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引言
为适应现代经济社会的发展,职业数学教育提倡培养学生的数学素养,增强学生数学应用能力,满足“应用型”人才培养的要求。而物流作为一门综合性学科,与数学有着密切的联系,我们的数学教育工作者应秉承着“以应用为目的,以够用为度”的原则,针对物流专业课程学习对数学知识的具体需求,确立好数学教学为物流专业课程服务的定位,调整好数学课程安排,突出数学教学与物流专业课程紧密结合。多年来,笔者一直担任物流专业的数学教学,对数学教学与物流专业课程的结合进行了初步的探索和研究。
一、数学教学在物流专业课程学习中的服务性
随着我国经济结构的调整、产业升级,促使我国现代物流业快速、稳定发展,为了满足现代经济社会对物流专业中等技能型人才的需求,基础课程如数学应为物流专业课程服务,抓准两者结合点,让数学更好地辅助物流专业课程教学。因此,物流专业的数学要着重渗透到物流专业课程的问题解决当中,使数学学习有助于学生物流专业技能的提升,充分发挥数学为物流专业课程学习服务。实际上数学为数学为物流专业课程学习服务的例子比比皆是,如货物打包耗费成本的计算:
例某物流公司为某工程队托运一批室内装饰专用的镀金圆锥形物件,该圆锥形饰品高为m,底面直径为2m.
托运过程中为保护其外观,工程队要求为每个饰品包一层特殊厚度绒布,该绒布每平方米成本为0.8元,托运50个这种类型的饰品,该物流公司至少得花费多少成本在包装绒布上?(π取3.14,可用计算器)
分析:要使成本最少,则每个圆锥形饰品所用的绒布就得刚刚好覆盖它。
又如仓库货物囤积问题,例Maersk 马士基(丹麦)物流公司从德国运送一批电子产品到巴西,其中运送这一批货物的总成本为集合H, 货物囤积仓库消耗费用为集合P,那么集合H、P之间的关系为?
分析:货物与仓库囤积关系可转化成元素与集合关系。
以上这些物流行业运行中急需解决的实际问题,都需要数学几何及数学计算能力支撑,充分体现了数学教学能为物流专业课程服务,数学课程与物流专业课程紧密结合是时代的潮流,在教学上能取得双赢的收益。
二、数学教学与物流专业课程紧密结合
数学课程是物流专业的基础课程,担负着辅助专业课学习,体现其服务性。物流专业学生学习数学,主要是为了运用数学知识、方法去有效解决专业课程学习中有关数据计算问题。这就迫切要求数学教学要与物流专业课程紧密结合,而且在教学中要多角度多层次展现两者的结合点,激发学生求职欲望,有效达到数学成为专业服务的目标。数学教学与物流专业课程的结合主要有:
(一)挖掘数学知识与物流专业运费核算问题的结合
由于物流行业中的货物常常采用陆地车辆运输或航空运输,它们都统一规定6000cm3的货物折合为1kg来计算,即体积重量=货物体积÷6000cm3/kg,因此,数学中的物体体积计算问题,可以与物流运输中有关货物体积重量的案例进行有效结合,如:
一件长方体形状的货物,底面长为30cm,宽为25cm,两底之间的距离为80cm,这批货物共1000件,物流公司有一条从广州到北京的货运航线,按每1 kg体积重量收取20元的运费标准,则运送这批货物从广州到北京需花费多少运费?
分析:其实,这类问题实际上要求学生运用数学知识构建体积V的解题模型,再用货物体积V求出货物体积重量,那么运费问题自然迎刃而解了。由此可见,物流专业之中处处可寻觅数学实际应用的影子。
通过数学课程的学习,学生能把涉及物流专业运费核算问题转化为数学问题,快速、准确构建出相匹配的数学模型来,并最终领悟到,要解决这个问题,只需对已建立的数学模型进行研究就可以了。如:
力讯物流公司托运货物,按货物重量收取托运费,规则如下:
(1)5公斤以内(含5公斤),收费20元;
(2)5公斤以上,每增加5公斤,收费增加10元(不足5公斤的按5公斤计算)。
如果某批次货物总重量为20公斤,请根据题意,写出收费与重量之间的函数解析式,并画出函数的图象。
分析:假设托运费为y元,货物重量为x公斤,如图 (1)构建出数学模型,并进行求解
然后对数学模型进行分析,最后下结论:力讯物流公司托运货物,货物重量不大于5公斤时,收取托运费为20元;货物重量大于5公斤小于或等于10公斤时,收取托运费为30元;货物重量大于10公斤小于或等于15公斤时,收取托运费为40元;货物重量大于15公斤小于或等于20公斤时,收取托运费为50元。
由此可见,将看似纷繁复杂的物流专业案例与数学恰当结合,可成功地将“繁杂”的问题转化成为思路清晰、简单易懂的数学问题,让学生体会到数学的具体应用时常显现于物流专业实际问题的解决方案之中,学好数学有利于专业技能的提高。
(二)运用数学知识帮助优化物流运力、降低物流成本
数学中函数的简单计算问题,可以把物流货物运输路程、时间的实际工作情境引入其中,让学生体会到函数计算问题并不枯燥,能帮助我们解决物流专业课程里出现的有关“如何优化运力,降低劳动损耗”的问题,从而提高物流公司盈利额,如:
已知广州、衡阳两城市相距大约780km,某物流公司运输工开货柜车以80km/h的速度从广州市驶向衡阳市,在衡阳市物流货仓停留了1小时卸货,然后再以90km/h的速度返回广州市,到达广州市后货柜车至少需1小时进行机头降温,然后才能继续使用。那么从货柜车从离开广州市开始算起,若想再次使用该货柜车需相隔多长时间呢?
分析:通过认真阅读题目,分清题中各量之间的关系,理清距离s(km)与时间t(h)之间的关系,建立此题的解题模型,从而突破物流作业中运力调配问题的解题难点。
数学中物体表面积、体积问题,可以结合物流运输前有关货物包装材料的损耗问题,如:
国内某快递公司接到一项托运任务,托运一批上等的圆柱形和田玉饰品,该饰品底面直径为25cm,两底之间的距离为20cm。为了运输过程不磕碰其外观,快递公司工作人员需要为每一个玉包上一层厚厚的防震布,已知防震布每平方米成本为0.6元,运输600个这种玉饰品,该快递公司至少得花费多少成本在防震布上?运输该批饰品至少得用多大的货箱才能装下全部饰品?
分析:要使成本最少,则每个圆锥形饰品所用的绒布就得刚刚好覆盖住它,这涉及数学里求解表面积的计算,而货箱的大小,则涉及数学里求解体积的计算。观察出这种特点,我们就可以构建出表面积、体积的数学模型,将看似杂乱的数据关系转化成清晰的数学问题来解决,实现数学与物流专业课程学习的高度结合。
(三)结合数学知识解决物流专业有关最大盈利、最大增值问题
对于数学里的一元二次不等式的应用,我们可以用于解决物流公司运营管理中出现的多种问题,帮助顾客判断选用何种方案会使运费最实惠,让学生在物流背景中快乐地学习一元二次不等式,如:
广州市某新成立的物流公司对进出口电器的运输,在港口采用固定规格的集装箱进行运输,成本消耗为1000元/个,收取托运客户2000元/个,日发量为1000个。春节前,公司为了回馈顾客,决定降价大优惠。根据以往的统计,如果单个电器集装箱运输每降100元,前来托运的电器集装箱就会增加200个。为了使优惠期间日利润不少于平时,优惠期间降价范围应控制在什么范围内?
分析:通过细细研读题目,整理出:
利润=(托运单价-成本单价)电器集
装箱总量,在优惠期间降低托运单价会提高托运量,但降价过多也会降低利润,所以降价的范围应保证至少使利润不低于优惠活动前。设每个电器集装箱托运降价x元,构建出(1000-x)(1000+200x)≥1000000(x≥0)的函数模型,然后进行分析,找出结论。
数学中指数函数和对数函数实际应用,我们可以引入物流公司资产投入和企业自身增值的问题,体现数学在物流专业中的实用性,提升数学魅力,如:某国际快递集团现有总资产12千万元,如果按现在集团经济增长形势,保持增长率在1.25%,问哪一年该集团总资产超过14千万元?
分析:观察数据之间的关系,设x年后该国际快递集团总资产达到12千万元,建立解题模型:12×(1+0.0125)x=
14千万元,得出结论:x=≈12.4年,其实这就是把学生熟知的指数和对数互化问题转化为物流资产运营问题,可见,数学在物流专业中的应用面是很广泛的。
(四)利用数学知识辅助物流专业市场需求调研,合理调配货物
对于集合的基本运算知识,我们可以结合物流专业里有关货物配送问题来进行剖析,例:
三组职中学校的学生参加了某物流公司关于给广州所有外资超市配送货物情况进行了调研工作,对广州所有外资超市需求情况进行了分类,然后画了一张图,如图(2)。其中U表示广州所有外资超市所需所有货物的集合,A表示广州市有荷兰牛奶巧克力需求的外资超市组成的集合,B表示广州市有美国加州提子需求的外资超市组成的集合。
(1) 图中哪部分表示既有荷兰牛奶巧克力需求又有美国加州提子需求的外资超市?
(2) 图中哪部分表示有荷兰牛奶巧克力需求或有美国加州提子需求的外资超市?
(3) 图中哪部分表示既没有荷兰牛奶巧克力需求又没有美国加州提子需求的外资超市?
分析:这道题出现的货物种类繁多,我们要透过表面挖掘出隐藏在题目之中的解法,其中问题(1)涉及集合中交集的运算,问题(2)涉及集合中并集的运算,问题(3)涉及集合中补集的运算,梳理出题中个量之间的数学关系,解题的具体流程也就生成了。这种类型题充分体现了数学教学能与物流专业携手并进,两者的亲密结合能激起学生学习热情,有助于师生在课堂上充分交流,分享彼此的想法,共同取得进步,实现共赢的局面。纵观以上分析,通过对物流专业知识特点进行挖掘,我们能将数学知识、方法有效镶嵌到物流专业课程学习中,实现数学纯理论知识的通俗转化,为学生架设易于接受和理解的阶梯,增强学生对数学课程学习的好奇性和自信心,激励学生主动利用所学数学知识去探索、研究自己所在专业学习中出现的各种具体案例,使数学应用有效达成为专业课学习服务的宗旨。
三、总结与建议
总之,在数学教学过程中注入物流专业知识,能调动学生探讨问题的积极性,使学生由被动学习转变为渴望学习,让学生深切感觉到,物流专业课程问题的深入研究离不开数学知识的灵活运用。反过来,数学知识的恰当应用也能辅助、简化物流专业课程学习中遇到的众多实际问题的解决,从而降低专业学习运算方面的难度,拓宽专业知识研究的范围,增加专业领域研究的深度。
【参考文献】
[1]张顺燕. 数学思想、方法和应用[M]. 北京:北京大学出版社,1998.
[2]王之泰.现代物流管理[M]. 北京:中国工人出版社,2002.
随着我国经济不断发展,高素质技能型人才在市场上的竞争力越来越高,在新课改不断深化的背景下,中职学校教师应以培育技能型人才为宗旨,对学生的基础课程知识进行巩固,并培养他们的专业能力。中职数学教学与专业知识教学的有机融合,是帮助学生提升专业技能的有效方法之一。基于此,中职教师必须摒弃传统的教育理念,开展现代化教育课堂,将数学知识与专业知识进行有机融合,结合创新理念,采用多元化的教育方法,将教学内容进行灵活处理,从而提升学生的学习兴趣。
1. 中职数学知识与专业知识融合存在的问题
1.1 学生学习基础较差
多数中职学生由于没有较强的自控能力,因此在学习时注意力不能长时间集中,导致文化课程基础薄弱,教学知识不能及时理解与消化,知识结构体系建立不完整,而导致教学课堂氛围低迷,学生学习的兴致不高。面对这样的情况,中职数学教师也十分苦恼,学生的学习兴致调动不起来,引导教学的方式不正确,再加上学生的基础文化知识薄弱,很难进行深入化教学,导致教学质量不佳。
1.2 教学评估体系落后
在开展中职教学的过程中,数学教师应采用科学的教学理念,培养学生的实践应用意识,加强学生的实践能力,将数学知识与专业知识进行有机融合,从而达到教学预期目标。由于职业教育的独有特色不能够完全展示出来,教师更注重学生的学习成绩,而忽略了学生的素质培养,导致学生仅为应付考试而学习数学知识,形成恶性循环,使学生的创新思维受到限制,不能够合理转化数学知识,将其应用到专业课程实践上,使教学质量受到严重影响。
1.3 数学教育重视程度不够
中职教育的教学目的意在培养学生的专业技能及实践能力,而目前大多数中职学校忽略了基础学科的重要性,从而使数学课堂的教学质量不佳。由于多数中职学生更侧重于专业课程的学习,忽略了数学课程的重要性,且学习数学的热情不高,学习情绪低迷,从而导致教师的积极性受到打击。最终导致中职教育数学教学的实际状况与预期教学指标相差甚远,学生综合素质培养水平整体偏低。
2. 中职数学知识与专业知识融合创新策略
2.1 转变教学观念
中职数学教师必须转变传统的教学观念,适应现代社会的发展需要,使学生熟练掌握数学知识的同时,还要对其专业课程的实践能力进行培养,从而达到培育高素质技能型人才的最终目的。目前大多数中职数学教师的学术水平较低,很难将所授专业的知识与数学知识进行有机结合形成整体框架,从而发生课程脱节现象。在开展中职数学教学的过程中,教师必须以培养学生的职业技能为主体目标,转变传统的教学理念,熟练应用专业知识,将数学知识与专业知识进行有机结合,在教学期间不断进行渗透,使学生充分了解数学知识融合专业学科的重要意义,并不断培养学生的职业技能与综合素质水平。
2.2 结合专业知识拓展教学内容
在中职数学教学过程中,由于专业的差异性对数学知识具有不同的需求,教师应根据专业课程内容,寻求数学知识与专业知识的最佳融合点,从而明确教学内容,突破数学知识教学中的难点及重点。如会计专业对学生的统计分析能力具有极高的要求,电算化相关会计知识必须熟练掌握,且能够灵活运用,教师在进行教学期间,可以侧重讲解统计、概率、函数、集合等数学知识。
数学教师在授课期间,应根据专业课程的独有特点,灵活处理数学教材,与专业教师一起拓展教学内容,以学科实际作为教学的出发点,科学融合数学知识与专业知识,从而在专业课程中全面渗透数学知识,数学教学中又能灵活融入专业知识,使数学知识与专业知识的有机融合更为贴合,从而确保两者的综合价值得以体现,使学生对教学知识的理解更为深刻,提升学生的学习兴致,达到教学目的。
2.3 改革教学方式
数学学科的理论性较强,其中有大量的数学定理及数学公式,复杂且烦琐,因而教学较枯燥乏味,学生对学习数学的兴致不高。在实际的数学教学过程中,教师需要以激发学生兴致作为起始点,对传统的教学方式进行改革,合理运用数学逻辑思维,科学融合专业知识,调动学生的积极性与主动性,正确引导学生进行自主探究。除此之外,数学学科存在大量的抽象化知识,中职学生很难进行充分理解,教师应转化教学方式,使抽象化知识变得直观化,合理结合专业化知识,使教学变得生动、有趣,有效降低学习难度,调动学生的学习积极性。
中职学生的文化水平参差不齐,教师应结合学生的实际情况开展针对性教学,在学生能够接受的范围内开展层次化教学,从而使知识基础薄弱的学生巩固基础知识,使基础良好的学生进行知识深化,进而使所有学生都能在自身的承受范围之内接受更多的知识熏陶,从而达到甚至超出预期教学目标。
1引言
在交通相关院校中,交通运输相关专业主要包括铁路运输、航运管理、物流管理、物流工程、电子商务等专业.由于不同学校都具有一定的特色和优势学科,对交通运输相关专业的划分不尽相同.例如大连海事大学的特色和优势学科在轮机、航海、航运等方面,其交通运输管理学院的交通运输相关专业包括航运管理、交通运输、物流管理、物流工程、游艇管理.例如北京交通大学交通相关的优势学科是铁路方面,对应专业就是铁路运输专业,每年高考报考这个专业的学生可以说是人满为患,也造成学院师资力量不均衡.对交通相关的其他院校,在此就不一一赘述了.
以城市交通为例,交通运输专业可以和土木工程、桥梁等专业紧密结合起来,可以为修路、立交桥等工程性很强的作业提供一定的科学决策支持.但是在哪里修建道路或立交桥,以及需要修建多大的通行能力,是否需要设置信号灯,如果需要设置则怎么设置绿信比都是很强的科学问题.以美国的林肯隧道为例,上个世纪60年代末,林肯隧道当时是一个交通瓶颈,美国纽约市拟新建一条从曼哈顿通往新泽西的隧道.后来麻省理工学院的科学家通过对林肯隧道的交通流进行理论分析后发现,对现有管理和控制措施进行适当调整,可以使通行能力提高20%,从而避免了修建一条新隧道.
(a)
(b)
图1(a)改造前和(b)改造后同一时段崇文门路通实况对比,引自文献[1].
以北京市崇文门路口疏堵为例,如图1所示.其中图1(a)表示改造前的交通实况,而图1(b)是改造后的交通实况.很明显,改造前崇文门路口的流向较为复杂,机动车、非机动车、行人之间相互干扰严重,经常处于无序混乱状态.在科学分析与仿真后发现,对现有管理控制策略进行了适当的调整:合理消减隔离带,重新匹配路口五个方向进出口流量、明确路权等策略.通过改造后,崇文门路口的通行能力提高了11%.
2数学例子
前面讲的案例都是交通科学指导交通工程实践方面的大例子,下面讲讲交通运输专业课程授课过程中可以涉及的两个数学小例子.
综合交通运输涉及水运、道路、铁路、航空和管道等交通方式,不同交通方式在运价、运力和运距方面都有各自的特点和优势.如果教师在上课过程中,只是讲授这些基本的道理,学生们固然一听也都明白和接收这些道理,但是无法引起学生们更加深入的思考和研究.下面在讲授综合交通运输相关内容时引入凸函数和凹函数的性质和特点[2].凸函数和凹函数在定义上只是“ ”和“ ”的区别,定义非常抽象,也很容易混淆.在大城市生活中,大家每天都可能经历交通的拥堵,甚至现在变得越来越堵,体现出拥挤效应.在班轮运输中,集装箱船舶大型化,从而运输具有规模经济.从广义运输费用的角度看,拥挤效应和规模经济对应的费用函数分别具有凸函数和凹函数的特点.随着运输(或出行)数量的不断增加,拥挤效应体现为单位费用增加,而规模经济正好相反.紧接着有另一个问题,凸函数与凹函数对应的运输或路径优化问题哪个易于求解?很明显,由于拥挤效应,选择路径时尽可能避开拥挤区域,使得从起点到终点的最优路径非常分散.对于规模经济,货物越聚集,单位运费越低,在没有运输能力约束条件下,从起点到终点的最优路径唯一.相比于唯一的最优路径,存在多条最优路径的凸函数运输优化问题显然比较易于求解.对于个体来说,可以通过不断调整路径选择,降低运输费用,从而逼近多条最优路径中的一条.对于最优路径唯一的情况,在求解过程中得到的路径,虽然其运输费用可能已经足够低了,但是所得路径也许和最优路径有天壤之别.
城市交通规划理论[3]中关于交通分配方面有两个经典的模型:用户均衡和系统最优.用户均衡模型表明的是用户选择路径时的自私行为,即选择对自己最有利的路径.系统最优模型是从系统整体出发,大家的路径选择是使得整个系统拥堵最小.通过边际收费的方法,使用户均衡模型得到的结果与系统最优模型的结果一致.边际收费,可以和经济学中的影子价格,最优化理论中的对偶变量有机的联系起来.另外,对于这两个经典模型的求解算法Frank-Wolfe算法[3-5]也可以和泰勒展开式、最速下降法、梯度方向等内容紧密联系起来.相信多元化的上课方式定能受到学生们的青睐,开拓学生们的眼界,不断地巩固各学科的知识.
3结论
本文通过几个例子,深入浅出地描述了交通运输专业课程中一些的科学问题和数学问题.希望能激起学生们的学习热情和多向思维,形成良好的学习和思考的习惯,不断去钻研各种工程和科学问题.
参考文献:
[1]高自友,2006.国家973项目“大城市交通拥堵瓶颈的基础科学问题研究”申请书.
一、学习高等数学的意义
恩格斯说:“要辨证而又唯物地了解自然,就必须掌握数学。”培根说:“数学是打开科学大门的钥匙。”随着科学技术的发展,人们越来越深刻地认识到:没有数学,就难于创造出当代的科学成就。科学技术发展越快越高,对数学的需求就越多。
学习高等数学的意义主要不在于学数学知识的本身,更重要的是培养学生的创造性思维、数学思想和运用数学解决实际问题的能力。它培养的是一个人的综合素质,培养的是一个人的数学素养,培养的是一个人的终生能力。高等数学充分体现了逻辑思维、抽象思维、类比思维、归纳思维、发散思维、逆向思维等创造性思维,通过高等数学这一载体很好地体验这些思维方式,提高学生的科学思维能力。数学思想包括数形结合思想、转化思想、公理化思想、极限思想、结构思想等。数学素养高的人才,遇事考虑缜密,办事讲究原则,想问题全面,思路清晰,条理清楚。这就是数学的魅力所在,其他学科无可代替。
二、高职院校高等数学课程的教学现状
1.高职院校高等数学教学内容缺少创新,难以适应专业课的要求,难以调动学生的学习热情。
2.学生学习高等数学的主动性不高,多数学生处于被动学习状态。从学生的作业来看,抄袭现象严重;从考试来看,传统的考试方式陈旧落后,考试不及格率高。
3.一些学生认为高等数学没用。从管理者角度看,他们认为学生高等数学不及格率高,影响学生就业率,因而对高等数学课时一减再减,有的院校个别专业甚至砍掉高等数学课程。
三、对高职院校高等数学课程教学现状的分析和思考
1.加强高等数学课程的自身建设。长期以来,高职院校高等数学的教学内容大多是本科高等数学教学内容的压缩,教学模式与教学方法基本上是沿袭或借鉴本科的模式。高职院校培养目标和任务与本科不同,高职院校高等数学教学应具有鲜明的高职特色,不能照搬照抄本科的教学模式与教学方法。高职院校高等数学课程建设的重要组成部分是教材建设。教材不但要体现数学的基础性作用,而且重点要放在满足学生所学专业的需要、为专业服务上。在教学中做到两个重视和两个淡化,重视数学概念和数学思想,重视专业应用需要;淡化复杂的数学计算和技巧,淡化数学本身的知识体系。教师要讲清数学概念,注重概念引入的实际背景,强调数学方法、数学思想与数学素养方面的教授和培养。学生要正确理解概念,掌握定理、公式及在实际中的应用。在有限的课堂教学时间内,删除复杂、难度较大的计算,提倡学生学习并运用现有的数学软件解决计算问题。从学生所学专业和已有的知识背景出发,选取合适的实际问题,让学生克服数学抽象、数学困难的心态,为知识的教授形成做好情感上的准备,为学生进行数学实践和交流提供充分的机会。在教学过程中,要注意拓展数学的应用空间,突出高等数学在科学技术和实际生活中的应用,尽可能地将高等数学与各专业课程的实际问题联系起来,为专业服务。
2.教师要转变思想,增强为专业服务的意识。为何一门理论体系完善,内容丰富,高度抽象,应用广泛,又有一大批优秀教师兢兢业业从事教学的高等数学课程教学会出现上述现象?其中的一个重要原因就是高等数学课程没有与专业课程有机衔接。高等职业院校高等数学课程教学与各专业课程教学各自为政,相互脱节。如何在高等职业院校的高等数学教学过程中,加强与专业课程的衔接,增强高等数学课程的有效性和实用性,充分体现数学的工具性作用,培养学生逻辑思维能力,观察问题、归纳问题并解决实际问题的能力,值得我们不断研究和探索。高等数学的教师要转变思想,要把教学工作的重点转移到为专业课程服务上。
3.学生对高等数学的学习要有自信心。数学具有很强的抽象性,正是这一点往往成为一些学习者从小学到大学的心理障碍。有的人因为高中数学学得不是很好,对高等数学学习起来缺乏自信,不相信自己能学好这门课程。增加对学习高等数学的自信心,不要畏惧它,会很容易接受这门课程,也会发觉其实这门课程并不难。要从简单、基础的数学思维转到对高度抽象、复杂的高等数学的学习中确实有一定的难度,但越难的学科越具有其独特的魅力,如果不断地掏出心思去学它、懂它、理解它、体会它,就能产生兴趣、感觉到它内在的美。这是学好高等数学的必要条件。
四、急需解决的主要问题
1.高等职业院校高等数学课程加强与各专业课程衔接,更好地为专业服务。根据“课程教学目标服务于专业培养目标”的要求,针对专业课程教学的实际需要,高等数学课程在教学内容体系构架上,坚持以实用性和针对性为出发点,以立足于解决实际问题为目的。
2.根据各专业的需要,对高等数学的知识体系进行整合重构,以铁道运输专业为例,除将导数的应用与定积分的应用进行整合,将建立函数关系、数列极限、极限的保号性、闭区间上连续函数的性质、高阶导数的求导法等内容加到与专业课程相关的学习情境中。把罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理、泰勒公式等一些理论及证明删掉。对高等数学中一系列难点问题的讲述进行系统改进,并对高等数学教学中一些重要概念中的漏洞予以弥补。
3.编写适合专业的《高等数学》教材。计划编写《高等数学》和《工程数学》教材两部。《高等数学》为基础数学部分,各专业必学内容。主要内容包括:函数、极限与连续、导数与微分、导数的应用、不定积分、定积分及其应用、多元函数微分学、多元函数积分学、数学文化等。《工程数学》为应用与提高部分,各专业可以根据实际情况适当选学。主要内容包括:常微分方程、无穷级数、线性代数初步、拉氏变换、概率论初步等。《工程数学》为各专业选学方便,尽量做到每章内容独立,各成体系。
数学是中职学生必修的一门公共基础课,其教学任务是“使学生掌握必要的数学基础知识,具备必需的相关技能与能力,为学习专业知识、掌握职业技能、继续学习和终身发展奠定基础”。然而,就中职会计专业而言,数学教学现状却不容乐观,一方面学生数学基础比较差,并且参差不齐;另一方面教师忽视学生学习的主体作用,教学方法陈旧、单一,特别是与会计专业课程严重脱节,致使学生缺乏学习积极性,课堂教学低效。因此,我们必须充分认识数学的应用价值,注重数学课与会计专业课的联系,使数学教学更好地为专业课程教学服务,为学生综合素的提高服务。
一、数学是会计专业课学习的基础
基础会计是会计专业的基础课程,是指在商品生产的条件下,研究如何对再生产过程中的价值活动进行计量、记录和预测;在取得以财务信息(指标)为主的经济信息的基础上,监督、控制价值活动,促使再生产过程,不断提高经济效益的一门经济管理学科。会计学也
是一门实践性很强的学科,它既研究会计的原理、原则,探求那些能揭示会计发展规律的理论体系与概念结构,又研究会计原理和原则的具体应用,提出科学的指标体系和反映与控制的方法技术。意大利学者帕西奥里在其1494年出版的《算术、几何、比与比例概要》一书中以“计算与记录详论”为题,系统介绍了当时流行的“威尼斯簿记法”,并结合数学原理加以概括,为会计学的产生奠定了基础。可见,会计学的产生和实践都是以数学为基础的。事实上,会计专业课程的学习对数学的需求是有层次的。第一类如基础会计、财经法规和会计报表很少涉及数学知识;第二类如财务会计、成本会计、税收基础和会计电算化所用数学知识较多,会涉及到集合、数列、平均数等概念和一些基本的数学方法。如,财务会计计算固定资产折旧的方法、成本会计中辅助生产费用分配方法、会计电算化生成会计报表时运用数学知识定义计算公式和审核公式等;第三类如财务管理、管理会计和统计基础对数学知识要求比较高,包括函数、数列、极限、概率、统计等数学知识。明确这些要求,对于我们在会计专业进行数学教学是很有必要的。
二、数学能力差对专业课教学的影响
数学计算能力差对专业课学习的影响是致命的。会计是以货币为主要计量单位,运用专门的方法,对各单位的经济活动进行核算和监督的一种管理活动。会计核算的对象有很多,例如:对收入和支出的计算、款项和证券的收付、债权债务的发生和结算等等。而这些核算都是和数字打交道的。因此,计算能力对学习会计专业课程尤为重要,计算能力差,会计就无从谈起。
数学思维能力差对专业课学习的影响是多方面的。其一,在会计专业课程的学习中,有很多知识是靠理解来记忆的,需要在感受具体的案例基础上进行抽象、概括、总结出来。而他们的抽象思维能力差,只靠死记硬背,机械记忆。这样后果要么是记得住,不能理解,不会应用;要么是保持时间短,很快遗忘。其二,在实务和做账的操作过程中,有很多知识可以凭借形象思维来完成的,可以借助例题、样本来理解和记忆。而他们形象思维能力比较差,不善于通过具体操作认识知识的内在的联系和本质,死记一些具体的操作,加大了学习的难度。其三,由于只靠死记硬背、机械地学习专业知识他们的逻辑思维能力训练,久而久之养成不动脑筋、懒于思考的习惯,阻碍了学生数学和专业课的学习效果,也影响了学生综合素质的提高。其四,严重的是很多数学教师,以及专业课教师仍未改变陈旧的教育观念和方法,重视知识记忆而轻视思维能力培养。
三、学生数学能力差的归因
调查研究表明学生数学能力,特别是计算能力、思维能力差的原因有以下几个方面:
第一,中职生源比较差。中职学生数学基础差、能力低,多数学生学习数学兴趣不浓、信心不足、畏惧心理、逃避心理、自卑心理严重,很多中职学校新生入学的数学成绩平均不足40分,这是中职学生的数学基础,是他们实现能力差的客观原因。
第二,教材脱离学生学习实际。中职数学课程照搬普通高中的知识体系,脱离学生实际和专业实际,是教学有效性较低的重要原因。
第三,教学观念落后,教学方法单一。传递式教学方式以教材为中心,以教师为中心,不进行教材整合,照本宣科,教学实施中主体错位,是教学有效性较低的根本原因。
第四,教学时间严重不足。中等职业技术学校数学课在第一学期开设。目前中职会计学新生绝大多数为初中应届毕业生,他们已形成经验型抽象逻辑思维,初步形成理论型抽象逻辑思维。中职一年级是学生思维优化发展的关键期。
四、会计专业学生数学能力培养
数学具有高度的抽象性、逻辑的严谨性、应用的广泛性。数学教学不仅使学生掌握数学知识、培养计算能力和思维能力,同时,也使学生养成一丝不苟、实事求是的科学态度,严谨、有条不紊的工作作风。
首先,要重视计算能力的培养。当前的中职数学课堂教学上,数学教学只注重某章内容知识点的传授,只关注学生会不会套用公式,至于运算的结果如何,往往很容易被老师忽视。作为数学老师我们总会认为学生掌握计算过程就达到了教学目的,至于结算结果,那是初中甚至是小学学习的内容了。但是对于会计专业而言,我们忽视的正是学习会计的学生真正要具有的能力。因此在教学过程中,我们一定要很好训练学生把正确的结果计算出来,而且还要加强练习,以提高计算的速度。在学生的计算过程中,我们还要进一步要求学生不仅要会在草稿纸上演算,而且要学会大力借助计算器或其他的能帮助计算的工具进行计算。例如在有理指数的教学中,要在计算 就很容易,但是要计算 就不容易了。这时候我们应该让学生使用计算器。至于计算器怎么操作,教师不必过于担心,手机那么复杂都难不倒学生,小小一个计算器又怎能难得了他们呢。
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)24-090-01
2002年,小学教育专业列入国家本科专业序列中,高等教育体系中融入小学教师培养。为了适应这一发展趋势的要求,在学习优势的前提下,对其他专业特点进行整合,开设小学专业课程设置,主要目的是为了培养高素质以及高学历的小学教师。
一、专业培养目标的定位
1、培养目标定位的理论来源。首都师范大学提出这样的观点,小学教育本科要求需定位在“小学”,小学数学教学难度系数较低,但教学中方法引导是教学的难点,很多小学教师具有较高的数字专业素质,但是对于小学“教”的素养却缺失很多,师范专业自身的素养高低固然重要,但是关键是“教”的能力高低,因而教学中定向在小学,定位在本科。本科层次的小学教师培养要提升其培养的专业化和技能化。小学教师专业化与现代教育的历史发展有着本质联系,同时也是科教兴国战略实施的重要原则,教师队伍的专业化是当前世界教师队伍发展的关键,对小学教师进行职前培训是专业化培训的起点。
2、培养目标定位的措施。为培养高素质的小学数学教师,首先,要对专业进行定位,掌握专业培养目标,这样才能实施具有针对性的教学计划,转变数学专业的培养思路,培养高素质的小学教师。本科是学术研究中较为基础的学位,那么小学教师就要以职业技能的培养为教学发展取向。这种冲突给专业定位带来矛盾,因而作为小学教育专业的课程教师,在自身素质得以提升的前提下,对专业定位和培养目标有着较为深入的了解,在学生培养过程中,协调好人才培养和专业定位之间的矛盾。
二、小学教师培养中重点关注问题
1、加强数学专业教育。小学数学教师在学校学习的时候需要奠定扎实的数学基础,以适应数学教科研工作的开展。专业层次的小学数学教学培养,需要加强数学教育专业的特长,不是有些专家和学者认为的削弱。小学数学教研专业的学生需要具有理科学生的数学功底,这样才能在学习中对知识不断感悟,并且把这些感悟转化到数学的教学方法中。
2、数学专业知识内涵的注重。教学中“封闭式”向“开放式”的转变中能够看到,优秀小学教师的培养,不是要培养学生广博高深的基础知识,更是培养学生对知识学习的广度和深度。比如在数学知识学习过程中,学习中以数学知识为基础进行连续数学知识的引入提升学生的数学学习系统性,也有关于数论和离散等相关的数学知识延伸学习。达到一定标准的学习水平后,学习数学的思维和学习的学习方法,因为人任何知识学习都要清楚的了解一点,“授人鱼不如授人以渔”。
3、数学教学内力培养的落实。在我国的师范教育中,教育学和心理学和学生的实际学习生活脱节,理论的学习在实际应用中意义不大,很多学生在今后的工作中对理论知识的运用可以说是少之又少。针对此问题,可以借鉴国外成功的案例。例如,国外为培养小学生开展的有关“小学数学”课程理论知识教学。该课程的开设方式是让学生借助计数、有理数运算、几何学等相关数学知识学习和探讨数学的定义,在活动中考虑数学改革的相关问题,讨论数学和作业之间的密切联系。这门课程主要注重课堂教学中理论和实践的相互结合,更是注重教育学、心理学和各项专业知识之间的联系,教学培养的核心是落实实践教学能力的培养。
三、专业课程设置中的理论意义研究
小学教育专业在课程设置方面还有很多地方忽略课程发展的实际需求,要求面向专业,在实际对教学工作中学生学习的非常吃力但是还不能取得良好的学习效果,高等教学的作用没有得到充分的体现。高素质小学教师的培养目标,需要在教学过程中培养小学生的专业特点,在课程体系合理构建的前提下,体现出高等教学对教师的培养作用,并且在教学的时候结合专业自身特点。了解课程设置目的,对教育专业开展相关要求,达到小学教师的培养目标,小学教师的培养需要有较为扎实的学科知识,更需要教师有较为广阔的知识面,所以在开展教学的时候不能像数学本科那样专业化程度较高,主要是通过学科类知识的学习过程,获得高等教学和小学数学方面的知识,深入体会数学的思想方法,并且从数学的角度分析和解决问题,让学生创新实践精神得以提升,数学素质的提升中,为学生今后的发展奠定基础。
四、教学观念和教学模式的改变
小学教育专业的数学课时比较多,但教师在教学的时候更多的运用语言知识讲解,对于数学和思想方面的渗透较少,有时候教师在教学的时候把数学思维、数学思想等方面的教学内容也忽略,只不过是在课程教学中偶尔提及,但是这些思想和精神的提及对于学生的数学学习有较大的帮助,职前教学中学习很多相关的思想知识,但是没有较为深入的理解因而学习能力和学习方法上还有较多有待改善的地方。
结合课程专业设置特点,专业课程教学中,教学模式和教学观念需要不断的提升,知识学习的过程中能力培养也变得尤为重要,不但要注重教学的结果,更要在教学结果中体现思维方式,以此培养学生的数学学习素养,讲授过程中课本内容的融入,对数学思想中的精神和人文方面有更高的要求,在高等数学的学习进程中,全方位的理解数学的基本理论知识学习,树立正确的数学学习观,并且具备开展数学研究的能力,整体上提升数学专业素养的发生,在小学专业优势发挥的过程中,做到扬长避短,趋利厉害。
数学课程作为小学专业中必不可少的一部分,让学生能够获得教学专业类课程的学习,获取高素质小学教师能够获取的科研教学。虽然专业高校教师教学水平高,但缺乏对初级教学的研究,尤其是小学教育研究的不够深入和彻底。因而高素质小学教师的培养,需要专业教师在弥补自身不足的前提下,适应教学发展的本质要求。
随着我国经济的进一步发展,国家对基础教育的投入逐年加大,中小学教师社会地位得到了显著提高,必将会有越来越多的优秀学子将就业的目光投向中小学,对于以培养义务教育阶段师资为主要目标的高等师范专科院校来讲,唯有切实提高教育质量,培养出优秀的中小学师资,才能在这场新的机遇与挑战中得到发展。但是,随着基础教育的发展,对基础教育阶段师资却提出了更高的要求,而目前的高等师范专科院校学生的基本素质却出现了下滑趋势。因此,针对高等师范专科院校的实际情况,制定出既符合学生实际情况,又能满足社会需求的培养方案,就成为迫在眉睫的事情了。
一、增强师范特色,狠抓教育教学技术
师范性是师范院校与其它大学的重要区别,是教师职业和教师专业化的必然要求,而数学专业素养则是与其它教育专业的重要区别,是数学教师实施数学教学的理论基础。师范性与数学专业性是数学教育专业的两个方面,在进行课程设置的时候必须统筹考虑,合理规划,使数学教育专业的学生既能够系统地了解数学科学,掌握必需的数学专业知识,具备推理严谨、言必有据、条理化的数学思维习惯,同时又能够了解青少年心理发展规律,准确把握数学课程标准,结合教育科学的一般理论和方法,利用现代化的教育教学技术,适当地创造性地开展数学教学活动。
从发达国家的师范教育的成功经验来看,重视师范性是他们共有的特征。例如,美国的师范性课程(不含教育实习)占总课时的17%―18%;英国的教育类课时则占总课时的20%以上;而日本、德国、俄罗斯等国的师范类课程多占总课时的15%―20%。除了在课时上要给予保证,发达国家师范院校开设的师范类课程、开课形式也是极为丰富的,例如,英国的师范教育中教育理论课和教育技术课均分为必修和选修两个部分,必修课程主要是教育学、心理学等,而选修则由比较教育学、多文化教育学、教育行政管理,等等课程组成;新加坡的小学师资教育也大体如此,甚至划分更细。可见,加强课程的师范性已成为各国师范课程设置的一个重要特色,充分表明了教学基本原理和普遍规律越来越受到人们的重视,教师的专业化趋向也越来越明显。
由于数学的理论性比较强,而中小学生更擅长接受比较直观的知识,为了能比较好地解决知识的理论性和学生对学习要求的趣味性这一矛盾,教师的教育教学技术就显得尤为重要。信息技术的发展,为我们解决这一矛盾提供了广阔的平台,使数学知识生动形象地呈现成为一种可能。因此,教师应该掌握一定的课件制作技术,使课堂变得生动活泼,使学生的学习成为一种快乐的活动。而作为培养中小学师资的师范专科学校,则应担负起指导学生学习信息科学技术的重任。
二、夯实数学基础,提升数学思维能力
数学教育贯穿于从小学到大学的整个教育过程中,而小学阶段则是整个教育体系的基础阶段,这一阶段的数学教育是教给学生基本的数学概念及数学思想,帮助他们形成良好的数学态度,更重要的是要培养他们对数学的兴趣,使他们树立学好数学的信心。因此,在进行课程设计时,教师必须依据小学生的心理特征及对事物的接受能力,将比较复杂、枯燥的数学知识,以生动的形式传授给学生,以吸引小学生的注意,使其掌握一些基本的数学概念、运算规则。但是,作为引路人的教师,在抽象知识形象化的过程中,要满足的首要条件就是不能在此过程中将数学知识错解,这就要求小学数学教师首先要有扎实的理论功底和严密的数学思维。
作为数学思维能力训练,被称作“老三基”的《数学分析》、《高等代数》、《解析几何》的作用是众所周知的,也是国内外所有本、专科院校数学专业所共同开设的必修课程,但是目前国内现行教材基本都是供本科院校使用的,对于师范专科生来讲,这些教材存在着难度大、对后续课程的影响不均衡等问题。师范专科生学习这三门课的的主要目的是形成严肃的治学态度、言必有据的数学习惯、条理化的数学思维,以及能用一些高等数学的方法解决初等数学中出现的问题,从而对问题形成前瞻性的看法,对初等数学命题的真伪有比较好的甄别能力,因此师范专科院校的数学教育专业的数学专业训练与本科应用数学专业、数学教育专业都是有着较大区别的。第一,与本科阶段培养具有比较强的应用数学能力的复合型人才相比,专科数学教育专业的培养目标比较单一,主要是义务教育阶段的数学师资,因此,专科层次数学教育专业的专业训练主要目的是帮助学生形成严密的数学思维习惯,对以后教学工作中将会接触的知识有一定的了解;第二,从学生的接受能力来看,一般来讲,专科生的学习习惯、学习能力与本科生相比还是有较大的差别的,为了使学生能够适应学习型社会的需要,在专科学习阶段,要帮助学生形成正确的学习方法,培养学习能力。因此,在目前专科层次数学教材比较匮乏的情形下,对教材内容我们应有区别地对待,在保证数学体系完备的情况下,以够用、有发展潜力为原则,删繁就简,让学生在有限的时间里养成较好的学习习惯,尽可能掌握与以后工作息息相关的知识。
以《数学分析》为例,多元函数部分无论是对后续课程的开设,还是对学生以后的工作,其影响都是微乎其微的。因此,对于《数学分析》,我们应适当简化多元微积分的内容,加强一元函数微积分等基础理论部分的严格化和现代化处理。由于现行中学教学大纲的改革,原来一些高等数学的内容在中学教材中也有所体现,例如刘玉琏先生所著的《数学分析讲义》中第一章大部分内容和中学教材有重复,因此在第一章的学习时,应当以学生自学为主。而对于数列、级数,以及一元函数的极限、连续、微分等内容的应用在中学大纲中已经得到体现,学生已经掌握了这些内容的运算规则,这为高校教师将精力主要集中在这些内容的理论化提供了便利。同时,由于一元微积分的理论与方法都比较成熟,可以通过对一个内容的比较深入的探究性学习,掌握数学学习的一般规律和数学思维的一般方法。因此我们应对这一部分内容提出较高的要求,在学习的过程中着力培养学生条理化的思维。而对数学分析中多元函数与函数项级数部分,由于其概念和性质的难以掌握,但是又与生产生活有比较密切的联系,因此在这一部分的学习中,我们应将注意力集中在概念的理解,以及实际应用上,舍弃比较繁杂的证明过程,只要求对定理内容、应用有一定的了解,通过比较丰富的实例解决定理要怎么用的问题。
此外,由于这三门课程的内容相互渗透,因此,有条件的学校,也可以考虑将这三门课程进行有效的整合,使之形成一个有机的整体,以减少对重复内容的学习,加强对整个知识体系的把握。
三、开拓数学视野,适应自我提升需要
由于专科阶段的学时较少、学生素质较差等客观条件的限制,专科生学习的深度和广度都远远不如本科生,本科层次的大量内容,尤其是应用数学知识,在专科阶段都无法教授,但是为了适应素质教育的需求,使师范专科生能够在将来的教学过程中开展比较有趣的数学活动,并使他们对学有余力又有浓厚数学兴趣的小学生进行有效的课外指导,因此在专科教育阶段我们应针对学生实际情况开设一些在实际生活中有着广泛应用、与中小学数学教学相关的课程,例如线性规划、概率与统计、简单的程序设计等。其中概率与统计、线性规划等与中小学数学教学联系紧密,在实际中的应用比较广泛,理论体系比较完善,方法易于掌握,因此,这些课程应当考虑在专科阶段开设。而随着时代的发展和计算机的普及,简单的算法在中小学出现将会成为一种必然的趋势,而美国等发达国家的中小学教育发展也验证了上述趋势。因此,在课程设置时我们要冲破专业限制的束缚,根据专科生的发展需要开设一些有发展潜力的课程。
此外,为了让专科生在以后的工作中增强数学的趣味性,诸如数学史、数学美学等数学文化课的开设也是必要的。一方面,这些数学文化课的开设可以弥补专业课开设过少的不足,从而开阔专科生的数学视野,使学生对数学的发展和全貌有一个比较粗略的了解,在以后的工作学习中遇到问题时不至于束手无策。另一方面,数学美学中诸如孪生素数、四生素数、完美数、回文素数,以及数学史中著名数学家的小故事等内容都是中小学生所喜闻乐见的,在学习的过程中适当地穿插这些趣味知识,既可以活跃课堂气氛,加强对数学知识的理解与记忆,又可以激发中小学生学数学的兴趣,帮助他们树立学好数学的信心。
总之,在进行课程设置时,我们应针对专科生的实际情况,以够用为原则,从全面提高专科生的数学专业素养出发,使专科生毕业后能够迅速完成从学生到教师的转变,成长为一名优秀的人民教师。
参考文献:
在十几年的数学教学中,笔者发现专业课与数学课的教授中有很多地方不能很好地衔接。这不仅影响了学生对专业方面知识的掌握程度,而且严重影响了专业课程的教学效果。下面从以下几方面谈一下笔者的看法。
一、影响数学教学与专业课程的有效衔接的因素
1.数学课和专业课的知识不能很好地结合
在初中时,学生们都学习过如何解三元一次方程组,但是时间长了有些知识忘记了,而且现有的数学教材上也没有这部分知识,可是在《电工基础》利用基尔霍夫定律求复杂电路的支路电流时,需要利用三元一次方程组求解;又如在单相交流电路和正弦交流电中均用到三角函数,其中包括正弦交流电的绘制、根据图像求解函数的表达式等,涉及数学的热萦杏谩拔宓惴ā弊龀稣弦型函数的图像等。
2.数学教师与专业课教师沟通和交流比较少
俗话说“隔行如隔山”,因为数学教师和专业课教师在教学上的沟通相对较少,数学教师既不能了解专业的发展情况,又不能深入地了解学生所学专业课所需要的数学知识,严重影响了学生学习数学的兴趣,因此数学课教师应深入专业课教师的课堂了解专业所需,随时解决问题。
3.适合不同专业的教材较少,而且针对性较差
多数的技工院校为满足市场的需求,开设的专业偏多。目前,学校所用的教材并不是针对每个专业的,即使有这样的教材,针对性也不是太强。这样就导致了数学知识不能更好地服务于专业,学生也感觉不到数学的用途。
二、实现数学知识与专业知识的有效结合
1.在教师和学生当中树立数学课与专业课紧密联系的思想
数学是为专业课服务的,但是专业课的教授又离不开数学知识。只有考虑到这个层面,才能够提高教师和学生的重视程度,间接地提高学生学习数学的积极性。
很多人认为技工院校培养的学生多为技能型人才,文化基础课对其不重要。即便是数学老师讲得很全面、透彻,但终究是针对性不强,导致学生在生产实践中不会灵活运用数学知识。笔者认为,数学教师和专业教师都应该转变教学观念,根据技工院校教学中“应用为主、适用为度”的原则,提高学生学习文化基础课和专业课的积极主动性。这样,学生能从数学的学习中找到成就感,也能让学生学习的目的性比较明确,进而提高学生学习数学和专业课的积极主动性。
2.适当调整数学教学内容的顺序
在授课中,笔者明显感觉到数学知识与专业课的授课进度不匹配。例如,电工专业中用到正弦波形的画法和函数分析时,数学课还没开始讲三角函数的图像和性质;还没讲立体几何,学生已经开始学习机械制图;在讲一元二次不等式的解法时需要二次函数的一些知识,所以需要先复次函数的相关知识等等。所以笔者认为适当调整数学课的教学内容的顺序是非常有必要的,这样才能真正体现数学作为“工具课程”的用途。想要解决这个问题,笔者认为可以通过教师互相听课、教研活动等形式,让有经验的数学课教师和不同专业课的教师进行讲课交流,进而让专业课和数学课授课内容、计划联系能更加紧密。
3.开发适合不同专业的数学校本教材,使数学知识与专业课做到真正融合
为了真正地实现专业课与数学课的有效融合,笔者认为应该把专业课中涉及的数学知识作为数学课程的教学重点。笔者所说的这种做法并不是让数学课教师把数学课按照专业课去讲,而是专业课教师要主动将一些专业上所需的数学知识提供给数学教师,使数学课教师对自已授课范围内的专业课知识有所了解,讲课时能做到心中有数。因此,针对不同的专业课程开发适合学生基础的数学校本教材是必要的,这样才能真正做到数学知识为专业课服务的目的,使两者有效地融合在一起。
20世纪50年代前期,国内很多高校数学系开设的都是基础数学专业,主要沿袭苏联的培养模式,目的是培养专门的数学工作者,因此在培养模式上更注重数学基础理论的教育,更注重知识的系统性和严密性。直至近几十年来,随着经济和科技的迅猛发展,人们越来越意识到21世纪经济和科技的发展离不开应用数学,离不开具有应用数学专业特长的高素质人才;同时,由于新的数学成果不断涌现,新的交叉学科不断产生和发展,数学与应用数学专业也要适当引进数学和新的交叉学科的新成果,为学生学习现代数学新知识打好必要的基础。因此,高校有必要对形成现代数学基础的系列课程进行明确定位,对课程体系和教学内容进行改革。
一、数学与应用数学专业课程和教学内容体系存在的主要问题
1.专业定位不够明确
国内许多大学都开设有数学与应用数学专业,不同的学校培养模式不尽相同,这在为经济社会服务方面起到了良好的作用。但有些学校专业定位不够明确,培养目标也大多是培养能在教育、科研、经济等部门从事实际应用、研究和管理工作的专门人才,专业定位过于全面和宽泛,造成用人单位认识模糊,毕业生就业方向不明确。
2.课程设置上针对性不强,对市场需求考虑较少
目前国内许多大学的总体办学思路是一样的,即“厚基础,宽口径,强能力,高素质”。有些学校为加强学生的动手能力和使用计算机的能力,增开了《数学模型》《数据结构软件》等课程;也有的学校为与国际接轨,开设了《微分流行》等课程,使数学与应用数学专业的课程设置有了很大改进。但总体上来说,仍普遍存在课程设置针对性不强、考虑市场对人才需求及造成用人单位对课程需求不够等问题,造成学生在就业市场上竞争力不强。
3.创新思维和技能训练不够
目前,我国的教育方式仍然是重知识灌输、轻技能培养;在课程上重理论学习、轻实践环节,重课堂教学、轻第二课堂,重必修课、轻选修课。这种教育方式不利于培养学生的兴趣爱好,不利于发挥学生的个性特长,造成学生动手能力和解决问题能力较差,很难适应市场对应用型人才的需求。
二、数学与应用数学专业课程和教学内容体系改革的原则
一是培养模式要多元化。高校必须认识到且找到自己的比较优势,给出一个明确的专业定位。这个比较优势就是数学与其他学科交叉形成边缘学科;定位就是夯实数学基础,突出数学与其他学科的结合等,形成具有自己特色和风格的数学与应用数学专业。培养模式可分为应用型和继续学习型。
二是培养方案要市场化。要以市场和就业为导向进行人才培养目标的重新定位,并以此为依据对培养方案进行改革。同时要紧跟本专业的发展方向,不断更新教学方法。也就是说,在制定培养方案时要严格把握四个“需要”:适应人才竞争的需要,适应现代科学技术发展的需要,适应市场经济发展的需要,适应学生就业的需要。
三是课程设置要模块化。在制定培养方案时要根据培养模式的多元化,按照模块化结构设置课程。
四是选课过程要自由化。在完善学分制的基础上增加选修课程,提高学生选课的自由度,尽量突出个性培养,实施人才培养规格的多元化。还要注意优化数学与应用数学专业的课程体系,整合教学内容,为培养高素质应用型人才创造有利条件。
三、数学与应用数学专业课程和教学内容体系改革的措施
1.在通识教育的基础上实行宽口径人才培养是数学与应用数学人才培养模式的根本
现代科学技术所呈现的综合化、整体化趋势,要求文理渗透、理工管相结合、学科交叉。在这种形势下,高校不仅应当进行以培养专门知识、技术、能力为目的的较宽的专业教育,而且应当进行以全面提高学生的综合素质为目标的通识教育。因此,课程体系与教学内容要充分体现通识教育的基础和拓宽专业的原则。
基于此种指导思想构建的课程体系中首先是通识教育基础课,学时在整个培养方案中占有相当大的比例,这样才能充分体现通识教育的基础,体现数学与应用数学专业的宽口径,体现设置专门方向又不过于偏重专业方向的思想,总体上达到在通识教育的基础上宽口径培养人才的目标。
2.整合课程设置、更新课程内容是培养数学与应用数学专业人才的前提
整合课程设置、更新课程内容是优化知识结构的前提。整合就是要构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系,更新教学内容则是精选经典教学内容,反映当代科学技术的最新成果和发现。
据此,高校可从分析类课程、几何代数类课程、应用数学类课程、数学教育类课程几方面进行。在课程内容改革上,把相关课程理论性较强的理论部分作为一门选修课,使其成为对该课程内容的加深与扩展。这些选修课对学有余力的学生来说,既能巩固基础课程的学习,又能使自身能力素质有所提高,得到新的收获。这与当前大众教育所面临的教学要求也是相适应的。对这几类课程教学体系和教学内容的改革主要体现在以下四个方面。一是对基本理论体系和阐述方式进行再思考,改革旧的体系,吸收先进的处理方式,把若干反映当代数学发展趋势的内容纳入系列选修课。二是注重整体理论体系,强调概念的背景和实质,概念与概念之间的本质联系,所讲授的内容在整个理论体系中的作用、地位、思想方法,注重数学思想的培养。三是建立数学模型的思想,加强有关训练,提高学生的数学素养和创新能力。在传授基础理论和基本技能的同时,加强学生在分析实际问题、建立数学模型解决实际问题等方面的能力。四是结合数学分析教学与计算机技术的关系,融入现代化教学手段。
3.加强实践和实验环节是构建数学与应用数学专业人才培养模式的关键
从教师教育模块来说,在构建课程体系时,既要处理好数学类课程与教育类课程之间的关系,又要处理好专业课程的“学”与教育实习的“教”之间的关系。通过对“如何教”的教育学、心理学、数学教学论等教育类课程的学习,扩展教学技能培训,增加教育实习时间,提高学生的教学实践能力。而教学实训信息技术与数学教学的学科整合也是当前教学改革中一个值得关注的问题,因此可专门为学生提供计算机应用系列的选修课。
四、数学与应用数学专业课程和教学内容体系改革要达到的目标
对数学与应用数学专业进行课程和教学内容体系改革时,要突出师范教育特色,增加应用性课程,使师范生达到知识储备充足、知识结构完善,走上教师岗位后能够很快适应基础教育学科的变化。
参考文献
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【基金项目】2011年新世纪广西高等教育教改工程项目(2011JGA116);梧州学院重点教育教学改革工程项目(wyjg2008A0080)
数学建模是当今学界的一个热门话题,事实上,当有数学的出现并开始应用数学去解决问题的时候,就有了数学建模的过程.创立于两千多年以前的欧几里得几何,17世纪发现的牛顿万有引力定律,以及牛顿运动定律的建立,都是科学发展史上数学建模的成功范例,这些模型的建立解决了自然界运动规律的本质问题.随着科学技术特别是计算机技术的发展,数学与计算机相结合形成的数学技术已经成为解决几乎所有问题(包括物理领域和非物理领域)的根本方法,可以说,几乎所有的学科应用数学解决问题都是通过数学建模这个过程把数学与本学科融合起来,从而使本学科“达到完善的地步”的.因此,数学能力具体来说是数学建模的能力与学科专业能力的关系从来没有像今天这样密切.
一、数学建模可以建立的能力
数学建模是指对于现实世界的一个特定对象(一个实际问题),为了一个特定的目的,根据问题的内在规律,进行一些必要的简化和抽象,然后运用适当的数学语言、方法和工具,把实际问题描述为一种数学结构(数学问题),对之用数学方法加以求解,最后对原问题作出回答的整个过程.从数学建模的过程可以看到,这里需要的能力包括:
1.理解实际问题的能力
一个实际问题往往是错综复杂的,要用数学解决这个问题,首先要理解这个问题是什么,要理清问题当中的各种关系和脉络,把握好这个问题本身.
2.洞察能力
洞察力,即关于抓住系统要点的能力.从错综复杂的对象看清楚问题的本质,把握好各种关系的内在联系,抓住问题的主要矛盾,搞清楚主次,这就是洞察力了.所以从某种度角度来看,我们的洞察力看到的世界是本质的世界,是真实的世界.
3.抽象分析问题的能力
洞察到问题的本质后,还有一个对问题进行学科分析、描述的过程,需要对解决问题的过程进行思考,包括解决问题的步骤、步骤之间的关系、步骤的风险和收益,进而抽取问题的关键点和关键路径,描述过程关键点的基本工具有流程图、数据流图等.若是一个大问题,或者需要从系统层面来解决,就需要进行进一步的分解和规划,进行整体性考虑.分解可按两个维度进行,一是把一个问题分解成不同的子问题,另一个就是把问题的解决分解为不同的阶段.这种分析问题的能力,即分解和规划的能力.
4.“翻译”能力
这里包括两个不同的过程,一是把经过分析、抽象、简化的实际问题的主要矛盾最终用数学的语言、符号表达(翻译)出来,得到问题的数学模型,即从问题到数学模型的过程;二是对得到的数学模型用数学方法进行推演,得到数学结果,最后还要把得到的数学结果用学科语言表达(翻译)出来,即从数学模型回到问题的过程.在这两个过程当中,数学模型实际上就起到一个桥梁的作用,它是通向彼岸的必由之路,它的两头都连着问题本身.这种双向的“翻译”能力是应用数学解决学科问题的最关键一步.
5.通过实际加以检验的能力
实践是检验真理的唯一标准,所得到的数学结果的合理性和真实性,必须通过一定的手段对之进行检验.这是对数学模型不断进行修改、完善,朝尽可能准确的方向努力的能力.当然,数学建模没有最好,只有更好,只要模型满足一定实际的要求,达到符合实际需要的精度就可以了.
6.计算机应用的能力
数学与计算机相结合,才能形成能解决实际问题的数学技术,这种技术才是在实际中能直接运用的.因为,往往一个实际数学问题求解过程的计算量是非常巨大的,用人工通常是根本不能实现的.数学建模离不开计算机的应用,特别是要学会几种常用的数学软件,如编程语言Mathematica、Matlab、Lingo、Lindo、Mathcai,统计软件Spss、SAS,办公软件Word、Excel等.计算机与数学建模结合起来就如虎添翼,几乎可以解决所有的实际问题了.特别是现代社会,离开了计算机,就好像农民没有了农具,外科医生没有了手术刀一样.
数学是思维的体操,传统数学教学的过程主要训练的是人的逻辑推理的能力,称为演绎数学.一个数学建模的过程不但能锻炼人的逻辑推理能力,还能训练人的归纳推理的能力.作为一名当代的大学生,不但应该重视数学知识、数学方法、数学思想的学习,更重要的是应用数学知识、数学方法、数学思想去解决本学科问题的能力,而数学建模的学习和训练是一个有效途径.
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 13-0126-01
一、引言
二十一世纪高等教育教学内容和课程体系改革的总体目标是充分发挥课程体系的整体教育功能,全面提高育人质量。为了适应教育改革的要求,本文利用模糊数学的方法以计算机本科课程体系对例对其进行客观的评价,通过评价,我们能够了解现有的课程设置是否合理,课程实施中是否存在问题,课程设置能否符合目前就业市场的需求。通过课程评价促进课程改革,建设一套符合新生本科院校特色的课程体系。
二、新生本科院校课程体系的设置
课程体系又称课程结构,是指传授给学生的学科种类和知识体系的构成范围,由各门学科或课程组成。是专业知识结构的内在逻辑体现,既体现学科的理论体系,也体现教学内容的深度和广度。我院目前的课程体系设置是按照知识结构方向按照模块化的方式设置的。下图为我院目前课程体系的设置模块图。
三、基于模糊数学的课程体系的评价
在教育现代化进程中,课程设置的好坏将直接影响学生的知识结构,影响院校的教学效果。如何评价课程设置的合理性,课程评价占有极为重要的地位。课程评价是根据一定的标准和所收集的信息对课程价值作出判断的过程。是按照课程结构评价指标体系,根据评价人员对各评价指标的评分进行综合评价[2]。
(一)利用模糊数学的AHP层次分析法归纳影响课程体系的因素
由专业教学骨干和长期从事教学计划制定的专家20人组成专家组,对课程设置影响因素进行头脑风暴式讨论汇总,然后利用德尔斐法获得课程设置的影响因素(层次模型)如图所示。
(二)课程评价指标体系权重的确定
按照因素之间的相互影响和灵活性关系将其分层聚类组合,形成一个递阶的、有序的层次结构模型。请专家对各指标的相对重要程度进行评分,构造判断矩阵。
课程体系评价的权重指标
通过计算表明有88. 25%的参评人员认为课程体系为优级,有18. 5%的人认为达到良好,没有人认为课程体系为中等和差。通过对课程体系的综合评价,得出结论,我院目前的课程体系设置为优级。
四、结论
课程评价直接反映了课程体系设置是否合理,为课程体系改革提供了依据。本文利用模糊数学的方法以新生本科计算机专业的课程设置为例加以评价。这一模糊评价方法对于实际课程体系的建设具有很好的指导意义,也为其他课程体系的评价提供参考价值。
参考文献:
[1]张文辉,林基明,张红梅. 课程体系的模糊评价[J]. 桂林:桂林电子工业学院学报,2002(4):33-36.
[2]龚江泳.模糊数学理论在高校新体育课程体系评价中的应用[J]. 湖北:荆楚理工学院学报,2009(5):73-76.
[3]全立新.基于模糊数学的高职通识教育课程评价建模[J].哈尔滨:继续教育研究,2008(10):96-97.
[4]王素梅.高师院校课程评价体系的分析与构建[J].江苏:江苏教育学院学报(社会科学版),2005(11):27-29.