高等数学内容创新与教学方法研究论文
摘要:“高等数学对职业院校学生有什么用”这一疑问则始终横亘在授课教师与学生心中，悬而未解。我们过去一直在讲“学以致用”，这个“用”，实际体现在跨学科、跨专业领域的应用。数学应用层面的深挖和教学，应该成为相关专业学生学业考查的重点，这对学生未来在相关专业领域的深度研究大有助益。这就要求我们数学专业的教师及各学科专业的老师通力协作，对教学形式和内容行创新，并对教学方法进行创新，从而促进高等数学教育在职业院校的发展。
关键词:职业院校；高等数学；教学内容创新；教学方法
创新高等数学是高等教育的基础课程，也是非常重要的课程，高新技术领域的研究和探索离不开微积分、线性代数、解析几何等数学工具。高能物理、精炼技术、生物制药、建筑工程、施工工艺改造等等离不开大量数据的处理和运算。这些处理和运算都是以统计学为基础的，而统计学的基础则是微积分与线性代数。高等数学的教学缺乏与时俱进的手段，教学形式相较其他学科比较传统，学生处于被动学习的状态，无法将兴趣融入其中。尤其是在职业院校，教学成果往往不尽如人意。高等数学教材题库可以做到年年更新，但教纲与教学内容的变化却乏善可陈，这也使教师在教学的过程中缺乏发挥空间，只能在理论教学的侧重点上有所偏向。随着计算机技术的发展，图形学，尤其是3D图形学受到了广泛的关注。计算机处理3D影像的过程，是用二维的图像模拟三维的画面，这里离不开线性代数与解析几何知识，甚至包括了拓扑理论等相关知识。在高等数学的教学过程中，教师需要“眼观六路”，及时进行知识更新，通过与其他学科的联系，调动学生的学习热情，提升本门课程的实用性。
1教学内容创新
1.1以综合学科为导向的内容创新
看似深奥的专业问题往往都可以用简单的数学原理解答。我们需要做到的是，把专业课内容融入数学教学，帮助学生获得“找得到方法解决问题”的能力，而不是解决抽象问题的能力。结合学科专业，掌握一定程度的高等数学知识，学生不仅能够加深对所学专业的理解，而且可以就某个细节进行更深入地研究。另一方面，数学是学生了解其他学科的桥梁。新时代的人才需要具备综合性素质，既有职业专攻，也有跨界思维。在教学内容的梳理上，教材的编写者们需要结合多个学科，“一式多讲”———把数学公式带入各个学科专业的案例场景中，让学生了解高等数学在各个领域的使用场景。过去我们常见的做法是大量讲解原理和公式推导，而实际应用的部分则交给习题。实际上，对于职业院校的学生来说，他们未来发展的指向性比本科院校学生更加明确，学习考查的方向应该更偏重应用场景。
1.2以计算机应用为导向的内容创新
计算机科学技术在近二十年的发展远远超出人们的预期，计算性能不断提升、成本不断降低，侧面加速了各个学科前沿的发展。大量需要进行复杂计算得出结论的部分和大量数据处理的部分现在有专门的程序帮助人们完成。以概率论和数理统计这门课程为例，从教授内容来说，我们的学生本应具备解决一定实际统计问题的能力，但目前教学、考查的侧重点仍然偏重原理的记忆和推导计算。计算机应用，可以将学生已习得、掌握的原理和公式进行工具化处理，更多地关注数据的输入和输出。有了程序辅助,原本消耗在计算上的时间减少，我们可以在考查内容里加入更多的知识点，也就是说，学生想要得到正确结论，必然需要对所学知识融会贯通，同时，教师向学生提出的问题也会更加真实，贴合实际。
1.3数学建模的相关内容引入
实际工作中，常常需要建立数学模型来解决实际问题。因此，在高等数学的教学内容中，应该提升数学建模这部分内容所占的比例，让学生通过数学模型的学习，各方面的'能力都能得到提升。比如，在“微积分”概念的学习中，就可建立数学模型，让学生通过模型更加透彻的了解微积分的概念。微积分知识的应用中，也可通过建立模型的方式，将实际问题转化为数学问题。数学建模能将数学理论知识与实践内容有机的结合起来，学生解决实际问题的过程就是巩固理论知识的过程，复习理论知识的过程也是提升学生解决实际问题能力的过程。由此可见，数学建模在数学教学中的重要作用，我国的数学建模大赛，是针对高等院校学生开展的，目的在于提升学生在数学实践中的操作能力。
2方法创新
2.1由结果到过程———目的指向型教学
高等数学的教学与其他学科教学，在教学模式上没有不同，教学的主体只能有一个，就是讲师，这是经过历史实践认证的最科学的授业方式。近年在谈到教学改革时经常有学者和教师提到所谓双主体模式，强调学生参与授课过程，增强互动性。“互动性”是一个模糊的教学概念，依赖教师对互动的理解和对课堂的掌控能力。表面上合乎逻辑，实则难以操作。高等数学对学生而言是枯燥的，尤其是在职业院校里，学生更会将其理解为“影响毕业但无用的课程”。前面提到了在内容设置上如何让这门课“有用”，在这里主要强调的是，内容调整后，我们应该如何调整授课模式，对新的内容予以支撑。高等数学的知识点和难度是逐渐累加的，前面环节的缺失，会导致后面的学习无法进行。但学生在学习的过程中目的性不强，或是觉得有些内容简单，没有跟进学习进度，导致了中间断档，后期无法深入。反之，教师可以在授课内容进行之前，列出阶段性问题，作为标定阶段性学习任务的考查点及课后作业，通过问题引导学生进行相关知识点的学习。学生带着问题学习，增加了学习的目的性，也使学生在能够回答相关问题后，获得成就感。针对非考查重点的引申性知识点，甚至可以由学生通过反复查阅教材，教师进行必要的辅助指导的形式进行教授。这样一来，主动学习、自主学习的热情和习惯可以得到培养，教学的目的业已达成。
2.2分组作业———案例式教学
前文提到，综合性学科内容引入高等数学的教学，可以增强学生的学习兴趣，扩充教学内容的广度和深度，也使课程本身富于实用性。在教授特定专业的学生时，其他综合性学科都可以做为相关知识点的补充性材料和问题。我们可以将这些问题以小组作业的形式进行延展，案例背景分析、问题抽象化、解题、汇报。给不同的小组不同的案例作为单独的任务，最终通过汇报的形式交流分享心得，或者通过竞赛的形式，相互比较成果，都可以提升课堂学习的趣味性和学生的参与感。高等数学的教学不同于其他学科，辅助教学工具不仅匮乏，也没有较强的实用性，从根本上说，还是需要从方式上想办法，如何让学生会用、爱学，是教学本身能够收获的最大价值。这还需要教师从职业院校学生的年龄和阅历的特性上寻找突破口，对学生的表现欲、好奇心进行因势利导，激发学习热情。
2.3差异化考查“差异化考查”与“分层次教学”
在本质上异曲同工，都是为了将学生根据个人素质进行分流，根据不同群体的特性和同一群体的共性因材施教，区别考核。但不同点在于，“分层次教学”是根据所谓学生的“学力”进行划分———在常规的教学模式下，教师很容易得到“有的学生聪明，有的学生笨”或是“有的学得快，有的脑子不转弯”的畸形结论。之所以说是“畸形”结论，是因为这种考验“填鸭式教学”下记忆能力的比赛是简单粗暴的，没有将学生的个性考虑在其中，也没有意识到人做为个体，是有着极强的差异性的。差异化考查，结合上文的内容创新和教学方法创新，可以根据学生在学习过程中的课堂表现，有序地调整考核的比重。如，在目的指向型教学模块中，有主动学习表现的一类学生，他的成绩会偏重于阶段性问题的作业解答；在案例式教学模块中，小组中积极解决相关问题学生，成绩会有一部分来自小组比赛的表现。常规的授课教学模式仍然会是大部分教学时间里的主要手段，因为“传道、授业、解惑”的过程必不可少，并且也有相当一部分学生在单纯“听”课的环节有着良好的表现和领悟力，那么这部分学生，仍然可以用作业和考试作为教学成果的主要手段。
3结束语
综上所述，在职业院校高等数学的教学过程中，目的指向型教学、案例式教学可以作为常规教学方法的补充模块，根据实践的效果随时调整比重，最终反映在差异化考查的结果中。在实际工作中，教师需要结合自身的讲课风格、与学生的互动能力进行有机安排。内容的创新是核心和根本，它可以使高等数学这一基础学科具备时代性和时效性，可以使数学教科书成为指导学习专业课知识的工具书。只有结合了内容的创新，教学方法的改进才能起到更好的效果，从而从根本上提高学生的学习能力，和自主解决问题的能力。
参考文献
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