《电子专业数学》课程开发探索与实践

摘要：为贯彻落实《国务院关于大力发展职业教育的决定》和教育部关于印发《中等职业教育改革创新行动计划（2010-2012年）》通知的精神。成都市技师学院在国家中等职业示范校（以下简称“国示”）建设中，决定将“电子技术应用”建设成为我院重点特色专业。在《电子专业数学》课程初现雏形之际，特此撰写本文介绍课程构建、设计、编撰以及今后运用的一些想法，既是对前期工作的总结，又是对后续工作的思考。

关键词：电子学；数学

一、《电子专业数学》课程开发背景介绍

数学作为所有自然科学之母，已经是大家的共识。同时数学几乎构成了所有自然科学学科的理论基石。数学以它高度的抽象、简洁的言语、丰富的符号、直观的图形似乎远离我们的生活。作为电子技术应用专业最为重要的基础性课程，同时数学这门课程的教与学在中等职业教育中不可替代。突出矛盾主要体现在以下几方面：

1.普通教育系统的高中数学范围与电子技术应用要求的内容不吻合。譬如“三角函数”相关内容中的两角和与差的三角函数、反三角函数和简单三角方程在中等职业教育这一层次的应用极少。几何学中的“椭圆”、“双曲线”、“抛物线”、“多面体”、“旋转体”等内容可以不作要求。

2.中等职业院校学生大多数学基础差，运算能力不高。大部分中等职业院校学生都存在这类问题，这也是数学老师难教的缘由。一方面需要在课程中复习初中数学相关内容，另一方面就需要让学生理解更加抽象的高中数学内容。

3.部分高等数学内容极度抽象、晦涩难懂，如果数学老师原搬移植，教学效果非常不佳。电子技术应用求牵涉有大量高等数学内容，比如导数的概念、求定型极限的方法、向量代数、无穷级数、微分方程、矩阵、行列式、随机变量、数理统计。

4.数学教师与电子专业教师对于数学知识的运用理解存在较大差异，导致前序课程不能充分为后续专业课程服务。普通数学教师上课的方式方法不外乎下面几个步骤：概念讲述、论证定理、例题讲解、总结技巧、运用练习。更多涉及的是数学知识体系的严密性、逻辑性、推理性，而对这部分知识如何从生活中抽象而来，又如何去抽象化的运用没有体现。

5.普通数学论证、推导逻辑严密，但应用性不强，缺乏实例支撑。而电子专业数学更多的体现在“用”方法、“用”思路、“用”模型。二者侧重点不同。普通数学涵盖面广，为了让学过的人可以在本专业更深层次的发展，甚至从事专业研究开发等高端工作。但中等职业学生更多要强调技能扎实训练，强调职业习惯培养，而更多的并不是数学知识体系的完整性。

以上几个矛盾并不能一个一个的各个击破，而要整体解决方案才能达到我们改革专业数学课程的目的，下面就针对这些矛盾提出一些解决思路。

二、《电子专业数学》课程构建与设计

“行动导向教学法”是来自于先进西方制造强国的教学理念，其核心思想是基于工作过程化的学习。笔者认为，也就是说要解决“用”的问题，才能将我们的课程改革推到实处。告诉学生这部分知识“用”在何处，怎么运“用”，代表何“用”，可否推广“用”，能否综合“用”。这五“用”就构成了《电子专业数学》课程设计思路。这对上述普通数学与专业课程的六大矛盾，对《电子专业数学》做了如下构建。

在内容上做了大幅度调整，包括集合、初等函数、算法与流程图、随机数与变量、古典概型、基本三角知识、简单向量知识、逻辑初步、导数初步、回归分析初步、简单逻辑方法、复数初步、图论初步、树论初步。对内容这样构建的考虑主要是贴合电子技术应用专业课程需求。而电子应用技术更深层次的专业课程《软件技术》、《电子CAD》、《装配调试技术》、《电子设备故障排查处理》、《传感器技术》、《网络技术》、《硬件技术》、《移动互联技术》、《通信技术》、《弱电工程技术》就会用到算法与流程图、随机变量、逻辑初步、导数初步、回归分析、图论初步、树论初步这些数学内容。在内容设置上尽量照顾了电子技术应用及相关专业的要求，目的在于适度拓宽学生数学视野，而且有的放矢。并且在内容严格筛选，对于专业用不到的数学点坚决剔除，对于专业必须的数学点用深入浅出的形式呈现。

同时除了教材以外，还配套建设有教学资源库，包含有课件、习题库、电子教案、教学案例、学业评价。其中教学案例完全采用电子专业承载数学知识的形式，既作为具有电子技术应用特色的数学案例。

从课程的顶层设计开始，比之普通数学更加注重数学思想的培养。无论是简单的集合论思想到函数描述一个对象的思想，在教学中都有充分呈现。就联系生产实际而言，集合的思想可以用的电子产品归类生产上，也可以用到流水线组建优化上。而对于初等数学比较欠缺的离散思想，也花了大量篇幅来介绍。随机数论，古典概率，矩阵论，图论、树论等等这些都是有关非连续性的数学思想，对于理解电子专业的有关数字化的理论非常有帮助。

在课程目录体系构建中，主要注重两方面。一方面尽量保持数学体系框架，另一方面结合专业点突出数学点的内在逻辑性。这部分内容就不重复介绍了，下面在教材编撰与修改中介绍。

三、《电子专业数学》教材编撰与修改

在国示项目“电子技术应用”中配套开发的《电子专业数学》是跟我院双教中心一线数学教师合作进行，主要进行教材编制与开发，两位老师花了极大的精力和热情编撰此本教材，经过第一遍初审以后，我对教材的修改提出来以下建议：

1、全书所有章节未采用电子专业相关案例，未涉及电子方面的知识技能链接或案例分析。为了体现《电子专业数学》特色，建议增加“专业知识链接”、“电子专业类案例的数学分析”或者其他相关形式内容。

2、按照《电子专业数学内容需求报告》的要求，并切实贴合电子专业数学基础知识体系。在正态分布、对数及其函数、图论初步、树论初步未进行编制。建议增加这部分内容。相关范围请参照《电子专业数学内容需求报告》。

3、全书在极少量章节内容重复，比如第三章“算法”和第十三章“流程图”的内容具有相关性，建议合并为一章。第四章“随机与概率”和第五章“古典概型”内容一脉相承，建议合并为一章。

4、第六章“三角”内容较多，建议突出基本概念和重点内容。电子专业主要涉及到的是三角函数的概念理解，三角变换不做要求，建议精简“同角三角函数关系”、“诱导公式”部分内容。将三角函数的图像和性质编制的更简单和精炼，突出三角函数的周期性、图像、最值、平均值的概念。

5、“集合”这一章中，建议引入案例“生产组管理”和“元器件分类”，衔接电子专业。

6、“函数”一章中，建议增加阶跃函数模型、离散函数模型的例题，以符合电子专业要求，扩大学生数学视野。

目前两位老师正在紧张的修改初稿中，力争在这本教材中体现出我们的水平和特色。在此再一次对两位老师的辛勤表示感谢。

四、关于对《电子专业数学》教学的一些建议

《电子专业数学》课程经过接近一年的开发，现在已经出具规模，在教材即将成书之际，我对本课程的教学有一些思考，希望对今后的实践有所帮助。

课程在进行初期，教师一定要摸底学生数学情况。如果采用“行动导向教学法”进行，那么就一定要根据学生的底子情况来进行分组，形成互帮型学习小组，完成我们的工作学习任务。让基础较好的学生担任小组长，并给予适当奖励鼓励。只要是有进步的学生就可以担当学习小组长，轮流的小组长制度，能够照顾到基础相对薄弱的学生，并提升他们在数学以外的能力锻炼。

由于《电子专业数学》案例均是有较多电子应用技术专业知识和数学知识的结合，我们可以在授课上进行一些对比试验。让数学功底较好的专业教师和普通数学教师分别担任不同班级的教学任务，对学生的学习情况做全方位的监控与考核。当然这对老师的要求较高，也需要老师在集体备课时互相探讨。让两种类型的教师互补，比较两种教学效果，今后就可以择优授课。

当然在《电子专业数学》课程教学中还会出现各种各样的问题，还需要一线教师在教学环节中随时进行研讨和总结。相信在实践的过程中，对于本门课程的构建会更加完善，教学效果也会更好。希望本文能够抛砖引玉，为我国职业教育尽一份绵薄之力。

参考文献

[1]李胜利 主编.高中总复习教学参考丛书[M].天津教育出版社，1998.04.

[2]Richard Johnsonbaugh 著.离散数学[M].电子工业出版社，1999.11：252-402.

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