成人高校高等数学课程121教学模式的构建
成人高校高等数学课程121教学模式的构建DYLW.NET代写论 文 经过多年的教学研究,结合国际、国内最先进的教育理 论以及各地学校的教学改革实践经验,我们摸索、构建出一 个符合信息时代特征、适合成人高校特色、较为优化的高等 数学教育教学发展模式——“121”教学模式。一、高等数学教学模式现状 针对北京地区成人高校高等数学教学模式现状,通过谈 话调查(与东城区职工大学、西城区科技经贸大学、东城区 业余大学、宣武红旗业余大学等学校经管类各专业的学生和 教师谈话)和网上调查(中国知网、百度文库等)两种市场 调查方式,发现目前北京地区各成人高校高等数学教学模式 普遍采用传递接受模式,教改过程中或有些许改进,但存在 的问题依然较多,主要表现在四个方面:
(一)人文素养渗透少 现有的数学教学模式往往只注重理论知识的传授,而忽 略了情感教育,忽视了心理素质、职业道德、责任感教育的 根本环节,也就是人文素养教育渗透几乎没有,不能完整体 现现代教育的核心目标。
(二)表述生硬 市场上成人高校高等数学教材大多是简化的本科教材, 这种“压缩饼干”式的教学内容及其教学方式与成人高校学 生实际理解水平相差甚远,理论多,深奥枯燥,引入方式生硬,通俗性不够强,不能激发学生的学习兴趣,只能降低学 生的注意力。
(三)计算多 现在的教学模式不能跟进现代教育理念,不注意现代教 育信息技术(比如数学软件)的运用,关于计算方法的教学 内容依然占有绝对主体地位,这些直接加重了学生对数学学 习的思想负担,使其产生畏难情绪。
(四)应用少 缺乏贴近实际生活和专业研究的案例,不注重相关理论 知识的交叉运用,应用性不够鲜明,不利于提高学生解决问 题的能力,不能引起学生的学习兴趣和共鸣。
总之,现有的教学模式已不能适应成人高校教学和社会 发展的要求,[1]不论是理论内容还是实际操作都急需更 新。
二、高等数学教学模式的新走向 “十二五”期间,《国家中长期教育改革和发展规划纲 要(2010-2020 年)》[2](以下简称“纲要”)明确指 出,要强化信息技术应用,提高教师应用信息技术水平,更 新教学观念,改进教学方法,提高教学效果。鼓励学生利用 信息手段主动学习,增强运用信息技术分析解决问题的能力, 加快全民信息技术的普及和应用。
在2016 年6 月教育部印发的《教育信息化“十三五” 规划》(以下简称“规划”)通知指出,信息化已成为国家战略,教育信息化正迎来重大历史发展机遇。我们要依托信 息技术营造信息化教学环境,促进教学理念、教学模式和教 学内容的改革,推进信息技术在日常教学中的深入、广泛应 用,适应信息时代对培养高素质人才的需求。
上述“纲要”与“规划”两份文件就如一场及时雨,洗 刷了当前高等数学教学模式的弱点所在,为其重新建设指明 了新的走向。“121”新型教学模式正是在本“纲要”的指 引下,力求成为一种集理论和实践于一体,既具有知识的传 统性又具有现代化学习特征,同时又符合成人高校水平的教 学模式。
三、“121”新型教学模式的构建 (一)概念界定 “121”教学模式以人文素养教育为基本点,以数学知 识的应用为中心,弱化计算方法,注重使用信息技术(数学 软件matlab、多媒体)的基本技能,着眼于数学现代学习技 能的培养,强调学生数学素养的提升。
(二)理论基础 一是建构主义理论。它强调学生学习的主动建构性、社 会性和情境性,即在原有知识的基础上主动去探究和创新新 知识,在问题情境中去建构意义,获得知识,在与他人以及 周围环境的交流互动中丰富自己的知识体系。
二是创新教育理论。它是20 世纪90 年代以来我国提出 的一种教育理论,就是要通过创新的教育教学活动来培养学生的创新能力。解放学生是其前提,品质、主体、终生教育 是其特征,创新能力是其核心。
(三)教学目标 “121”教学模式是为克服上述传统教学模式中突显的 四个问题而提出的,其教学目标就是利用数学文化思想提升 学生的生活职业道德品质,利用数学软件、微课等手段激发 学生的学习兴趣,减少计算的重复性劳动,提高学生应用数 学的意识,提升其终身学习的能力。也就是要注重培养学生 的创新精神、合作意识以及解决实际问题的能力。
(四)模式程序 “121”教学模式结构如图1所示。这里的第一个“1” 是要以职业素养、厚德教育为一个基本点。
这里的“2”就是利用信息技术做好两个创新:
一方面是精心设计图形动画,描述概念与定理;
另一方 面则是大胆采用数学软件MATLAB取代传统计算,凸显信息技 术下现代学习的特征。
这里的第二个“1”就是做好一个机制,即教学内容最 终要以至少一个专业案例应用为落脚点。
(五)实现条件 在本模式中,首先,教师要注意引导启发,做好学生学 习的指导者、帮助者、促进者。其次,教师要根据教学要求 为学生提供学习所需要的材料和场所,比如要建立数学实验 室,要录制高等数学系列微课程,要有良好的网络学习环境。为此,势必要求教师具有较强的现代教育教学技能。
(六)模式实施方略 1.切实重视一个基本点 针对本教学模式的第一个“1”,培养学生良好的心理 素质,使其具有崇高的道德品质和高度的责任感,这是教育 教学的核心目标,而在数学课堂中,我们经常只重视数学专 业知识的教授,往往忽略了这方面素质的培养,这是不符合 教育教学理念的。因此,在本教学模式中要把职业素养、厚 德教育作为一个基本点贯穿始终。要结合教材和学生的特点 不失时机地介绍数学界先辈们逆境奋斗、不怕失败、锲而不 舍、坚韧不拔的经历。比如讲解极限时,可以引用数学界利 用极限公式抒发情感的诗歌;
讲解微积分基本定理时,可以 植入牛顿、莱布尼兹两位微积分发明者的故事,引导学生领 悟做人处事的道理,加强职业道德的培养。
2.努力创新两个技术 针对本教学模式的“2”,我们要在以下两个方面利用 信息技术努力创新:
一方面,要尽量利用图形、动画、生活实例来引入定义 定理等理论知识,这种数学知识的呈现方式形象、生动、轻 松,不仅容易吸引学生的注意力,而且规避了数学那种深奥 可怕的感觉。比如定积分概念是最冗长的一个微积分定义, 它涵盖了“分割近似代替求和取极限”四个数学思想,针对 其深奥抽象的特征,我们采用PPT 动画形式加以形象解释,大部分学生很快就理解了这一定义,同时也理解了“化整为 零、以直线代替曲线、由近似到精确”的转化思想。
另一方面,那些难以掌握的各种计算方法和计算技巧不 再过多地传授,取而代之的是在电脑中输入两三条简单的命 令,使学生不再为计算而头疼,既减少了数学学习过程中的 壁垒,又能充分利用现代学习工具,提高现代学习技能。[3] [案例1]计算定积分∫01(xex +1)dx传统计算需要 涉及到微积分基本定理及分部积分法等繁琐计算方法,学生 难以掌握,而如果利用数学软件MATLAB来计算,则只需要输 入下列两行代码即可:
>>syms x;
>>int(x*exp(x)+1,x,0,1) 执行结果:ans=2 在微积分中,有关计算的教学需要授课约40 课时,学 习时间漫长,学习效果还不甚理想。而如果改成利用数学软 件来计算,则仅需6 课时。这样,教学时间不仅减少到原来 的1/7,最重要的是学生感觉非常容易,对数学的畏难心理 瞬间解除,学习兴趣及效率均大幅提高,当然也提高了利用 信息技术的现代学习技能。
3.强调实用性 针对本教学模式的第二个“1”,我们要在每章节教学 内容中,注意最终以至少一个专业案例应用为落脚点,这样 可以拉近数学与专业课程的距离,直接体现数学课程的实用性,体现基础教育为专业教育服务的本质,有利于学生今后 的可持续性发展。比如导数,其意义在于形容函数的变化率, 在经济学中称之为边际,此时就可以安排下面一个案例:
[案例2]某企业对销售进行分析后指出,每天的利润L (x)(元)与产量x(千克)之间的关系为L(x) =12x -x2 , 试确定每天生产4、6、8 千克时的边际利润。
在数学软件MATLAB中,其代码如下:
>>syms x;
y=12*x - -x^2;
>>dy=diff(y,x) >>subs(dy,x,4),subs(dy,x,6),subs(dy, x,8) 执行结果:ans=4,ans=0,ans= - 4 上述结果表明,在每天产量分别是4、6、8 千克的基础 上如果再多生产1 千克时,利润将分别增加4、0、-4 元, 这说明该产品并非生产得越多利润就越高,供大于求时反而 利润要下降。在此教学过程中逐步引导学生“利用平均数可 以总结过去,利用导数可以预测未来”的数学应用意识。
同理,我们还可以利用导数来进行弹性、利润最大化原 则的分析,使企业在扩大再生产时了解投资前景,减少投资 盲目性,指导企业理性运营。这样把数学理论和专业知识直 接对接,能有效提高学生解决问题的能力,自然而然就激发 了学生的学习兴趣和共鸣。
(七)模式评价“121”教学模式克服了目前成人高校高等数学教学模 式的弊端,可以有效提高学生终身学习的能力。[4]第一, 这种教学模式使得课堂知识的引入方式更形象生动,有利于 全面提高学生的动眼、动手、动脑能力,激发其学习数学的 兴趣。第二,这种教学模式减少了繁琐重复的手动计算方法, 取而代之的是多媒体、数学实验室、微课等现代化技术手段 的运用,降低了学生对数学的恐惧感,更加符合现代学习的 特征。第三,这种教学模式强调数学与专业的对接,有效提 升了学生应用数学的创新意识和能力。第四,这种教学模式 处处渗透着数学文化,有利于提升学生的数学素养。
四、“121”教学模式实践反馈 近几年来,“121”新型教学模式无论是在我们的传统 课堂还是在我们的微课教学设计中,可以说是屡试不爽,使 得我们的教学效果取得了长足进步。
体现在学生方面,从三年来12 个教学班级的问卷调查 分析可以看出,约85%的学生对数学教学非常满意,学习成 绩和综合学习能力得到了极大的提高,学生对各方面认可度 的具体反馈如图2所示。体现在教师方面,一是从教师教学 评价调查问卷中可以看出,学生每学期都给出了非常高的评 分。二是自我感觉从一开始的“紧张上课”上升到现在的“享 受上课”,教学能力有了很大的提升,教学思想趋显特色, 教学框架体系也逐步得以清晰和完善。
体现在学校方面,就是学校领导对本教学模式给予了高度肯定,并在教学环境、教学技术、教学交流等方面给予了 大力支持与推广。
当然也有遗憾,比如说如何调动数学学习能力极低的个 别学员的学习兴趣,如何将数学知识与专业更好地对接等, 本教学模式仍显不足,还需不断发展和完善。
五、结语 实践证明,这一新型的“121”教学模式,特色鲜明, 以数学故事润物细无声地促进了学生的职业道德、思想感悟 教育;
降低了数学学习的难度,凸显了信息时代现代教育技 术的特征;
强调了数学课程的应用性,体现了基础教育为专 业教育服务的特征,是一个非常适合成人高校特色、较为优 化、值得推广的高等数学教育教学发展模式。
[参考文献] [1]张尧学.中国高职教育发展新模式一二二一 [DB/OL]. [2012-03-24].www.docin.com/p-368676726.html. [2]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020) [S].www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.ht ml. [3]全美数学教师协会.美国学校数学教育的原则和标 准[M].蔡金法,等,译.北京:人民教育出版社,2004. [4]李勇.国外终身学习体系建设对我国的启示[J]. 成人教育,2012(03).