陈 洁 陈秀岐 丁 杰 刘振云
一、引言
高等职业教育是培养适应社会生产、建设、管理等第一线所需要的技术应用型专门人才的高等教育。技术应用型人才不同于学术研究型和工程设计型人才,其特点是具有较强的实践能力,因此高等职业教育的培养模式必须以职业为基础,以能力为本位,它的目标必须根据不同职业岗位的具体要求来确定。高职教育不能借用或照搬其他高等教育课程模式,而应当以培养技术应用能力为主线,以“应用”为主旨设置课程、构建自己的课程体系,增强实用性和针对性,以“必需”、“够用”为度,通过讲清基本概念,使之掌握分析问题的思路和方法,进而使“应用”得到强化。
21世纪科学技术的发展使科技及其他领域的应用问题更趋数学化,更注重数学科学的综合应用,数学各学科的传统界限更加模糊,这要求我们注意数学课程设置与专业建设相结合,抓住课程体系的更新,缩小教学内容与现代科技成果之间的差距,处理好数学基础训练与数学应用能力培养的关系。从国际上看,一些发达国家相应层次的技术院校把高等数学课程定位在侧重学生会用相关数学知识和数学方法解决应用中的实际问题,其特点是“广”、“浅”,对形成完整的学科体系要求较低。德国“双元制”课程,国际劳工组织开发的MSE“模块组合式”课程、北美的CBE“能力本位”课程等模式的核心是主张在课程设置上打破传统的学科界限,提倡按职业活动的实际需求重新组合课程,体现以职业为中心,以市场需求为导向,以实践活动为纽带,强调动手能力培养。为适应高职的专业发展和学生职业能力的培养,在高职教育中的以学科体系为中心的数学课程设置和课程体系必须进行改革。
二、高职数学课程设置和课程体系存在的不足
目前高职数学在课程设置与课程体系等方面基本仍是沿用本科教育的内容,属于“本科压缩型”。本科教育追求知识体系的系统性、完整性和科学性,目标是使学生掌握是什么、为什么;而高等职业教育强调理论知识的综合性、实用性和应用性,目标是使学生知道做什么、怎么做。笔者认为“本科压缩型”的高职数学存在以下几点严重不足:
1.重经典,轻现代;重连续,轻离散;重分析推导,轻数值计算;重运算技巧,轻数学思想;内容古典,缺乏现代数学的教育和教学方法。
2.过分强调体系的系统性和完整性,缺乏各数学学科间应有的相互渗透与相互联系,不利于培养学生综合运用数学知识的能力。
3.重深度,轻广度,联系实际的领域不够广泛,对学生应用数学知识解决问题的意识和能力培养不够,尤其缺少利用现代化手段解决数学问题能力的培养。
4.课程模式单一,内容陈旧,不能满足不同学科不同专业对培养目标的多样化要求。
5.高职数学课程内容与科学技术进步相脱节,无法保证高职数学教学内容与科学技术同步发展。
三、高职数学课程设置的探讨
为克服目前高职数学课程设置与课程体系存在的不足,应对高职数学传统的教学内容酌情合并或精简,使繁
琐的计算及解题技巧适当地简化,在数学教学中把重视数学思想方法,强调数学应用作为数学教育的出发点,进而使得高职数学教学的内容趋于实用化、素质化、时代化与专业化。
1.实用化
随着计算机技术和软件的飞速发展,数学的应用正向一切领域渗透,为实现高职以“应用”为主旨的目标,在高职数学课程中开设数学实验课。数学实验的教学目的是:使学生会用所学的数学知识,能把实际问题抽象成数学模型;教给学生数学建模中常用的数学计算方法和数据处理方法;使学生会用一种数学软件(如MATLAB),将所建立的数学模型设计算法,通过编制程序上机实现,并且会对计算结果进行分析处理。
数学实验是培养学生建立数学模型,进行科学计算,利用计算机分析处理实际问题能力的重要途径。在欧美高等院校,数学软件已经成为线性代数、数理统计、自动控制系统、数字信号处理、时间序列分析、神经网络等课程的基本教学工具。优化方法、矩阵分析、随机过程及相关的数学实验内容,已成为生产过程、管理、金融、保险等领域不可缺少的数学工具。通过开设数学实验课,学生可以针对某一个具体的实际问题,在计算机上进行模拟、仿真、比较算法、分析结果,找出最佳解决问题的方案。
2.素质化
数学不仅具有科学实用价值,而且具有深厚的哲学文化内涵,把数学文化的思想精髓和基本观念内化为个体的主体性心理特征,这个过程就是数学素质教育的过程。在高等职业院校开设数学文化基础课,是对学生实施素质教育的重要途径。数学文化基础课的教学目的是:通过介绍数学发展的重要时期、数学中心的变迁、重要人物的探索活动及影响,使学生了解数学史,从而感悟数学思想,培养学生科学人文精神;通过揭示数学的简洁、奇异、严谨、对称与统一之美,使学生能够理解与欣赏数学美;以学生掌握的数学知识为基础,使学生了解数学中所蕴涵的哲学思想,提高学生文化品位。
数学文化基础课将数学的科学性与文化性有机结合,通过数学文化基础课的教学,拓宽学生视野,提高学生科学人文修养,使学生成为全面发展的和谐的人,以达到提高学生素质的目的。
3.时代化
科学技术进步使高校课程必然要发生相应的变革,这种高校课程的变革需要通过选修课及专题讲座来进行整合。美国课程理论家赫佛林曾对美国110所四年制学院的课程作了调查统计,发现这些学院每年要淘汰5%的旧课程,增加约9%的新课程,这一措施的核心是增强学生的社会职业适应能力。高职院校根据各个专业和人才市场的需求以及科学知识的不断更新,有必要开设一些与科学前沿比较接近的相关的数学选修课和专题讲座,例如研究DNA所需要的数学知识等,通过选修课及专题讲座拓宽学科的范围,扩大学生的眼界,发展学生创造性思维和能力,为知识和能力的迁移与发展奠定基础,以此来保证高职数学课程与科学技术在总体上同步发展。
4.专业化
根据高职各专业对人才培养的目标,通过对我校现有的数学公共课平台分析,在分析借鉴基础上初步划分专业类别为工科类、经济类、应用文科类与艺术类等。为适应不同专业类别的需要,数学教学内容应有所不同。在现有数学课程设置基础上,经济管理专业开设线性规划、运筹学、随机过程;在工科开设复变函数、积分变换;在文科类开设微积分初步、数理统计;在艺术类开设微积分初步,从而满足不同专业对数学的不同要求。
四、高职数学课程体系的构建
进行具有高职特色的数学教学,高职数学课程设置是基础,高职数学课程体系的构建是关键。为在有限学时内实现高职数学教学内容的实用化、素质化、时代化与专业化,高职数学课程体系的构建宜采用模块化。模块化是将学科知识分解为一个个知识点,再将知识点按内在的逻辑整合成相对独立的知识单元,以学生动手操作活动为重心,根据学生培养方向将相关单元组合成模块,不同的模块有机组合形成不同目标课程体系。
高职数学课程内容分为以下模块:1.一元函数的微分与积分;2.空间解析与向量代数; 3 .多元函数的微分与积分;4.差分方程;5.微分方程;6.级数;7.线性代数;8.概率论;9.数理统计;10.线性规划;11.运筹学;12.随机过程;13.复变函数;14.积分变换;15.数学文化;16.数学实验。
根据各专业需要,在不同的专业类别选择不同的模块进行组合,各模块还可以设子模块,具体教学内容及教学计划在此从略。
五、结束语
为适应高等职业教育的专业发展和学生职业能力的培养,克服“本科压缩型”和“普通专科型”高职数学课程设置和课程体系的不足,高职数学课程设置基础数学、数学实验、数学文化基础以及选修课和专题讲座,结合各专业类型进行基础数学模块的整合,形成具有高职专业特色的课程体系,高职数学课程设置与课程体系改革是一个实践与探索的过程,是一项长期艰巨的系统工程,只有反复探索,认真实践,才能建立适应新世纪技术应用型人才培养的数学教学体系。