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摘要：结合机电类专业的发展需要，针对高职机电类数学课程设置的目标，对数学课程从教学计划、教学大纲、教学内容、教学方法等方面实施了改革，使得高职机电类专业的数学教学与专业结合有了新的突破。
关键词：高职；机电类专业；数学课程；教学改革
作者简介：金敬（1968-），女，满族，辽宁北镇人，宁波职业技术学院数学教研室，讲师。（浙江 宁波 315800）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）02-0072-02
高等职业院校的机电类专业培养的是在机电行业技术操作、技术改造与实践等领域，具有计算机辅助设计、数控制造技术应用与实践的核心能力和数控操作、CAD/CAM软件操作等基本技能的技术人才。数学教育作为专业课程的基础，以提高学生的数学素质及运用数学解决问题的能力为目标，不应过多地强调其逻辑的严密性、思维的严谨性，而应强调其应用性，使学生学会用数学的思维方法分析和解决专业课方面的问题，是值得高职数学教育工作者关注的问题。
一、机电类专业数学教学内容设置的依据
CBE（Competence-Based Education，以能力为本位的教育），是一种职业教育思想。这里的能力，不是指单纯的技能，还包括掌握与运用这项技能所必备的知识与态度。这种教育模式强调的是职业或职业岗位所需能力的确定、学习和运用。能力本位课程模式强调以能力作为课程开发的中心，以能力为主线设计课程，而不是以学科知识体系为核心。所传授的知识是为能力培训服务的，应以“必需、够用”为原则。此模式对学生的评价不是以专业知识的掌握，而是以获取从事某种职业所需的能力为标准。
机电类专业的学生的就业岗位包括：机械（模具）设计与制造设备的安装、调试技术改造、产品营销、设备管理与维护、产品检验经营、管理工作等。笔者通过对学生今后的工作岗位的分析，根据CBE职教理论，提出了机电类专业数学课程的设计理念：将基础课与专业课程看成一个有机整体，做到基础与专业课设计的一体化，在机电类应用数学的教学内容中突出“实用”的主旨。以真实工作任务和真实专业课程需求任务作为机电类应用数学教学项目，结合数学逻辑体系和知识的前后关系，重构原有高等数学课程、部分专业基础课程、简单真实工作项目，构建“教学过程与真实工作任务有机融合”的项目化课程体系，使得数学教学与专业设置的理念、培养目标、教学计划等相融合，加强数学课程内容与专业课程知识的连贯性，改变原来的应用数学课程内容和体系。
二、机电类专业数学课程教学目标设计
本课程的总目标主要包括数学能力目标、数学知识目标、社会能力目标和情感目标。
（1）通用数学能力目标
通用数学能力目标要求学生具备以下四种基本能力：1）概念互译能力：能将机电类专业（工作）中相关的概念与对应的数学概念相互转换；2）模型构建能力：能将实际机电、模具工作（专业）中的问题转换成数学问题，并构建相应的数学模型；3）数学计算能力：能计算实际问题的数学模型的数学解；4）问题解决能力：能将数学解转换成实际问题的解决方案并能将一个实际问题的解决过程迁移转换成其它类似问题的解决方案。
（2）专业数学能力目标
专业教学能力目标有如下几点：1）会计算加工零件的基点和节点坐标；2）能利用向量进行电工向量的计算与分析解决机电一体化专业的实际问题；3）能利用导数、微分等概念建立实际问题的数学模型，正确地进行电流瞬时强度的计算、测量误差分析、电路的计算等，并做出合理解释；4）会建立企业优化管理的数学模型，并会解决相关模型；5）能利用积分及微分方程运算电路中的电流强度、电压以及平均值等；6）会测量零件，并会进行单个零件的数据误差，进行测量数据的分析处理；7）会根据设备加工的零件数据对全体产品质量进行分析和检验。
此外，在教学中还应加强对学生实事求是、团队协作精神、敬业精神和创新精神的培养。
三、机电类专业数学课程设计
1.课程整体设计
由本专业所开设课程涉及的数学知识可知课程设计的主要内容有以下几方面。
（1）初等数学在机床操作中的应用。1）初等数学在机床零件、刀具计算中的应用（包括数据估算、测量、角度计算等）；2）初等数学在数控机床中操作中的应用（包括零件基点的代数与几何算法、三角函数算法和平面解析几何算法）；3）初等数学在电流向量计算中的应用（包括向量的概念，向量的和、差、数乘、叉积与内积，电学中的电流向量计算等）。
（2）设备中电流变化率与误差计算。1）导数的基本概念和运算（导数与机电、模具专业和今后工作中的相关概念的对接）；2）微分的概念与运算；微分在机电、模具专业实际问题的误差分析方面的应用；3）导数与微分的应用（函数的单调性、函数的极值与最值、函数的凹凸性、曲率）。
（3）设备电路物理量的计算。1）定积分和不定积分的概念和性质，牛顿—莱布尼兹公式；2）不定积分的计算；3）定积分的计算与应用（包括定积分的换元积分法和分部积分法、定积分在面积和体积方面的应用）；（4）微分方程的概念；一阶线性方程和二阶线性微分方程。
（4）零件精度测量与产品检验。1）零件的测量误差（包括误差的概念、绝对误差和相对误差）；2）零件测量数据分析（包括随机变量的概念、随机变量的类型、正态分布）；3）产品检验（包括统计相关概念和检验的概念、检验统计量、假设检验方法）。
根据岗位需要和专业课程学习需要，把教学项目分成岗位服务项目和专业服务项目。岗位服务项目分为技术服务型项目和管理服务型项目，技术服务型项目分为六个小的教学项目，同时又构建了其它几个课程相关的教学项目，通过基于真实任务，又不完全的真实任务的教学项目教学，提高学生的数学能力。将每一个教学项目细化为若干个具体工作任务或子项目，从而独立完成教学过程。在具体实施教学的过程中，结合数学学习的特点，采取任务驱动教学法、案例教学法、讨论教学法等教学方式，教学按图1方式开展。
2.课程能力训练设计
机电类数学课程是机电一体化专业基本素质培养的重要课程之一，为学生后续学习专业课程做铺垫。改变原应用数学课程内容和体系，加强结构与内容与专业课程知识和必需能力的连贯性，构建适用于机电一体化专业的、实用的应用数学知识和能力体系。采用“教、学、做”相结合，以实用能力为主导的项目化教学方式，加强对学生能力的培养，使学生能主动地参与到教学过程中来，在教学的过程中，设计的能力训练项目如表1所示。
四、课程改革的特色与创新
通过教学改革，增强了应用性，删掉了一些与专业结合不紧密的内容，保持了内容体系的完整性，符合高职学生学习的特点。基于机电行业真实工作任务的教学项目带动数学能力培养，以机电实用数学能力教学带动机电数学知识教学，教学过程与真实工作任务有机融合，教师在有限的时间内能完成教学内容，既满足了专业教学的需要，又提高了学生素质。
参考文献：
[1]曹勃.应用数学[M].西安:西安交通大学出版社,2010.
[2]严文勇.高等数学及实验[M].北京:科学出版社,2004.
[3]胡兴福.建筑结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
（责任编辑：沈清）
关键词：高职；机电类专业；数学课程；教学改革
作者简介：金敬（1968-），女，满族，辽宁北镇人，宁波职业技术学院数学教研室，讲师。（浙江 宁波 315800）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）02-0072-02
高等职业院校的机电类专业培养的是在机电行业技术操作、技术改造与实践等领域，具有计算机辅助设计、数控制造技术应用与实践的核心能力和数控操作、CAD/CAM软件操作等基本技能的技术人才。数学教育作为专业课程的基础，以提高学生的数学素质及运用数学解决问题的能力为目标，不应过多地强调其逻辑的严密性、思维的严谨性，而应强调其应用性，使学生学会用数学的思维方法分析和解决专业课方面的问题，是值得高职数学教育工作者关注的问题。
一、机电类专业数学教学内容设置的依据
CBE（Competence-Based Education，以能力为本位的教育），是一种职业教育思想。这里的能力，不是指单纯的技能，还包括掌握与运用这项技能所必备的知识与态度。这种教育模式强调的是职业或职业岗位所需能力的确定、学习和运用。能力本位课程模式强调以能力作为课程开发的中心，以能力为主线设计课程，而不是以学科知识体系为核心。所传授的知识是为能力培训服务的，应以“必需、够用”为原则。此模式对学生的评价不是以专业知识的掌握，而是以获取从事某种职业所需的能力为标准。
机电类专业的学生的就业岗位包括：机械（模具）设计与制造设备的安装、调试技术改造、产品营销、设备管理与维护、产品检验经营、管理工作等。笔者通过对学生今后的工作岗位的分析，根据CBE职教理论，提出了机电类专业数学课程的设计理念：将基础课与专业课程看成一个有机整体，做到基础与专业课设计的一体化，在机电类应用数学的教学内容中突出“实用”的主旨。以真实工作任务和真实专业课程需求任务作为机电类应用数学教学项目，结合数学逻辑体系和知识的前后关系，重构原有高等数学课程、部分专业基础课程、简单真实工作项目，构建“教学过程与真实工作任务有机融合”的项目化课程体系，使得数学教学与专业设置的理念、培养目标、教学计划等相融合，加强数学课程内容与专业课程知识的连贯性，改变原来的应用数学课程内容和体系。
二、机电类专业数学课程教学目标设计
本课程的总目标主要包括数学能力目标、数学知识目标、社会能力目标和情感目标。
（1）通用数学能力目标
通用数学能力目标要求学生具备以下四种基本能力：1）概念互译能力：能将机电类专业（工作）中相关的概念与对应的数学概念相互转换；2）模型构建能力：能将实际机电、模具工作（专业）中的问题转换成数学问题，并构建相应的数学模型；3）数学计算能力：能计算实际问题的数学模型的数学解；4）问题解决能力：能将数学解转换成实际问题的解决方案并能将一个实际问题的解决过程迁移转换成其它类似问题的解决方案。
（2）专业数学能力目标
专业教学能力目标有如下几点：1）会计算加工零件的基点和节点坐标；2）能利用向量进行电工向量的计算与分析解决机电一体化专业的实际问题；3）能利用导数、微分等概念建立实际问题的数学模型，正确地进行电流瞬时强度的计算、测量误差分析、电路的计算等，并做出合理解释；4）会建立企业优化管理的数学模型，并会解决相关模型；5）能利用积分及微分方程运算电路中的电流强度、电压以及平均值等；6）会测量零件，并会进行单个零件的数据误差，进行测量数据的分析处理；7）会根据设备加工的零件数据对全体产品质量进行分析和检验。
此外，在教学中还应加强对学生实事求是、团队协作精神、敬业精神和创新精神的培养。
三、机电类专业数学课程设计
1.课程整体设计
由本专业所开设课程涉及的数学知识可知课程设计的主要内容有以下几方面。
（1）初等数学在机床操作中的应用。1）初等数学在机床零件、刀具计算中的应用（包括数据估算、测量、角度计算等）；2）初等数学在数控机床中操作中的应用（包括零件基点的代数与几何算法、三角函数算法和平面解析几何算法）；3）初等数学在电流向量计算中的应用（包括向量的概念，向量的和、差、数乘、叉积与内积，电学中的电流向量计算等）。
（2）设备中电流变化率与误差计算。1）导数的基本概念和运算（导数与机电、模具专业和今后工作中的相关概念的对接）；2）微分的概念与运算；微分在机电、模具专业实际问题的误差分析方面的应用；3）导数与微分的应用（函数的单调性、函数的极值与最值、函数的凹凸性、曲率）。
（3）设备电路物理量的计算。1）定积分和不定积分的概念和性质，牛顿—莱布尼兹公式；2）不定积分的计算；3）定积分的计算与应用（包括定积分的换元积分法和分部积分法、定积分在面积和体积方面的应用）；（4）微分方程的概念；一阶线性方程和二阶线性微分方程。
（4）零件精度测量与产品检验。1）零件的测量误差（包括误差的概念、绝对误差和相对误差）；2）零件测量数据分析（包括随机变量的概念、随机变量的类型、正态分布）；3）产品检验（包括统计相关概念和检验的概念、检验统计量、假设检验方法）。
根据岗位需要和专业课程学习需要，把教学项目分成岗位服务项目和专业服务项目。岗位服务项目分为技术服务型项目和管理服务型项目，技术服务型项目分为六个小的教学项目，同时又构建了其它几个课程相关的教学项目，通过基于真实任务，又不完全的真实任务的教学项目教学，提高学生的数学能力。将每一个教学项目细化为若干个具体工作任务或子项目，从而独立完成教学过程。在具体实施教学的过程中，结合数学学习的特点，采取任务驱动教学法、案例教学法、讨论教学法等教学方式，教学按图1方式开展。
2.课程能力训练设计
机电类数学课程是机电一体化专业基本素质培养的重要课程之一，为学生后续学习专业课程做铺垫。改变原应用数学课程内容和体系，加强结构与内容与专业课程知识和必需能力的连贯性，构建适用于机电一体化专业的、实用的应用数学知识和能力体系。采用“教、学、做”相结合，以实用能力为主导的项目化教学方式，加强对学生能力的培养，使学生能主动地参与到教学过程中来，在教学的过程中，设计的能力训练项目如表1所示。
四、课程改革的特色与创新
通过教学改革，增强了应用性，删掉了一些与专业结合不紧密的内容，保持了内容体系的完整性，符合高职学生学习的特点。基于机电行业真实工作任务的教学项目带动数学能力培养，以机电实用数学能力教学带动机电数学知识教学，教学过程与真实工作任务有机融合，教师在有限的时间内能完成教学内容，既满足了专业教学的需要，又提高了学生素质。
参考文献：
[1]曹勃.应用数学[M].西安:西安交通大学出版社,2010.
[2]严文勇.高等数学及实验[M].北京:科学出版社,2004.
[3]胡兴福.建筑结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
（责任编辑：沈清）