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摘要:数学是中职学生必修的一门公共基础课,它为各专业包括建筑专业教学服务。如何实现数学教学与建筑专业课程的融合,是目前中职教育工作者关注的话题。本文就中职数学教学与建筑专业课的融合进行分析阐述。
关键词:中职数学;建筑专业;融合
中职数学教学与建筑专业学科关系密切。中职数学教学要培养建筑专业学生运用数学知识解决专业问题的能力,从而提高学生的综合职业能力以及自身的后续学习能力。因此,将中职数学教学与建筑专业课有效融合至关重要。
一、中职数学教学与建筑专业课程融合的意义
(一)中职数学教学与建筑专业课程融合的现状
目前,中职采用的数学教材是以升学为目的设计的,内容较难,理论知识多,应用举例少,不以培养学生的建筑专业能力为目的,不能为学生的就业及专业发展打好基础。教学内容与学生的专业脱节,不利于学生专业能力的培养和提升。中职教师照搬普通高中的教学方法,将中职学生简单看成学困生,没有看成有专业导向的学生,将学生成绩较差的原因归结于学生自身,忽视了对教学模式、教学方法的探索与创新,忽视了对专业课的服务。许多中职教师以填鸭式方法进行教学,不停地灌输知识,不能与建筑专业相关案例结合,学生处于被动学习的状态,很大程度上扼杀了学生学习的积极性和主动性。
(二)中职数学教学与建筑专业课程融合的必要性
中职的教学目的是培养有一定专业技能的技能型人才,把专业知识的学习和运用作为学生学习的目标是关键。建筑是人类生活中不可缺少的一部分。建筑与数学的结合能够帮助学生提升直观想象、数学运算和数学建模等数学素养,培育严谨实干、一丝不苟的人文素养与职业素养。数学产生于实践,应用于实践。真实的建筑案例教学,可以帮助学生从真实的岗位工作中分析数学问题,增强学生的数学应用意识。在数学教学中采用案例教学法,有助于学生将真实的建筑施工任务与学到的数学知识融合,提炼出解决问题的数学方法,并理解其中的数学思想,从而培养和提升学生的直观想象、数学运算和数学建模等核心素养。例如,笔者在讲“二面角”一节时,采用热点话题建筑物采光案例贯穿课堂,用两建筑物的竖直角引出二面角的学习,之后学生利用二面角的知识计算出两幢楼间的竖直角,解决了案例中的问题。学生数学成绩的好坏直接影响着建筑专业课的学习,如学生往往因为数学运算、应用能力、空间想象力、思维能力薄弱影响专业课学习的信心和积极性。中职数学中空间几何体和立体几何的学习与《土木工程识图》知识的学习密切相关,二者都是数学的重要知识内容,也是学生学习建筑专业知识的基础。学生通过学习掌握立体几何知识,可以提高空间想象力、逻辑思维能力,从而为建筑专业课的学习奠定基础。中职数学教学注重培养学生的观察、分析、抽象、概括的能力,注重数形结合意识的培养,在作图过程中,强调作图的要求和规范性,这与建筑专业的严谨性要求一致。教师要通过数学课程的教学,帮助学生建立数学思维,提高学习数学的兴趣,加深对数学的科学价值、应用价值、文化价值和审美价值的认识,增强学习主动性和自信心,培养学生具有理性思维、敢于质疑、善于思考、严谨求实的科学精神和精益求精的工匠精神。教师要让学生学会用数学的眼光看世界,将生活与数学模型相结合,有数学建模思想,为专业课学习提供思路,提高学生的动手能力和解决问题的能力,渗透爱岗敬业、吃苦耐劳的精神以及科学严谨的学习态度,为学生的建筑职业生涯保驾护航。
二、中职数学教学与建筑专业课程融合的方法
(一)选取合适的数学教学内容,增强数学知识的实用性
中职数学教师在教学过程中要注意考虑建筑专业的需求,了解建筑专业的教学内容以及对数学知识的具体要求,对数学教材内容进行整合、删减、扩充、加深,让专业课中的数学知识系统化,形成完整的知识链。中职数学教师与建筑专业教师共同编写校本教材,把教学重点放在三角函数、直线与圆、圆锥曲线、立体几何等教学内容上,真正实现“公专融合”。充分挖掘数学教材中的专业知识资源。例如,在讲“平面的基本性质”这一内容时,对于“不在同一条直线上的三个点,可以确定一个平面”这一数学基本性质,可以列举专业实例:在建筑测量中利用三脚架可以将水准仪放稳;在讲“二面角”时,引导学生拓展到专业:最完美方锥造型的二面角——贝聿铭设计的法国巴黎卢浮宫前的玻璃金字塔;为了安全舒适室内楼梯的坡度设计;为了美观实用坡屋面的坡度设计;为了坚固耐用拦洪堤坝的设计;工人用活动角尺测量工件,用铅垂测量墙面;水平角测量。
(二)选取合适的建筑案例,增强数学知识的实践性
1.引领建筑发展新理念,符合社会发展新趋势
例如,笔者在讲“圆锥曲线”一章时,把圆锥曲线与绿色建筑相结合,形成绿色建筑中的圆锥曲线,渗透绿色建筑新理念,解决了专业中的问题。
2.具有典型的专业应用性
在中职数学教学中,要坚持“公专融合”、公共基础课为专业课服务、校企合作的办学思路,要具有典型的企业应用背景,按照企业真实的工作流程、施工要求和评价标准组织学习活动,将工作过程转化为学习过程。例如,笔者在讲“抛物线的定义与标准方程”时,以探究太阳能发电案例为主线,依托教学平台,采用了案例教学、问题教学和类比、小组合作的方法,配合3D动画、GGB软件、Flash动画等技术手段辅助教学,实现了文化课为专业课服务,实现了“工学一体”。
3.有利于提升学生的数学素养和精益求精的工匠精神
依托真实工作任务,加强数学与建筑知识的融合,结合当今建筑发展理念,巩固学生数学思维和专业思维,提升学生数学建模等数学素养和职业素养。例如,笔者在讲“圆的方程”一节时,在“实施乡村振兴战略”的指导下,引导学生认识到加快新型农村社区建设是未来的发展方向,将绿色高效节能的理念与建筑专业的识图制图、数学知识融为一体,体现了内容“最前沿”原则。通过设计“社区休闲娱乐区阳光房平面图”,引导学生掌握圆的定义;通过解析“阳光房加固件节点”问题,引导学生数学建模,推导圆的标准方程、计算节点的位置,引导学生将专业问题数学化、数学问题专业化,实现了知识的融合与创新。
(三)创新教学模式和方法,增强数学知识的实效性
基于工作过程进行数学建模,以建筑工作任务及其工作过程为依据进行整合、细化数学教学知识点,科学地设计数学建模工作步骤,最终达到工、学、做相结合,数学知识学习与实践应用相辅相成。配合线上和线下相结合的混合式教学模式,借助线上、线下技术及资源,组织课前—课中—课后学习,调动学生学习的主观能动性,提升学生的专业能力和专业素养。笔者在设计“圆的方程”一节时,以探究“社区休闲娱乐区阳光房设计”为主线,引导学生认识圆—推导圆—计算圆,提高学生的直观想象力和高效节能意识。在设计“社区休闲娱乐区的阳光房平面图”中,进行Flash连连看游戏,练习“已知圆心及半径求圆的标准方程”,并进行Flash拖拽游戏,进而练习已知标准方程求圆心和半径,从而巩固标准方程形式。通过连连看游戏,掌握圆的一般方程点的特征;通过拖拽游戏,练习已知一般方程求圆心和半径,从而掌握圆的一般方程。用3D动画形象展示,让学生充分认识案例问题,将案例问题转化为数学问题。利用信息化手段(Flash游戏、3D动画、几何画板、GGB软件)和数字资源(视频、微课、图片等),调动了学生学习的积极性;利用智慧教室的双触摸屏和数字化教学平台的头脑风暴、答疑/讨论,丰富教学互动方式;利用教学平台对学生的数学素养、人文素养和职业素养进行了过程性、多元化评价,更好地衡量了职业教育质量,提高了教学管理成效。通过资源库的应用,实现了对学生的梯度教学;将现代技术融入常态教学,实现了技术的“根植”与“活用”。
(四)加强知识应用的评价环节,增强数学知识的实时性
注重数学教学的评价环节,数学学习的考核注重过程性评价和多元化评价。评价内容由三部分构成:学生的知识掌握情况;学生运用数学知识进行数学建模,并解决生活中碰到问题的能力;学生的数学素养、人文素养与职业素养的发展和提升情况。学生的知识掌握情况主要通过课前、课中、课后的平台测试进行评价,课中测试成绩占总成绩的60%,课后作业成绩占40%。学生的能力评价主要依托数字化教学平台进行,包含课前任务、平台测试、课堂表现、作业完成等要素,包括自评、小组互评和师评等方式,设置各评价要素所占权重。学生数学素养、人文素养与职业素养的发展和提升情况,主要包括对课前任务准备情况(从严谨、认真、充分等方面评价),课堂学生解析问题情况(从语言表达能力、逻辑思维能力、从建筑案例中抽象出数学问题的抽象思维能力、数学建模能力、团队意识、建筑安全意识等方面评价),课后学生知识拓展情况(从参与度,参与的积极性,脚踏实地、精益求精的精神等方面评价)评价。一般通过教师点赞和学生相互点赞的方式进行评价,课前、课后素养评价比例各占20%,课中占60%。学习结束后,平台自动统计成绩,通过图表显示学生的知识掌握和素养提升情况,教师及时进行教学诊改,提高数学课堂教学的有效性,提高职业教育的质量。
三、小结
通过中职数学教学与建筑专业课的融合,实现了学生的数学学习由被动变为主动,更好地为建筑专业课服务,同时为数学与其他专业课的融合、文化课与其他专业课的融合提供了有效参考。
参考文献:
[1]林文清.基于专业需求导向的中职数学教学改革探讨[J].福建教育学院学报,2015(6).
[2]蒋正梅.中国建筑专业数学教学的一些思考[J].职业教育,2011(11).
作者:刘娜 单位:鲁中中等专业学校、鲁中高级技工学校