摘要:隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,高等學(xué)校的擴(kuò)招,應(yīng)用型大學(xué)高等數(shù)學(xué)課程的定位也受到各高校普遍重視。高等數(shù)學(xué)教學(xué)由理論教學(xué)向應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變已成為共識。本文簡要探討高等數(shù)學(xué)課程由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變的必要性,重點(diǎn)探討需要從哪些方面轉(zhuǎn)變?又該如何轉(zhuǎn)變?
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué)教學(xué) 應(yīng)用 轉(zhuǎn)變
高等數(shù)學(xué)作為大學(xué)教育的一門基礎(chǔ)學(xué)科,已成為當(dāng)代科技和社會進(jìn)步的重要基礎(chǔ),也為各領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展又引起了數(shù)學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)及數(shù)學(xué)課程地位和性質(zhì)的巨大變化,揭示了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本特征即數(shù)學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。由此我們可以看到,高等數(shù)學(xué)已經(jīng)不再是純理論學(xué)科,正在逐漸向應(yīng)用學(xué)科轉(zhuǎn)變。
對中西方學(xué)生的對比中我們會發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象:中國學(xué)生在數(shù)學(xué)的常規(guī)計(jì)算方面比較強(qiáng),喜歡就特定問題特定方法進(jìn)行學(xué)習(xí);外國學(xué)生計(jì)算能力比較弱,更善于解決模糊的具有一定實(shí)際意義的問題。中國學(xué)生在國際數(shù)學(xué)大賽中屢獲金牌,卻很少在重大的數(shù)學(xué)問題上有所突破。從中不難看出,在我國的數(shù)學(xué)教育中欠缺了對知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)。這就要求教師必須在現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育過程中重視對學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
大學(xué)數(shù)學(xué)中的很多問題我們都能與生活實(shí)際聯(lián)系起來,而解決問題的方法及其中蘊(yùn)含的巧妙思維正是數(shù)學(xué)的精華所在。怎樣將這些精華部分傳授給學(xué)生,怎樣培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)理論和方法解決實(shí)際問題的能力,正是我們在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中急需解決的問題。本文主要探討高等數(shù)學(xué)教學(xué)如何由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變?
1 高等數(shù)學(xué)教學(xué)由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變的必要性
20世紀(jì)90年代以來,為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要,我國大學(xué)開始擴(kuò)招,同時(shí)又有一大批??茖W(xué)校升格為本科院校,學(xué)生數(shù)量急劇增加。對于這些應(yīng)用型本科院校來說最重要最根本的辦學(xué)思想就是在培養(yǎng)應(yīng)用型人才上下功夫、出特色。在數(shù)學(xué)教學(xué)方面,國際數(shù)學(xué)教育委員會提出了數(shù)學(xué)教育理念,可以概括為三句話:人人需要數(shù)學(xué);人人都應(yīng)學(xué)有用的數(shù)學(xué);不同的人應(yīng)當(dāng)學(xué)不同的數(shù)學(xué)。從而對數(shù)學(xué)的認(rèn)識從工具的、技術(shù)的層面上提高到文化的層面上。因此高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該從理論層面轉(zhuǎn)變?yōu)橐詰?yīng)用為主,貼近社會需要,貼近時(shí)代水平,培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所需要的應(yīng)用型專門人才。
2 高等數(shù)學(xué)怎樣由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變
高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該從哪些方面由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變呢?高等數(shù)學(xué)如何在專業(yè)課上應(yīng)用呢?這兩大問題成為了很多研究者的研究課題。
能夠用數(shù)學(xué)解決專業(yè)領(lǐng)域的問題,就數(shù)學(xué)方面來說,不只是數(shù)學(xué)知識的問題,重要的是數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識和能力的問題。否則,只是知道公式知道運(yùn)算卻用不上去,知識就沒有用武之地,學(xué)習(xí)變成了死學(xué)習(xí)。要將高等數(shù)學(xué)教學(xué)從理論教學(xué)轉(zhuǎn)向應(yīng)用,就要處理好能力培養(yǎng)與知識傳授之間的關(guān)系,處理好數(shù)學(xué)知識的繼承與應(yīng)用創(chuàng)新的關(guān)系。優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、改革教學(xué)方式和方法、強(qiáng)化應(yīng)用能力的培養(yǎng)是高等數(shù)學(xué)教學(xué)由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變的重點(diǎn)。高等數(shù)學(xué)教學(xué)要轉(zhuǎn)變教師的教育觀念,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念,注重介紹數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生背景、理論意義和應(yīng)用價(jià)值,尤其是它的應(yīng)用性和方法性的價(jià)值,從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用高等數(shù)學(xué)解決所學(xué)專業(yè)實(shí)際問題的意識和能力。
對于高等數(shù)學(xué)由理論向應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變,筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾方面作為切入點(diǎn),由點(diǎn)帶面的鋪開,逐漸深入,使高等數(shù)學(xué)教學(xué)更好的為專業(yè)課服務(wù),為人才培養(yǎng)服務(wù)。
2.1 教育觀念的轉(zhuǎn)變
我國的高等教育大部分沿襲了前蘇聯(lián)的教育模式,重視基礎(chǔ)知識的教學(xué),缺乏靈活性和批判審視的眼光;重視知識的傳承,缺乏追求真理的精神和探索未知的勇氣;重視傳統(tǒng)理論的嚴(yán)密性,缺乏對新事物、新環(huán)境的理性思維,很難接受新的思想。學(xué)生對于那些思路清晰、結(jié)論唯一確定的,沒有干擾數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)問題游刃有余,說明學(xué)生在解決應(yīng)用題方面有了一定的基礎(chǔ),但是一遇到知識點(diǎn)不熟悉的、背景關(guān)系復(fù)雜的題目時(shí),他們解題思路就非常地單一、僵化,甚至無從下手。因此高等教育的轉(zhuǎn)變首先應(yīng)該是教育觀念的轉(zhuǎn)變。
高等數(shù)學(xué)課程首先應(yīng)該承載著文化功能,體現(xiàn)的是數(shù)學(xué)文化。數(shù)學(xué)不應(yīng)該只看成是知識(事實(shí)性結(jié)論)的匯集,而應(yīng)該是邏輯結(jié)構(gòu)精密的科學(xué)體系。所謂數(shù)學(xué)文化,包含著豐富的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神及數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造性活動(dòng),是人類智慧的結(jié)晶。教育觀念的轉(zhuǎn)變就是由原來的教知識轉(zhuǎn)變?yōu)榻虝皩W(xué)習(xí)”、方法,包括培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的精神和能力,研究問題的方法,批判和質(zhì)疑的精神,創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)意識等。在教授數(shù)學(xué)知識的同時(shí),應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生會用數(shù)學(xué)的思維方法分析、處理實(shí)際問題,即高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)學(xué)頭腦,善思維,強(qiáng)應(yīng)用。
2.2 教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變
高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容必須充分體現(xiàn)“以應(yīng)用為目的,以必須夠用為度”的原則。要想在實(shí)質(zhì)上改變高等數(shù)學(xué)教學(xué),確立了明確的教育理念之后,首先要改變的就是教學(xué)內(nèi)容。原有的數(shù)學(xué)課堂教育往往重結(jié)論不重背景;重知識不重思想;重計(jì)算不重推理。滿足于教會學(xué)生辨別“類型題”,解答“類型題”,把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等同于數(shù)學(xué)解題,即使數(shù)學(xué)考分較高的學(xué)生,數(shù)學(xué)素養(yǎng)未必較高。
改變教學(xué)內(nèi)容,首先從量上下功夫。大學(xué)課堂不同于中學(xué)課堂,不應(yīng)該是老師講學(xué)生被動(dòng)接受,而是一個(gè)互動(dòng)的過程。互動(dòng)要有討論的時(shí)間,因此在授課內(nèi)容上,就該按照學(xué)生的接受能力和數(shù)學(xué)知識的 “循序漸進(jìn)”性要求,合理安排知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)計(jì)劃,給學(xué)生充分的討論和消化思考的時(shí)間。其次是在知識結(jié)構(gòu)上要合理,既滿足基礎(chǔ),又能夠滿足專業(yè)上應(yīng)用的需要,刪除較為繁瑣的定理證明和理論推導(dǎo),發(fā)揮數(shù)學(xué)的數(shù)形結(jié)合能力及整體代換能力,采用描述性語言或幾何圖示說明,突出數(shù)學(xué)的思想方法和數(shù)學(xué)知識在專業(yè)上的應(yīng)用,并嘗試用計(jì)算機(jī)處理問題。經(jīng)管類專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)重點(diǎn)放在實(shí)踐應(yīng)用上,最好加入數(shù)學(xué)建模的部分。再次是改變教師的知識結(jié)構(gòu),即加強(qiáng)教師的培訓(xùn)。一提到數(shù)學(xué)教師的培訓(xùn)一定想到數(shù)學(xué)相關(guān)課程的培訓(xùn)。試想一個(gè)一點(diǎn)專業(yè)課都不懂的數(shù)學(xué)老師怎能指導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)課上的相關(guān)問題呢?怎能將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用起來呢?數(shù)學(xué)又怎能為專業(yè)課服務(wù)呢?因此必須加強(qiáng)對高數(shù)老師的相關(guān)培訓(xùn)。一方面可以組織與所教學(xué)生專業(yè)課內(nèi)容相關(guān)的課程培訓(xùn),另一方面也要與專業(yè)課老師經(jīng)常交流,了解專業(yè)情況,結(jié)合專業(yè)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)。通過對實(shí)際問題的研究讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的必要性,學(xué)了有什么用?用在哪?怎樣用?進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動(dòng)性,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)與研究相結(jié)合的教學(xué)方式。
2.3 教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變
在高等數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,數(shù)學(xué)教學(xué)往往成為了習(xí)題的訓(xùn)練或定理的推導(dǎo),即使現(xiàn)在教材進(jìn)行了大量改革,刪減了很多證明問題,數(shù)學(xué)教學(xué)依然是“做題”的教學(xué),于是很多學(xué)生會發(fā)出數(shù)學(xué)無用的論調(diào)。
現(xiàn)在定位在應(yīng)用型大學(xué)的高校教育宗旨是:“在具有必備的基礎(chǔ)理論知識和專門知識的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)掌握從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和基本技能,具備較快適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線崗位需要的實(shí)際工作能力?!睆?qiáng)調(diào)了工作能力。如果我們還一味的做題,一味的滿堂灌而沒有教學(xué)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn),數(shù)學(xué)課永遠(yuǎn)是無用的。高等數(shù)學(xué)適宜采取課堂互動(dòng)式教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式。一方面,互動(dòng)的教學(xué)方式,提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性,通過對具有現(xiàn)實(shí)意義的習(xí)題的討論引導(dǎo)學(xué)生提高應(yīng)用能力。另一方面,與專業(yè)課老師配合,帶領(lǐng)學(xué)生參加課外實(shí)踐,提高學(xué)生將非數(shù)學(xué)語言與數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)換的能力。
2.4 考核方式的改變
多少年來,高等數(shù)學(xué)的考核方式都是一卷定音。最近幾年將學(xué)生的總評成績分成了兩部分:平時(shí)成績和期末成績的總和,其中卷面分占到70%。盡管初衷是為了避免只考理論,強(qiáng)化應(yīng)用能力的考核,實(shí)際上理論考試還是占到了大部分。因此要改變現(xiàn)有的考核方式。一是縮小理論考試的比例,讓學(xué)生不再糾結(jié)于幾道小題上;二是開放式考核,以數(shù)學(xué)建模的方式進(jìn)行,學(xué)生自由組合,三、五個(gè)人一組,針對教師事先設(shè)計(jì)好的題目,學(xué)生可查找資料,對結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并結(jié)合實(shí)際給出可行性建議,最后以論文的形式上交評分。這種考核方式既考查了學(xué)生對知識的理解、掌握程度,又能激勵(lì)學(xué)生提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。
2.5 加強(qiáng)教師培訓(xùn),提高教師素質(zhì)
高等數(shù)學(xué)教師深厚的理論基礎(chǔ)和高尚的育人精神是毋庸置疑的。但依照學(xué)生所學(xué)專業(yè)的需要施教是我們欠缺的,因此對教師的培訓(xùn)要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需要進(jìn)行。同時(shí),互動(dòng)式教學(xué)也需要教師要“博學(xué)多才”,具備豐厚的各種知識和科學(xué)的研究方法。
高等數(shù)學(xué)教學(xué)由理論向應(yīng)用轉(zhuǎn)變?nèi)沃氐肋h(yuǎn)。盡管最近幾年同仁們已經(jīng)做了大量工作,其中教材改革就是其一。但教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的全面改革還顯得力不從心,學(xué)生從小養(yǎng)成的學(xué)習(xí)習(xí)慣和教師的教學(xué)習(xí)慣都不容易改變。但我們會一直努力。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
于河,學(xué)士,研究生,副教授,研究方向:應(yīng)用數(shù)學(xué)研究。