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以农学类专业为导向的高职高等数学模块化教学模式探索与实践
摘要:随着信息技术和农业现代化的发展,高职农学类专业高等数学教学面临着新的挑战。本文通过模块化教学模式的引入,探讨了如何将高等数学课程与农学专业实际应用紧密结合,提高学生学习兴趣和实践能力。本文分析了传统教学模式的弊端,提出了基于问题导向和项目驱动的模块化教学设计,并通过具体案例验证其有效性。研究发现,这种教学模式不仅提升了学生的数学应用能力,还增强了学生的创新意识和团队协作精神。
关键词:高职农学;高等数学;模块化;教学改革
一、研究背景、目的及意义
随着信息时代和农业现代化的快速发展,社会对农学类专业人才的需求逐渐增加,同时也对其综合素质和能力提出了更高的要求。高等数学作为高职院校的一门重要基础课程,对于培养学生的逻辑思维能力、分析问题及解决问题的能力有着至关重要的作用。然而,传统的高等数学教学方法普遍存在着教学内容与实际应用脱节、学生学习兴趣低下等问题,急需进行改革和创新。在此背景下,模块化教学模式的引入为高等数学课程改革提供了新的思路。
本文旨在探索以农学类专业为导向的高职高等数学模块化教学模式,通过构建问题导向和项目驱动的模块化教学体系,提高学生的学习兴趣和实践能力,增强其创新意识和团队协作精神。这对于提升高职院校农学类专业学生的综合素质和职业能力,满足现代农业发展对复合型人才的需求具有重要意义。同时,本研究还可为其他专业的高等数学教学改革提供参考和借鉴。
二、高职农学类专业高等数学的教学现状与问题
教材内容与实际应用脱节。高等数学教材内容较为抽象,缺乏与农学专业实际应用的结合。学生很难看到数学在农业生产中的实际应用价值,导致学习兴趣低下,无法理解数学概念的实际意义。由于高等数学内容的抽象性和复杂性,加之传统教学方法的单一,学生在学习过程中容易产生畏难情绪,学习兴趣逐渐降低。很多学生认为高等数学只是一门理论课程,与实际生活和未来职业无关,因此缺乏学习动力。教学方法陈旧。当前的高等数学教学仍以传统的讲授法为主,教师是知识的传授者,学生是被动的接受者。这种教学模式忽视了学生的主动性和创造性,不利于培养学生的独立思考和解决问题的能力。学生在课堂上的角色相对被动,缺乏互动和实践机会,难以真正掌握和应用所学知识。尽管高等数学在农学中的应用潜力巨大,但目前的教学中普遍缺乏实践环节。没有实际操作和实验环节的支持,学生很难理解数学在农业中的真正作用,也无法培养用数学解决实际问题的能力。
三、以农学类专业为导向的高职高等数学模块化教学模式设计
(一)课程体系重构
确定模块化教学目标。以成都农业科技职业学院农学类专业为例,高等数学课程分为三个模块[1]-[2]:极限与连续、导数与微分及应用、积分及应用。教学目标旨在培养学生具备必要的数学理论基础与应用能力,以适应现代农业科学研究、技术推广及生产实践中的定量分析与问题解决需求。
模块一注重极限与连续理论知识掌握和应用能力培养,培养学生利用极限思想解决农学领域实际问题的能力,如通过构建数学模型预测作物生长趋势、分析环境因子变化对农业生产的影响等,理解连续性在生物学过程描述中的应用。通过极限证明和连续性的逻辑推理,增强学生的数学逻辑思维和严谨性,为后续学习打下坚实的理论基础。
模块二聚焦于运用导数知识分析农学问题中的变化率,如作物生长速率、农药降解速度、土壤养分利用率等,利用微分法求解极值问题,优化农业生产中的资源配置,如确定最佳施肥量、灌溉策略等。通过案例分析和实践操作,培养学生将实际问题抽象为数学模型,利用导数工具进行定量分析和预测的能力。
模块三致力应用积分知识解决农学领域的面积计算、体积计算、质量分布、能量转换等问题,如计算农田灌溉水量、评估土壤水分含量对作物产量的影响、分析作物生长周期内养分吸收量。使学生成为既掌握扎实数学基础,又具备良好数学应用能力的高素质技能型人才,为现代农业的发展贡献力量。
(二)教学方法与策略
项目式学习法。根据不同的教学模块设计农作物生长数据分析项目、农业资源优化配置项目等,通过项目实施,加深学生对数学知识的理解,培养团队合作和解决问题的能力。探究式学习法强调学生的自主学习和探究精神。通过设置问题情境,引导学生自主思考和探索解决方案。例如,在讲授微分学应用时,创设关于农作物产量优化的问题情境,让学生通过查阅资料、实验操作和数据分析等方式进行探究学习,从而提高学生的自主学习能力和创新意识。线上线下混合式教学。利用MOOC与学习通平台发布教学视频、在线测试和讨论题,学生在课前预习和课后复习,提高学习效果。线下课堂注重师生互动和实践操作,帮助学生解决学习中的具体问题。
(三)评价与反馈机制
为全面评估学生的学习效果,构建多元化的评价体系[3]。课程评价指标包括平时成绩、期末考试成绩、项目报告增值性成绩等多个方面。平时成绩通过小测验、作业和课堂表现等进行综合评定,项目报告重点考察学生在实际项目中的表现和创新能力,期末考试检验学生对整体知识的掌握情况。
建立动态反馈机制,及时了解学生的学习情况和意见。通过定期的师生座谈会、在线问卷调查等方式收集学生的学习反馈,对教学中存在的问题进行调整和改进。教师针对每个学生的学习情况给予个性化的指导和建议,帮助学生不断提高学习效果。
四、模块化教学模式实证研究
本文选取了农学专业的两个平行班作为研究对象,分为实验班和对照班。实验班采用模块化教学模式,对照班沿用传统教学模式。每班各40名学生,两个班级在性别比例、年龄层次、入学成绩等方面基本一致,以保证实验结果的公平性和可比性。实验班和对照班的期中、期末考试成绩数据如下表所示:
从数据可以看出,实验班的期中和期末平均成绩均高于对照班,特别是期末考试差距更为明显。此外,实验班学生在各个模块测验中的表现也显著优于对照班,这表明模块化教学模式有助于提高学生的学业成绩。
问卷调查结果显示,实验班学生对模块化教学模式的满意度较高。在问及“是否愿意继续采用这种教学模式”时,87%的学生表示认可;而对照班中仅有41%的学生表示对传统讲授式教学满意。开放性问题中,不少实验班学生提到,他们更喜欢项目驱动和问题导向的学习方式,因为这些方式使他们更有参与感和成就感。
五、结论与展望
本文探讨了以农学类专业为导向的高职高等数学模块化教学模式,旨在提升学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。通过实证研究的开展,可以得出以下结论:模块化教学模式能有效提升学生成绩、增强学生的学习兴趣和积极性、改善学生的实践能力和创新意识及促进教师角色的转变。
参考文献:
[1]何桥丽,钟秋平,彭刚,潘新元.高职《高等数学》课程与专业融合协同创新
能力培养模式的探索与实践[J].广东岭南职业技术学,2019:98-101.
[2]丁建华,崔晓婕.以专业为导向的高职高专高等数学模块化教学模式探究[J
].智库时代,2019年1月.
[3]米黑龙.以专业为导向建构高等院校高等数学教学体系[J].现代商贸工
业.2018年第2期.
作者简介:黄冉,女,汉族,1990年10月,四川省乐山市,硕士研究生,讲师,函数逼近论。

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