工程实际问题，并对这些工程实际问题进行归类，建立工程实际问题库。另外，对每一个工程实际问题所用到的数学知识进行整理，并标记各数学知识在解决该工程实际问题中的应用次数及其重要程度。 2.2 以数学知识为基础 各数学类课程的知识点是框架结构中的基础。根据以上工程实际问题库提供的数据，对应用到的数学知识点进行归纳，并分析统计其应用次数及重要程度。从而可获得在解决工程实际问题中，各数学知识点的分布情况，并分析出在工程实际问题中常用且比较重要的数学知识点。以此可建立工程实际问题与数学知识点的关联关系，进而为抽取教学工程案例做好相应的数据准备。 2.3 以工程案例为核心 工程案例的抽取及教学应用，是该教学改革的核心，是整个框架体系中最重要的组成部分。以上述数据准备为基础，抽取教学中需要的各种典型工程案例。以数学知识点为基础，首先查取工程案例库中涉及该知识点的工程实际问题；接着对多个工程实际问题进行归纳、抽象及简化；然后以数学教学目标为导向，在案例内容及形式等方面进行反复优化，最终获取跟该知识点相关的多个工程案例。 2.4 以工程能力为目标 引入工程案例教学的主要目的是提升广大学生的各种工程能力，包括分析、解决问题的能力，工程应用能力及团队合作能力等。而与分散知识点相对应的离散工程案例，可能不能完全达到锻炼所有能力的目标。所以，基于以上抽取的离散工程案例，可设计一些知识覆盖面更大、系统性更强的课程大作业或者课程项目，以团队的形式展开教学，则可弥补离散工程案例的不足。 3 实施步骤 根据以上框架结构，设计以下包含四个阶段的实施方案：第一阶段为调研阶段，对数学类课程开设的具体专业进行充分的调研。从教学计划方面获取整个数学类课程及其后续课程的开