楊繼明,顏衛(wèi)人,聶存云
(湖南工程學院 理學院,湖南 湘潭411104)
2010年6月23日,教育部開始試點高等工程教育改革重大計劃——“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)?!白吭接媱潯钡闹笇枷胧菢淞ⅰ懊嫦蚬I(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力。卓越計劃的核心和關鍵是培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。[1,2]
在我國,地方本科院校辦學絕大多數(shù)都定位于應用型本科,把培養(yǎng)應用型人才作為人才培養(yǎng)的重要目標,我們稱之為應用型本科院校?!白吭接媱潯钡拈_展不僅是《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神的體現(xiàn),同時也是應用型本科院校進行當前人才培養(yǎng)定位的良好契機。具有明顯行業(yè)背景的應用型本科院校入選“卓越計劃”?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”試點班(簡稱“卓越班”)開始開設并不斷壯大。
高等數(shù)學是卓越班一門重要的必修基礎課程。通過該課程的學習,使學生系統(tǒng)地獲得高等數(shù)學的基本知識,掌握必要的基礎理論和常用的運算方法。該課程注重培養(yǎng)學生比較熟練的運算能力、抽象思維能力、邏輯推理能力、幾何直觀和空間想象能力,幫助學習數(shù)學分析方法以及運用這些方法解決數(shù)學、力學、物理等實際問題,為后續(xù)課程學習打下牢固的基礎。
由于應用型本科院校大多是從??茖W校新升格而來的,辦本科的時間并不長,沒有太多本科辦學的經(jīng)驗?!白吭接媱潯睂嵤┮詠恚@些應用型本科院校雖然在人才培養(yǎng)上定位明確,教學改革方案研討已取得了一些成績,但卓越班高等數(shù)學教學的現(xiàn)狀仍不容樂觀,與卓越工程師培養(yǎng)要求不相適應的矛盾日益突出。這些矛盾主要表現(xiàn)為:
卓越班學生采用的是普通本科班的高等數(shù)學教材,教學內(nèi)容和普通班相同。普通班高等數(shù)學課程的內(nèi)容基本上是理論傳授,學生沒有實踐體驗。由于對高等數(shù)學實驗認識不夠,教學管理者和高等數(shù)學教師普遍認為沒有必要進行數(shù)學實驗。高等數(shù)學實驗的普及與推廣頻頻受挫。
一些院系刪減了高等數(shù)學教學課時,利用必修的課時開設數(shù)學實驗,加之高等數(shù)學實驗師資嚴重匱乏,內(nèi)容講授難度大,沒有為卓越班設置專用實驗機房,使得卓越班高等數(shù)學實驗教學遇到瓶頸。
應用型本科院校的前身大多是??茖W校,本科教學很大程度上仍沿襲??妻k學模式,采用??频慕虒W模式來培養(yǎng)本科人才。很多有關教學模式的研究成果還停留在理論研究階段,很難在卓越班高等數(shù)學的教學中應用和實施。
卓越班高等數(shù)學教學模式依然按照普通班的教法。很多教師還是采用傳統(tǒng)教學模式和教學手段,基本上是粉筆加黑板傳授知識。由于認識的偏差,有些高校沒有給卓越班的高等數(shù)學課安排多媒體教室,使得高等數(shù)學教師,只能在有限條件下授課。由于,傳給學生的信息量受限,影響授上課的效果。
卓越班高等數(shù)學教學方法基本上以教師講授為主,互動環(huán)節(jié)較少,學生實踐動手能力沒有得到很好的培養(yǎng),不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。由于高等數(shù)學教學內(nèi)容較多、課時不足,一些很好的教學方法如“啟發(fā)式”教學法都派不上用場,造成“滿堂灌”的現(xiàn)象比較普遍,甚至讓學生做課堂練習的時間都不夠。
應用型本科院校教學基礎建設投入不足,卓越班使用普通班的教室,有些設備和教室比較陳舊和簡陋,難以適應教學需要。由于各校校園建設投入大,資金短缺,收入渠道狹窄,原來的舊教室沒有進行改造或難以改造,新教室不足尤其是多媒體教室偏少、教室設備落后等矛盾日益突出,難以滿足卓越班正常的教學。
雖然應用型本科院校是教學型的高校,但近些年來為了提升學校實力,這些高校大力倡導科學研究,評價重點也從教好書育好人轉(zhuǎn)到了多拿國家項目多出科研成果上來,這無形中造成了重視科研忽視、教學的現(xiàn)象,對卓越班高等數(shù)學教學研究和改革也就很難得到重視。加之卓越班高等數(shù)學授課教師待遇普遍偏低,付出與回報差距太大,以致很多教師不愿意上卓越班的高等數(shù)學課。因此,高等數(shù)學教師在給卓越班上課時就只能采用原有的一套方法和模式,使得卓越班與普通班高等數(shù)學教學同質(zhì)化。
針對目前卓越班高等數(shù)學教學的現(xiàn)狀,筆者認為應從以下幾個方面著力進行改革和優(yōu)化,以提高卓越工程師人才培養(yǎng)質(zhì)量。
管理者要增加卓越班教學的資金投入,改造部分教室為卓越班教學專用,優(yōu)先保障卓越班高等數(shù)學教學所必需的多媒體教室。建設實驗室和機房,保障卓越班高等數(shù)學教學所必需的實驗條件。管理者要解放思想,放眼長遠,做好卓越班教學的統(tǒng)籌規(guī)劃,對高等數(shù)學教學既要保證一定的課時又要保證教學的質(zhì)量,對高等數(shù)學教學的教師要給予政策上和待遇上的傾斜?!案叩葦?shù)學可有可無,專業(yè)才有用”的觀點是與高等教育的要求相悖,卓越班的高等數(shù)學教學不能偏廢而要重視,只有把高等數(shù)學的基礎打扎實了,學生才能更好地學習專業(yè)課。要鼓勵教師從事卓越班高等數(shù)學教學改革研究并給予經(jīng)費資助。要切實提高卓越班高等數(shù)學教師尤其是高等數(shù)學實驗課教師的待遇。
卓越班高等數(shù)學教學不能與普通班相同,應努力探索適合各校各專業(yè)卓越班的高等數(shù)學教學思路和方法。在教學過程中,可以適當介紹一些現(xiàn)代數(shù)學思想、方法,使學生了解最新的數(shù)學工具及學科發(fā)展趨勢。要注意融入數(shù)學建模、數(shù)學實驗和工程實際問題等應用性內(nèi)容,加強數(shù)學建模和數(shù)學應用的教學。在高等數(shù)學教學內(nèi)容的安排上應適當增加數(shù)學實驗和建模的課時,以專業(yè)實踐中的重要模型為數(shù)學建模的實例,加強建模教學的實踐性。
針對不同專業(yè)班級的學生,高等數(shù)學課程教學內(nèi)容要有所差異。高等數(shù)學教師要了解專業(yè)所急需,參與制定人才培養(yǎng)方案。要把與專業(yè)密切相關的高等數(shù)學內(nèi)容當作講授和實踐的重點。最好有適合不同專業(yè)卓越班人才培養(yǎng)的高等數(shù)學教材。
采用基于問題的教學、基于項目的教學、基于案例的教學等研究性和啟發(fā)式教學法。[3]可以采用“討論式”或“雙向式”教學,也可由某一專業(yè)領域的實際問題的數(shù)學應用展開。在教學過程中,通過數(shù)學建模、數(shù)學實驗和工程實際問題等應用性內(nèi)容的研討,激發(fā)學生學習高等數(shù)學的興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。課堂教學要充分發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢,采用傳統(tǒng)教學手段和多媒體教學相結(jié)合的模式。在進行邏輯推導、公式演算、定理證明時運用傳統(tǒng)教學手段,在圖形演示、數(shù)學建模、介紹數(shù)學史等內(nèi)容時,宜采用多媒體技術。只有這樣才能相得益彰,起到事半功倍的效果。
在卓越班高等數(shù)學教學中,開設高等數(shù)學實驗,利用計算機系統(tǒng)作為實驗工具,將高等數(shù)學基本理論運用到實際生活中。[4]這對于培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力、提高數(shù)學建模水平和實踐動手能力起著至關重要的作用。
在高等數(shù)學課時的安排上,要保證高等數(shù)學實驗的課時量。定期培訓高等數(shù)學實驗教師,讓他們熟悉數(shù)學軟件的應用、研究數(shù)學實驗課的教學規(guī)律和講授技巧,確保高等數(shù)學實驗課的教學效果。
卓越班高等數(shù)學教學要以提高學生綜合能力為目標。改變僅憑一次期末考試確定成績的考核方式,不僅要考查學生的高等數(shù)學理論水平,而且要考查學生的實踐動手能力。在每個學期對學生考核時,高等數(shù)學成績總分為100分,由三部分構(gòu)成:一部分是學生平時成績,占總成績的20%,根據(jù)出勤情況和表現(xiàn)給分;一部分是高等數(shù)學實驗成績,占總成績的20%,主要考查學生的高等數(shù)學實驗主動性、動手能力和實驗水平,根據(jù)實驗報告完成情況和能力測試情況給分;另一部分是期末考試試卷成績,占總成績的60%,主要考查學生的數(shù)學理論水平。
卓越班高等數(shù)學教學,是關系到應用型本科院校卓越工程師人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要一環(huán)。要大力改革高等數(shù)學課程體系和教學形式,依據(jù)各應用型本科院校卓越計劃培養(yǎng)標準,遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,優(yōu)化教學資源和教學方法,切實提高大學生高等數(shù)學應用能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力。
[1] 林 ?。嫦颉白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)的課程體系和教學內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.
[2] 中華人民共和國教育部.教育部關于實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的若干意見[Z].教高[2011]1號,2011.
[3] 楊繼明,周 靜.從弦振動柯西問題的解法談學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[J].高等數(shù)學研究,2010,13(1):121-123.
[4] 李緒孟,王小卉,等.高等數(shù)學與數(shù)學實驗關系的思考[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2008,9(6):101-102.