王芬玲
[摘要]目前,高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在教師的教學(xué)水平與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求有一定的差距,內(nèi)容的更新步伐與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求顯得滯后等問題。文章提出構(gòu)建新的課程內(nèi)容體系,以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo),認(rèn)真開展高等數(shù)學(xué)的教學(xué)研究,改進(jìn)傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式等,以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型人才 高等數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)素養(yǎng) 教學(xué)改革
我國(guó)的高等教育已由精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育階段,高等教育的主要任務(wù)就是要培養(yǎng)大批量的應(yīng)用型人才,特別是地方性本科院校,更要突顯辦學(xué)特色,培養(yǎng)大批量服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的過程中,高等數(shù)學(xué)是一門農(nóng)林、醫(yī)學(xué)、財(cái)經(jīng)等理工科專業(yè)很重要的基礎(chǔ)課程,它不但為各類專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而且更有利于學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng),更有利于提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。因此,在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的過程中,根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,對(duì)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)進(jìn)行改革,注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題的能力,即提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)顯得非常重要。
一、高校高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題
1.高等數(shù)學(xué)教師的教學(xué)水平與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求還有一定的差距。隨著高校的不斷擴(kuò)招,新進(jìn)青年教師越來(lái)越多,表現(xiàn)出部分青年教師的教學(xué)基本功薄弱,教學(xué)任務(wù)繁重,像高等數(shù)學(xué)一類的基礎(chǔ)課與后續(xù)專業(yè)課的聯(lián)系不太熟悉,以及它們?cè)诤罄m(xù)課中的作用也不太清楚。造成只能就數(shù)學(xué)而講數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)課顯得抽象,數(shù)學(xué)問題背后豐富的專業(yè)背景難以體現(xiàn),使學(xué)生難以體會(huì)到高等數(shù)學(xué)課對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的重要作用。
2.內(nèi)容的更新步伐與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求相比顯得滯后。首先,現(xiàn)有高等數(shù)學(xué)與新課改下高中數(shù)學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上存在銜接不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。近年來(lái),新課標(biāo)下中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容更新改革的力度較大,像高等數(shù)學(xué)中的極限、導(dǎo)數(shù)、微積分和概率統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)引入到中學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,在平面解析幾何中引入了向量,以向量代數(shù)為工具來(lái)研究幾何問題。高中新課改后刪去了反三角函數(shù)與正余割函數(shù),將極坐標(biāo)與參數(shù)方程等作為選修課的內(nèi)容,而高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容則變化不大,存在部分教師對(duì)新課改的內(nèi)容不太清楚,不了解學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),從而,就難以把握好教學(xué)目標(biāo)。其次,目前不少地方型本科院校所使用的不少教材存在偏重理論輕應(yīng)用的現(xiàn)象,符合自身特色的教材還在不斷建設(shè)。存在有部分教師偏重?cái)?shù)學(xué)理論知識(shí)講授,忽視了教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)問題的結(jié)合,對(duì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決專業(yè)問題的意識(shí)和能力不夠重視,在教學(xué)內(nèi)容的處理上與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求不相適應(yīng)。
3.教學(xué)方法與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求相比顯得陳舊。老師偏重于講解概念、證明定理和推導(dǎo)公式,而在引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想分析解決專業(yè)問題方面做的較少。目前,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,研發(fā)了大批量的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件,應(yīng)當(dāng)有效地將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模引入課堂,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)建模的思想將一些專業(yè)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)分析研究專業(yè)問題。從而全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。
4.考核方式不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。考核方式在很大程度上決定了教師的教學(xué)內(nèi)容和和教師所采取的教學(xué)方式,同時(shí)也決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法,有不少學(xué)生的目標(biāo)定位到拿該門課程的學(xué)分,也有不少學(xué)生考前臨時(shí)突擊,考什么學(xué)什么。評(píng)價(jià)學(xué)生主要針對(duì)學(xué)生對(duì)書本知識(shí)和課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,實(shí)際上是考查學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,而真正用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題的能力難以體現(xiàn),反映不出學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決專業(yè)問題的能力。因而這種考核方式不能很好地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
二、高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革要滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要
1.作為高等數(shù)學(xué)的教師要主動(dòng)與專業(yè)課教師加強(qiáng)溝通,更好地滿足專業(yè)需求。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過程中,對(duì)同一門課程來(lái)說,不同專業(yè)有不同的專業(yè)需求。教師要根據(jù)自己的授課對(duì)象有效地把握其專業(yè)需求,了解學(xué)生所學(xué)專業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),這樣才能在教學(xué)中做好教學(xué)規(guī)劃,更好地為學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中打下良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使學(xué)生能學(xué)以致用,所以有意識(shí)地安排一些教師專門負(fù)責(zé)相對(duì)固定的專業(yè),加強(qiáng)與專業(yè)教師或?qū)I(yè)工程技術(shù)人員的交流溝通,甚至每年派部分高等數(shù)學(xué)教師到產(chǎn)業(yè)界接受工程訓(xùn)練,取得實(shí)際經(jīng)驗(yàn),也可以通過參與項(xiàng)目合作,進(jìn)而研究數(shù)學(xué)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,更好地把握專業(yè)學(xué)習(xí)和工程設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)學(xué)的需求。針對(duì)不同專業(yè)不斷修訂完善教學(xué)大綱,更新教學(xué)內(nèi)容,注重課程之間的聯(lián)系,使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革更好地滿足專業(yè)課程學(xué)習(xí)的需要。
2.構(gòu)建新的課程內(nèi)容體系,適合不同專業(yè)的需要。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求,需要更新優(yōu)化高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。不同專業(yè)、不同層次分別有不同的專業(yè)需求。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,要以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和更好滿足專業(yè)需求為目標(biāo),使學(xué)生領(lǐng)會(huì)一定的數(shù)學(xué)思想方法,掌握一定的基本技能為主導(dǎo),優(yōu)化內(nèi)容,注重實(shí)質(zhì),淡化形式,領(lǐng)會(huì)思想,開發(fā)應(yīng)用,構(gòu)建系列化、模塊化的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容體系。不過分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性,盡可能減少不必要的理論推導(dǎo),注重引入以專業(yè)為背景的教學(xué)案例,體現(xiàn)專業(yè)需求的模塊化設(shè)計(jì)理念。從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具有一定的基本運(yùn)算,較強(qiáng)的邏輯思維能力,將專業(yè)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的“數(shù)學(xué)建?!钡囊庾R(shí)和能力,借助計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決專業(yè)問題的能力。
3.以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo),認(rèn)真開展高等數(shù)學(xué)的教學(xué)研究?,F(xiàn)代教育要體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的理念,即教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。 (1)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)預(yù)習(xí)。由于高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容多,而教學(xué)時(shí)數(shù)又少,學(xué)生不提前預(yù)習(xí),就很難接受課堂內(nèi)容。(2)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課。教師可將與專業(yè)背景有聯(lián)系的案例導(dǎo)入新課,使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性,感受數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)中的重要作用,進(jìn)而達(dá)到啟動(dòng)思維探究、激發(fā)學(xué)生興趣的效果。(3)開展研討式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和探究學(xué)習(xí)的自主性。對(duì)于概念較多且較抽象的教學(xué)內(nèi)容,教師首先要理清思路,根據(jù)有關(guān)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將教學(xué)內(nèi)容分解成若干個(gè)系列問題。在教師的引導(dǎo)下組織學(xué)生開展課堂討論,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題或更好的解題方法,教師及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),這樣可以培養(yǎng)學(xué)生探索和解決實(shí)際問題的能力。(4)激趣互動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。改進(jìn)我們的教學(xué)方法,經(jīng)常將有關(guān)概念、公式編成“口訣”形式予以概括和總結(jié),便于學(xué)生的理解和記憶,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采取由淺入深、溫故知新、循序漸進(jìn)的教學(xué)方法,在學(xué)習(xí)方法上給學(xué)生以指導(dǎo),使學(xué)生樹立學(xué)好高等數(shù)學(xué)的決心和信心。(5)及時(shí)總結(jié)。對(duì)于重要的概念、公式和方法,要抓住其本質(zhì)性的內(nèi)容來(lái)揭示其數(shù)學(xué)思想和基本方法,突出體現(xiàn)其應(yīng)用性。在學(xué)完一個(gè)章節(jié)后,要精心設(shè)計(jì)好一堂習(xí)題課,由教師根據(jù)本章節(jié)概念、定理與公式間的關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行課堂設(shè)計(jì),從而使學(xué)生理清該章節(jié)的知識(shí)框架和知識(shí)體系,領(lǐng)會(huì)思想方法,掌握解題技巧。(6)使用多媒體課件與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。在高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中,適當(dāng)使用多媒體課件可以豐富教學(xué)內(nèi)容的信息量,抽象內(nèi)容具體化,復(fù)雜內(nèi)容簡(jiǎn)單化。但是,數(shù)學(xué)課有其自身的特點(diǎn),并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合用多媒體課件開展教學(xué)活動(dòng)。對(duì)于具有抽象性和嚴(yán)密推理性的教學(xué)內(nèi)容,必要的板書可給學(xué)生一個(gè)思考領(lǐng)會(huì)的時(shí)間,使學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的思想方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
4.改進(jìn)傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式。首先,增強(qiáng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課程間的聯(lián)系,要使學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決專業(yè)問題,提升學(xué)生的專業(yè)水平,就需要將一些專業(yè)方面的問題背景引入課堂,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性。在教學(xué)過程中,補(bǔ)充一些與專業(yè)相關(guān)的或在工程實(shí)踐中常用的現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)課程的應(yīng)用環(huán)節(jié),以適應(yīng)學(xué)生的專業(yè)需求和學(xué)生未來(lái)發(fā)展的需要。譬如,在土木建筑類模塊中,適當(dāng)介紹一些航空攝影的數(shù)學(xué)模型。其次,注重理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)被視為一門理論性科學(xué),很少開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和大批量數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)和應(yīng)用,改變了數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的教育模式,極大地開辟了數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。目前,幾乎所有的工程專業(yè)領(lǐng)域都需要分析和處理大批量的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的分析處理和數(shù)值計(jì)算完全依賴于計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算功能。因而,通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生熟練使用一些實(shí)用軟件,培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中能夠利用數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)軟件解決問題的能力。
5.改進(jìn)高等數(shù)學(xué)課程考核方式。教學(xué)考核評(píng)價(jià)既是課堂教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,也是開展教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),更是督促教學(xué)活動(dòng)和保證教學(xué)效果的一種有效的強(qiáng)化和鞭策手段。通過考核評(píng)價(jià),教師可以檢驗(yàn)自己的教學(xué)活動(dòng)所取得的教學(xué)效果,以此來(lái)調(diào)整下一階段的教學(xué)規(guī)劃,同時(shí)也使學(xué)生檢查一下自己的學(xué)習(xí)情況,發(fā)現(xiàn)問題和不足,改進(jìn)自己今后的學(xué)習(xí)方法。對(duì)高等數(shù)學(xué)成績(jī)的考評(píng)要采取平時(shí)成績(jī)、隨堂測(cè)驗(yàn)和期末考試相結(jié)合的多元化方法,做好過程的引導(dǎo)和督促,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué),促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。平時(shí)成績(jī)包括課堂提問、課堂討論、作業(yè)、課堂出勤等。隨堂測(cè)驗(yàn)包括課堂練習(xí)、單元測(cè)驗(yàn)等。期末考試從試題庫(kù)組卷中抽取,各自所占比例可根據(jù)學(xué)生的具體情況來(lái)定。
6.根據(jù)地方本科院校的實(shí)際,編寫適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教材。教材建設(shè)是教學(xué)改革的一個(gè)很重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了更好地體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性,編寫教材的時(shí)候我們應(yīng)該注意:(1)深入了解中學(xué)課改規(guī)劃,注重高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與中學(xué)教學(xué)內(nèi)容的銜接性。對(duì)高中已學(xué)過的內(nèi)容,不再詳述,同時(shí)增加一些中學(xué)新課標(biāo)中刪去,但在高數(shù)教學(xué)過程中要用到的內(nèi)容,清除學(xué)習(xí)中的障礙。(2)注重理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的應(yīng)用性。編寫時(shí),力爭(zhēng)在理論性和實(shí)用性之間找到一個(gè)合適的平衡點(diǎn)。例題的選擇上,盡可能多選擇有實(shí)際背景的題目,可以設(shè)計(jì)物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等方面。(3)根據(jù)專業(yè)的需要合理整合相關(guān)內(nèi)容,適當(dāng)降低理論深度,增強(qiáng)實(shí)用性,突出應(yīng)用性。一方面,基本保持內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性;另一方面,通過降低理論深度,注重與專業(yè)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合,合理安排知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)學(xué)時(shí)的要求。(4)突出數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想,將數(shù)學(xué)建模的思想有機(jī)地融入教學(xué)內(nèi)容中,根據(jù)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容安排相應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),注重培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思想和方法來(lái)解決專業(yè)問題的能力。
[參考文獻(xiàn)]
[1]沈文選.走進(jìn)教育數(shù)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.
[2]李嵐.高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究發(fā)展[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2007(4).
[3]唐勝達(dá).高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的方法研究[J].科教文匯,2010(12).
[4]張德江.改革教學(xué)方法 培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2009(5).