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1現狀調查與分析 本次調查采用問卷調查法、訪談法、定量、定性分析法。調查對象為濟寧職業技術學院機電系2009級、2010級兩個年級學生,其中發放問卷392份,收回有效問卷388份;并對本院16名數學教師和個別學生進行了訪談。初步分析調查結果,82%的學生對數學課程還是比較感興趣的,63%的學生認識到數學對專業課程的影響,73%學生希望開展數學興趣小組和數學實踐活動,希望數學過程更豐富些,15%學生能用數學眼光觀察周圍事物,85%學生在生活中還不能靈活運用所學數學知識;67%學生對目前數學教學不是很滿意,認為有些枯燥,希望改進教學內容i50%學生希望能提高自己的分析能力,30%左右的學生希望提高思維能力、應變能力、實踐能力等。教師、學生個別訪談中普遍認為目前的教學模式單一,過分強調數學的系統、抽象性,感到數學枯燥、難學,考完就忘、面對專業中的數學問題不知所措、實際應用時無所適從,弱化了數學應用。 以上分析看出,興趣是最好的老師,我們希望抓住這一點,將現實生活中的數學問題引入課堂,同時為適應市場的多元化需求、學生的個性化需求,把高職數學從“基礎數學”轉向”數學應用”,從“數學應用”轉向‘‘大數學應用”,將“大數學”的理念納入教學中,以此拓展學生知識面,應對變化多樣的社會需求。 2基于需求的優化策略 數學從表面看單調、枯燥,似乎脫離實際,實際上隨著其抽象化程度愈高,思考問題會更一般、更本質,應用范圍更廣泛。經過多年的教學經驗積累,結合本次問卷分析及數學學科本身的特點,采取以下優化策略: 2.1精心設計實例,激發學生內在需求數學有自己固有的理論體系,實際問題又顯示自己的特征,利用應用實例架起兩者溝通的橋梁。在應用背景下,通過精心設計實例,先激發學生的需求,然后通過知識的系統學習,深入淺出地將所學應用其中。 例l:每逢節假日各大商場陸續開展促銷活動,門類繁多,比如50元當90元花、買150元送110元、花150元減60元、抽獎、三倍積分等,給商場帶來經濟利益,提高了商場的知名度,同時又得到消費者的認可,激發了消費需求?;顒咏Y束后,商場要對促銷效果評價分析,如何用所學數學知識評價?消費者、市場業績、競爭對手、供應商、潛在的銷售趨勢、促銷組合的實施效果等?一些能夠量化的指標定量分析,不能定量的定性分析,消費者臨時購買欲望、促銷措施的引導等會涉及到模糊數學概念,教師點到為止,學生初步有點模糊數學意識,鼓勵有興趣同學課下自修。教師的關鍵作用更多地體現在引導、點播、激發學生的內在需求上。 例2:用數學語言描述我們生存的環境,建構數學模型,通過分析模型展示生態系統的演化過程、解釋生態現象的機制、生態環境的內在聯系、預測自然資源的持續利用?例3:企業僅靠節約原料、節省勞動力很難獲得高利潤,物流成為企業利潤的又一源泉。如何用數學方法去量化物流指標,將物流裝卸、運輸、儲存、配送建立數學模型,尋求最佳解決方案,提高經濟效益?類似以上應用實例,還可以挖掘微分方程在生物學、概率論在流行病學、經濟領域預測波動、建筑學中梁的變形等實例,借助這些與專業貼近度高的實例的應用背景,引入數學知識、然后分析實際意義。通過這種方式,學生接受知識更有效,積極性明顯提高。如果學生感到枯燥、乏味、脫離實際,該門課程就會失去原有的意義。當然課程的實際效果與教師的素質是密切相關的,教師一定要適應需求變化,面對挑戰,優化結構,更好地與專業課程銜接,經常反思缺欠的知識,及時彌補。只有這樣,教師才能靈活應對學生的動態需求。 2.2提煉數學問題,引導學生學習需求以問題為觸點,引導學生學習需求,緊抓學生的好奇心,有效提高教學效果。 信息時代的到來,圖像是人類獲取信息、交換信息的主要來源,比如大家熟悉的CT技術,它的基本方法是根據人的頭部截面的投影,經計算機處理來重建圖像。醫學中染色體分析、心電圖分析、指紋、人臉鑒別、高速路上收費系統對車輛的自動識別;產品防偽等。 這些不同信息源的圖像通過數字編碼后,表示為二維數組的灰度圖像,用(x,Y)表示像素點坐標,數字圖像一般可用1個矩陣表示為仙(X,Y),采用傅立葉變換等技術,將空間域的處理轉換為變換域處理。圖像信息一般需要去除噪聲、突出細節、邊緣檢測、銳化等處理,這些處理就是要用學習的微積分知識,如何去做呢?以問題為先導,然后再來講解教學內容。圖論中的最小支撐樹、最短通路、最大匹配、網絡流、中國郵遞員問題等,都可以通過巧設疑問,提煉出數學問題,引導學生主動思考。 2.3改進教學方法,適應學生多元需求 2.3.1融入建模方法,培養學生從數學角度尋求對策數學建模是通往數學應用的必經之路。面對問題,從數學角度思考通常先要找到相應的模型,然后求解。教材中導數、定積分、微分方程的應用,都是一些簡單的數學建模問題,可以說數學建模深無底,豐富了數學的內涵,構造模型既是技術又是藝術,引導學生在獲取大量數據資料后、通過分類整理、確定主要變量、約束條件、列出關系式,最后檢驗、修正模型。如經濟類可選取最小投入、最大收益等典型例題,或讓學生實地調查商品進價、售價與銷售量的關系,尋找最佳售價等;講微分方程,可結合當前熱門話題,飲酒駕車問題等。 建模中,為使問題更直觀,可以融入數學實驗。數學實驗使用計算機作為工具計算和模擬數學問題,把常規的數學思維變為在屏幕上的直觀。把常規的數學演算變為計算機計算fl】。數學實驗直觀、有利于探索性問題的解決。如Madab的圖形功能,使計算結果可視化,數據可視化的目的在于:通過圖形,從一堆雜亂的離散數據中觀察數據間的內在關系,感受圖形所傳遞的內在本質閉。講累加求和問題,如曲線弧長、變力作功、體積問題,利用Matlab編程,動態描述這個過程,學生可以形象、直觀地理解“分割、近似、求和、取極限“的思想。同時,對Matlab數學軟件有了初步認識,通過數學實驗,加強了學生實踐應用能力,一舉兩得。#p#分頁標題#e# 2.3.2采用多種教學方法,豐富學生體驗教學中不斷改進教學方法,少用講授式,多用啟發式、探究式、案例教學法、項目教學法等。教學內容的重點、難點中有爭論的知識點;交流、討論中碰撞出來的疑難問題;查閱文獻中遇到的問題都可拿來作為思考的源泉,引導學生由淺入深循序漸進地學習,體現出順序、層次性,問題的解決滿足了學生的勝任需求,豐富了學習體驗,同時得到樂趣和愉悅。 2.3.3感受數學文化,提升學生審美需求數學文化的功能是給學生營造一種文化的氛圍,使學生在學習的過程中感受數學文化的感染。只有在寬泛文化背景下,學生才能感受數學悠久的歷史、充滿生機的現在和無可估量的將來。 顧沛教授指出:“數學文化的內涵,簡單說是指數學的思想、精神、方法、觀點,以及它們的形成和發展:廣泛些說,除上述內涵外,還包括數學家、數學史、數學美、數學教育、數學發展中的人文成分、數學與社會的聯系、數學與各種文化的關系等等。”嘲數學本身多姿多彩,繪畫之所以栩栩如生,是掌握了透視方法,導致射影幾何學的誕生:著名的美國西點軍校,通過開設數學課,對未來將帥進行數學思想的系統訓練:現代數學正向復雜化方向發展,從單變量到多變量,從局部到整體,從簡單到復雜,從低維到高維,從連續到間斷,從線性到非線性,從穩定到分岔,從精確到模糊等等?;煦缂芷饻贤ù_定性、隨機性的橋梁,引入混沌可以對我們現開設的確定性數學和隨機數學加以補充。“一切事物倘能與美相接,便立即會煥發出動人的光彩,引得審美主體躍躍欲試,用心靈去交融,萌發出愛、興趣和愉悅,并因此提高活動水平”嗍。 2.4鼓勵學科交叉,應對社會發展需求以不同學科間的交叉融合,跨學科教學模塊的開發,來改變以往知識面過窄、過專的現象,淡化學科界線,增強課程的社會適應性,以應對社會發展的需求。這就要求教師除了掌握基礎理論,還要關注學科發展前沿,以形成深厚的背景知識、廣闊的學術視野。比如計算機專業時常給學生提示數學與專業學科間的緊密聯系,離散數學在數據結構、人工智能、計算機圖形學等各個領域的應用;經濟管理中常用彈性來表示因變量隨自變量變化的敏感程度,但彈性分析理論不涉及資本流動,存在時滯;同時補充一些前沿性成果:云計算一一物聯網時代的基石,電子對抗、空間網絡的發展,來拓寬學生的知識面。了解學科前沿動態,就要經常翻閱科技雜志,同時鼓勵學生積極參加研討、實驗活動,增設學術講座、專題報告,注重學生前沿意識的培養。通過這些前沿知識的滲透,讓學生感受數學是隨著時代不斷變化的,是與時俱進的,從歷史、文化、哲學的高度鳥瞰數學的全貌。 2.5采用綜合評價,滿足學生進步需求采用綜合評價方式,教師不再是唯一的評價者,學生自身、企業、社會都是評價的參與者。 考核采取開卷、閉卷兼容,融合教學目標與過程,同時引入與專業掛鉤的開放性試題,突出考核的診斷性、發展性功能,激活教學過程的各要素,發現問題及時調整,多采用正面激勵,關注學生在各個階段的進步狀況,從而讓學生在不同階段的評價中享受到成功的喜悅。教學過程同樣采取定期、不定期的檢測、跟蹤團隊建設質量、形成人人參與其中、具有凝聚力的團隊,重視共同成長和進步,提升理論與實踐的整合力,打造優秀的教學團隊。當然,所有這些都離不開良好的政策導向、寬松的制度環境。 總之,將“大數學”的理念納入教學中,開闊學生視野,提高學生綜合素質,應對社會多元需求,解決好理論與實踐、基礎與應用、知識與能力、博與專的需求平衡,通過優化設計形成合力。高職教育同任何客觀事物一樣,都是在實踐中不斷調整、逐步完善的,需要每個教師從現在做起,完善知識結構,我們堅信通過全體數學教師的不懈努力,會重構數學教學的勃勃生機。