数学应用意识与高职数学教育教学

张玉成

(深圳信息职业技术学院 基础部, 广东 深圳 518029)

数学应用意识与高职数学教育教学

张玉成

(深圳信息职业技术学院 基础部, 广东 深圳 518029)

针对高职院校人才培养目标、高职数学教育的教学观念和教学意图进行了思考, 简述了数学应用意识的作用和意义, 认为高职数学教育在其教育教学过程中, 应当注重学生数学应用意识的培养, 强调数学在不同专业的广泛应用,树立正确的数学应用观, 这对于实现高职院校人才培养目标有着积极的意义.

数学应用意识; 高职数学教育; 培养目标; 教学观念; 教学意图

然而, 对当前高职数学教育现状分析, 不难看到在整个数学教学中对数学应用意识的教育重视程度是不够的. 特别是在专科层面高职教育不断调整完善的大背景下, 教学时数大幅减少, 这使得数学应用意识教育的缺失尤为明显[2]. 要改变这样的状况, 就必须在数学教育教学的具体实施过程中落实并体现出数学应用意识的教育, 而这就要求每位从事高职数学教育教学的教师, 能站在高职教育发展的高度, 对数学应用意识有深入的、符合高职教育发展要求的认识, 并将这种认识贯穿于自己的教学实践.

1 数学应用意识有利于高职数学教育教学实现人才培养的目标

社会需求决定了高职院校的办学方向, 而办学方向决定了高职院校的人才培养目标. 《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》指出:“高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分, 培养拥护党的基本路线, 适应生产、建设、管理、服务第一线需要的, 德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才. ”这不仅明确了高职院校要实现社会需求的基本内容和要求, 而且也明确给出了高职教育人才培养的目标. 显然, 这是一个突出社会需求、强调“应用性”的人才培养目标, 它是开展高职院校各项专业教育活动的基本前提. 高职院校各专业教育活动的首要任务, 就是在这个前提的主导下, 突出社会需求, 将国家总的教育目的具体化为各专业教育活动的教育目标、教学目标和相关内容. 作为高职院校的数学教师, 要在自己的教学中突出人才培养目标、强调“应用性”, 就必须理清高职人才培养目标与数学教育教学间的关系, 以及“应用性”对于高职数学教育的意义, 这关系到自己的教学工作能否符合学校整体教学工作要求的问题.

高职院校的数学教育主要表现为不同专业教育的基础性教育, 这主要是因为高职院校大多数专业教育的基本理论和基本方法大多需要应用数学知识来解释、理解, 不少专业问题的解决过程很大程度就是不同数学知识、方法的运用过程. 这表明高职数学教育要突出人才培养目标, 在很大程度上是通过服务专业教育间接实现的. 而“应用性”对于高职数学教育的根本意义在于定位其服务专业需求的基本功能, 这就是为培养技能性专业人才准备必需的数学知识, 其目的是为了方便学生后继的专业学习[3]. 显然, 为了让学生学习掌握好自己的专业知识, 对高职数学教育的基本要求, 就是要针对专业需求向学生传授相关的数学思想、方法、知识等基本技能, 让他们能够利用这些基本技能, 从数学的角度去认识、思考、解决自己在专业学习中遇到的各类问题, 也就是要让学生具备较强的数学应用意识. 因此, 高职数学教育要实现人才培养的目标, 注重数学应用意识的作用就显得尤为重要. 特别是在具体的教育教学过程中要注重对学生进行数学应用意识的教育, 使之成为高职数学教育活动能充分体现“应用性”的关键环节. 这在一定程度上也保证了服务专业需求的高职数学教育活动能够围绕“应用性”组织开展.

众所周知, 当前高职学生的数学基础并不理想. 要培养他们成为社会所需要的“高等技术应用性”专门人才, 让学生的数学应用意识得以增强应该是高职数学教育的一项基本义务. 只有当学生具有了较强的数学应用意识, 他们才会真正理解数学对于自己所学专业的重要作用, 也才能主动地学习掌握所需要的数学思想、方法和知识, 进而自觉地去认识、思考、解决专业问题. 可见, 数学应用意识有利于高职数学教育教学实现人才培养的目标.

2 数学应用意识有利于转变或完善现有的高职数学教学观念

观念是人们在实践中形成的各种认识的集合体, 它将会引导人们对不同事物进行诸如分析、决策、计划、实践、总结等一系列活动. 显然, 正确的观念有利于人们做正确的事情. 教学观念是对有关教学的一系列问题的根本认识和看法. 正确的教学观念应当是有利于人才培养目标实现的教学观念.

长期以来, 数学教育都是秉承以数学知识为基础的教学思想, 由这种教学思想建立起来的教学观念,其基本假设是: 学生只要掌握了与某一专业相关的数学知识(包括操作性知识)就自然具备了学习、运用该专业知识的能力[4]. 这是一种以数学知识为基础的教学观念, 所体现的是数学学科的知识本位特点. 由这种教学观念所形成的教学方式和方法, 所注重的是从本学科系统化的要求来考虑如何传授数学知识, 而不是从如何服务于专业需求的角度来考虑. 这样的教学观念对其他形式的数学教育可能有着积极的意义,但它没有体现如何用数学的知识方法来解决其他专业需求的问题, 这与高职人才培养目标的要求有较大的距离, 因而并不适合高职数学教育. 尽管经过多年努力, 当前的高职数学教育因高职人才培养目标的要求, 在服务专业需求方面出现了许多有益的变化, 但不可否认的是这种教学观念至今仍影响着高职数学教育的发展. 虽然目前高职数学的教学内容在整个教学大环境的要求下, 针对专业需求在很大程度上进行了增减整合, 但由于该教学观念的影响, 不少高职数学教师仍然习惯于那种以数学知识的传授为主、注重数学学科自身系统化的教学方式和方法. 显然, 这在很大程度上将导致培养与学习、运用专业知识能力相关的数学知识的教学被淡化, 专业学习对数学知识的综合性需求也被淡化, 其结果必然不符合高职人才培养目标的要求.

适合高职教育人才培养目标的教学观念应该是以提升学生社会职业胜任力为目的的教学观念. 就高职数学教育而言, 社会职业胜任力应表现为学生能否将所学的数学知识方法正确地应用于认识理解专业学习问题的能力. 也就是说, 我们所需要的高职数学教学观念应当是一种具有明显数学应用意识特点的教学观念, 它的形成基础应该是由与专业学习相关的数学知识及其应用两个相辅相成的部分构成, 其基本假设应该是: 学生只要掌握了与某一专业相关的数学知识(包括操作性知识), 并具备了应用这些知识的基本理念,就应该具备了运用数学知识处理该专业相关基本知识的能力. 因此, 作为高职数学教师, 我们要转变或完善当前以数学知识为基础的教学观念, 就必须在思想上充分重视数学应用的价值, 在具体的教学过程中充分体现数学知识对于专业知识的应用. 在自己的教学实践中, 站在数学应用的角度, 选择与学生职业胜任力有关的数学知识、技能、方法等有利于提高学生能力的教学内容, 并设定讲授这些内容的有效策略和方式, 通过注重对学生数学应用意识的教育向学生传授数学知识. 只有当我们的教学行为让学生的数学应用意识得到提高, 并达到了预期的“高等技术应用性”能力的行为目标, 学生才可能获得相应的职业胜任力, 我们的数学教学也才能被认为是符合高职教育培养目标的有效教学. 可见, 数学应用意识的价值在于它有利于现有教学观念的转变或完善, 有利于促进符合高职教育培养目标要求的教学观念形成.

3 数学应用意识有利于高职数学教育教学意图的构建和实现

数学教育的教学意图, 是要在为学生提供足够丰富的学习材料和机会的基础上, 帮助他们获得符合专业需求所预期的数学能力(或达到最低限度的数学能力标准). 由于不同的教学意图将导致不同的教学效果, 因此要构建和实现符合高职数学教育要求的教学意图, 就必须要与高职院校人才培养目标的要求相匹配, 其所预期的数学能力也必须按照学生的实际情况和专业的基本需求来设定. 由于高职院校人才培养目标明确要求要为社会培养“高等技术应用性专门人才”, 因此如何构建和实现高职数学教育的教学意图, 准确认识“应用性”至关重要.

就高职教育而言, 所谓“应用性”, 至少应包含“实用”、“应用”和“创新”三个层面的要求. 其中“实用”层面的要求应当是指要让学生具有能够利用基本知识和方法解决某些简单实际问题的技能; “应用”层面的要求应当是指要让学生具有能够利用某些基本结论和模型解释、处理专业学习中碰到某些基本问题的技能; 而“创新”层面的要求则应当是指要让学生具有有新意、有创造性的精神意识与行为能力, 使他们在解决实际问题的过程中, 能运用所学知识和所掌握的技能, 创造性地开展工作并取得实效.

具体到高职的数学教育, 其教学意图亦应有这样的三个层面. 其中, “实用”层面是以体现其基础性为主要特点的层面. 该层面的教学内容, 应当是那些能够解决某些简单实际问题的最基本的数学知识和方法, 它是各专业学生必须学习掌握的基础性东西. 如能解决最大小值问题的导数、能解决封闭图形面积问题的定积分、能解决实际生活生产分配最优化问题的线性规划等等. 通过教师对这些内容的精心传授和重点演练, 可让学生学习掌握如何应用数学知识和方法解决某些简单实际问题的基本技能. “应用”层面则是以体现其专业性为主要特点的层面. 该层面的教学内容, 应当是那些能够解释、处理专业学习中碰到某些基本问题的某些基本数学结论和模型. 如能解释通信专业有关简谐振动等问题的级数概念、能理解软件专业有关编程的“迭代法”问题或经济专业有关边际弹性分析的导数模型、能广泛应用于工程技术中的线性方程组等等. 该层面应针对不同专业的特点设置不同的数学内容模块, 通过教师(最好具有相关专业背景和实践经验)在相关内容模块中展开某些简单专业技术问题的数学处理运用过程, 以让学生认识理解数学的结论和模型在专业学习中所起到的重要作用. 考虑到数学教育在整个高职教育中的作用和地位, “创新”层面应当是以体现其推陈出新思想为主要特点的层面. 该层面的教学内容, 应当是那些能够体现在已有的数学基础上建立某些新的数学方法、结论、模型时所依据的思想、思路和思考. 如以割线、斜率、正切函数等概念为基础明确导数几何意义的思路, 以分割、近似、聚合等方法为基础建立定积分的思想, 以基本初等函数的代数和为基础建立近似表示某一其他函数的方法等等. 通过教师对这些内容的有目的的引导和归纳, 可让学生了解数学是如何运用已有的知识和方法构建新的知识和方法的, 进而使自己具备推陈出新的思想或意识.

不难看出, 高职数学教育的教学意图是一种体现数学应用意识的教学意图. 它的“实用”和“创新”两层面, 所彰显的就是数学应用意识“从数学的角度看待处理问题”的特点; 而它的“应用”层面所彰显的正是数学应用意识“从周边的事物(专业学习中将遇到的某些问题)中感受到数学思想的作用”的特点. 考虑到“创新”层面是“实用”和“应用”层面的发展和延伸, 以及目前高职学生的实际情况, 其数学教育的教学意图应侧重于“实用”和“应用”两个层面, 亦即要发挥现有知识的作用, 强调对现有知识的理解和使用. 唯如此,才可为“创新”层面的实现打下扎实的基础. 三个层面的要求既相对独立又相互依存, 在具体实现教学意图时应针对相应层面的教学内容, 有目的的彰显其特点. 依据数学应用意识构建起来的教学意图, 可使我们的数学教学紧扣高职人才培养目标的要求, 能促使高职学生从实用的角度去真正地认识和理解所学习的数学知识. 因此, 我们说数学应用意识有利于高职数学教育教学意图的构建和实现.

4 结语

现代信息技术和计算机技术的飞速发展, 使数学的应用几乎渗透到每一个学科领域和人们日常生活的每一个角落, “高科技本质上是数学技术”、“现在比任何时候都需要让全社会特别是普通大众了解数学对人类发展的作用”的观念已越来越被人们所认同, 数学是培养人们养成良好思维习惯的重要载体、数学在社会各行各业发展中起到的重要作用不可替代的认识也越来越被人们所接受. 正如著名数学家丁石孙先生所言, “哪个学科一旦与数学的某个问题挂上了钩, 往往就能得到一个飞跃的发展”[5].

作为高等教育的重要组成部分, 高职数学教育是传播数学思想和知识的重要场所, 在其教育教学中强调数学在不同专业的广泛应用, 具有重要的现实意义. 因此在高职数学教育教学过程中, 我们应该充分地认识到“重视数学应用意识的提高与应用能力培养是数学教学改革的方向”[6], 在教学中注重学生数学应用意识的培养, 让学生对数学的应用有一个比较完整的了解, 树立正确的数学应用观, 这对于实现高职院校人才培养目标更是有着积极的意义.

[1] 马利军．试论高职《高等数学》课程建设中的三种意识[J]．数学教育学报, 2009, 18(2): 94～96

[2] 张滨燕, 李大卫．高职院校高等数学课程教学的现状及改革对策[J]．辽宁教育研究, 2005(9): 75～76

[3] 云连英．面向专业需求的高职数学课程设置研究[J]．数学教育学报, 2008, 17(4): 73～74

[4] 和 震．能力本位职业教育理论的结构分析[J]．教育与职业, 2003(11): 6～9

[5] 丁石孙．数学的力量．新浪博客-云中漫步, http://blog.sina.com.cn/scpajmb

[6] 佚 名．谈数学应用意识的强化与应用能力的培养．3edu教育网, http://lw.3edu.net/sx/lw_125681.html

Mathematics Application Consciousness and Higher Vocational Mathematics Education

ZHANG Yu-cheng
(Foundation Department, Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518029, China)

This paper thinks through the training objectives for talents in Higher Vocational Colleges, the teaching concepts and the teaching intentions of Higher Vocational Mathematics Education, and describes the effect and significance of mathematics application consciousness. It considers that, through the teaching process of Higher Vocational Mathematics Education, the training of mathematics application consciousness for students should be concerned; the extensive use of mathematics in different majors should be emphasized, and should also establish a correct mathematics application view. It has a positive significance to realize the Higher Vocational training objectives.

mathematics application consciousness; higher vocational mathematics education; training objectives; teaching concepts; teaching intentions

G718.5

A

1672-5298(2012)02-0088-04

引言

按照心理学对意识的解释, 数学应用意识可理解为是人的思维主体对应用目的明确的数学理论和方法进行处理后的产物. 对高职院校来说, 一般认为数学应用意识是指高职数学课程应根据社会需求的实际及课程功能, 从考虑何处用数学、怎样用数学的角度出发, 对它的教学内容、目标、方式、方法进行规划和设计, 做到学以致用的意识[1]. 在高职数学教育教学中对学生进行数学应用意识教育, 简单地说, 就是要培养学生在面对实际问题时能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略, 同时让学生认识到数学就源于我们的现实生活, 提高他们对自己身边的数学现象有一定的敏感性和正确的认识观. 具体到专业学习, 就是要培养学生能够主动应用所学数学知识和方法去认识理解专业学习中知识和方法的意识, 能在专业学习中认识到数学思想所起到的特殊作用.

作为高职院校的一门基础性课程, 数学对学生专业课程学习的重要性不容置疑. 这种重要性并不仅仅局限于为学生提供了一种学习专业的工具, 它更多地表现为其思想对学生在处理专业问题时产生的积极影响, 而这种“积极影响”的一个重要方面就是数学应用意识所起的作用. 不难看出, 衡量一个人是否具备数学应用意识的最基本的标准(也是数学应用意识的两个重要特点), 应该是看他能否从数学的角度看待并处理问题, 能否从周边的事物中感受到数学思想的作用. 如果能在高职学生的思维中形成数学应用意识, 就能促使他们从实用的角度去真正地认识和理解所学习的数学知识, 并将其正确应用于专业学习之中. 我们甚至可以认为, 数学应用意识的强弱不仅在一定的程度上能影响学生专业学习成效的高低, 而且还表现了学生将课堂上学到的知识、方法与今后生活工作中解决实际问题所需要的知识、方法相适应的程度. 也就是说, 数学应用意识对于高职学生有着重要的意义, 这在一定程度上反映了他们今后的职业胜任力.

2012-03-12

张玉成(1957- ), 男, 广东揭西人, 深圳信息职业技术学院基础部副教授. 主要研究方向: 高职数学教育