摘 要: 本文分析了目前大學(xué)公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)脫離實際和應(yīng)用的現(xiàn)狀;闡述了將專業(yè)背景融入到大學(xué)的主干數(shù)學(xué)課程中的意義;提出了調(diào)整大學(xué)公共數(shù)學(xué)課程教學(xué),以適應(yīng)社會發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要,并使公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革獲得理想效果的設(shè)想。
關(guān)鍵詞: 專業(yè)背景 主干數(shù)學(xué)課程 教學(xué)研究與實踐
一
長期以來,與各地中、小學(xué)方興未艾的課程改革形成鮮明對比的是,大學(xué)公共數(shù)學(xué)的主干課程教學(xué)內(nèi)容基本沒有實質(zhì)性的變化,許多老師的教案若干年少有更新,一套教案可以用于多個專業(yè),教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)很少產(chǎn)生聯(lián)系。概括起來,大學(xué)公共數(shù)學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及問題主要表現(xiàn)為:
1.專業(yè)課與基礎(chǔ)課脫節(jié)。數(shù)學(xué)課程在大學(xué)教育中定位不明確,數(shù)學(xué)課程內(nèi)容缺乏針對性和應(yīng)用性。長期以來,公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)很少產(chǎn)生聯(lián)系,學(xué)生學(xué)了大量的定理和公式,可沒搞清楚這些枯燥的知識有什么用,學(xué)習(xí)盲目而且被動。
2.理論與實際應(yīng)用脫節(jié)。現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材偏重邏輯性、系統(tǒng)性和基本計算。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教材方面的層次單薄,只介紹與內(nèi)容有關(guān)的最基本解題方法,這在一定程度上影響了數(shù)學(xué)在實際中的應(yīng)用。比如說微積分方程部分,理論模型中比較偏重力學(xué)與電學(xué),而近年來快速發(fā)展的生物科學(xué)、經(jīng)濟科學(xué)卻鮮有模型。解題方法上重解析法,輕數(shù)值法都導(dǎo)致了應(yīng)用上的局限性。比如微分方程能解得出解析解的模型就很有限,數(shù)值解法在實際應(yīng)用中就不可避免。分段函數(shù)的教學(xué)通常給予的重視程度也不夠,但實際中這樣的問題還是很多的。如交通問題中的區(qū)段票價及多種交通工具的轉(zhuǎn)換及電量采購問題中的段位現(xiàn)象,現(xiàn)行工資制度中的調(diào)整機制,都與分段函數(shù)有關(guān)。
3.教學(xué)與教學(xué)研究脫節(jié)??蒲泄ぷ饕恢笔枪舱n教師的一個短板,因而教學(xué)研究是我們不能忽視的一項工作,如何解決教學(xué)中人才培養(yǎng)的新問題,將教學(xué)研究的成果應(yīng)用到實際工作中,也是我們必須重視并努力實現(xiàn)的環(huán)節(jié)。
4.人才培養(yǎng)模式與社會需求脫節(jié)?,F(xiàn)有的教學(xué)模式造成大量學(xué)生“學(xué)不會、用不了”的尷尬局面,不能滿足社會發(fā)展的需要。因此,把具有專業(yè)背景的思想和方法融入到大學(xué)主干數(shù)學(xué)課程的教學(xué)實踐中有著十分重要的意義。有針對性地將專業(yè)知識背景案例作為公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)的一部分,能夠在一定程度上改變專業(yè)課與基礎(chǔ)課各自為政的局面;在不改變教材現(xiàn)行大體系條件下,針對相關(guān)局部缺陷,補充資料與方法,可以有效促進數(shù)學(xué)與實際應(yīng)用的聯(lián)系,鍛煉學(xué)生應(yīng)用能力,提高學(xué)生的創(chuàng)造能力,讓學(xué)生主動地發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的價值,引發(fā)學(xué)生積極、主動、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí);同時達到用教學(xué)帶動研究,用研究促進教學(xué)目的,解決創(chuàng)新型人才、高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中存在的實際問題。
二
具體研究的設(shè)想和目標是:
1.創(chuàng)新有效教學(xué)的內(nèi)涵。國內(nèi)外數(shù)學(xué)教學(xué)改革的趨勢越來越注重數(shù)學(xué)的應(yīng)用性。因此在公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)注意將數(shù)學(xué)的抽象理論與專業(yè)實際問題結(jié)合起來,突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用,突出“用數(shù)學(xué)”能力的培養(yǎng)。保持數(shù)學(xué)課程原有特色,彌補不足之處,改革教學(xué)方法和手段,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的現(xiàn)代化。教學(xué)的關(guān)鍵要體現(xiàn)一個“用”字,幫助學(xué)生解決實際問題,展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的實用性。
2.優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容。收集、編寫、制作具有專業(yè)知識背景的、有針對性的、可供教學(xué)的教學(xué)案例,加入知識應(yīng)用背景的講解,知識點的介紹與學(xué)生專業(yè)相結(jié)合,抽象問題具體化,體現(xiàn)課程的實用性,拓寬學(xué)生的知識面,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;把專業(yè)背景的思想和方法融入到大學(xué)主干數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中,形成數(shù)學(xué)知識和專業(yè)知識相互滲透,突出數(shù)學(xué)課程的專業(yè)特色,運用數(shù)學(xué)知識解決與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的問題,開拓思維,鍛煉應(yīng)用能力,提高創(chuàng)造能力和社會競爭價值。
3.研究成果具有實用性。將專業(yè)背景及案例融入到教學(xué)中,整理、制作專業(yè)知識和數(shù)學(xué)課程相結(jié)合的教學(xué)課件,收集具有專業(yè)背景的應(yīng)用數(shù)學(xué)思考題,解決傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教材層次單薄,只介紹與內(nèi)容有關(guān)的基本解題方法,缺乏數(shù)學(xué)在實際中的應(yīng)用的現(xiàn)象;在很大程度上消除學(xué)生對數(shù)學(xué)課程的恐懼及忽視心理,認識數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值,培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識分析、解決問題的能力,能夠?qū)W數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué),讓學(xué)生一生受用。
4.打破專業(yè)壁壘,教學(xué)、教研相互促進。改變長期以來專業(yè)課與基礎(chǔ)課脫節(jié),理論與實際應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象,將專業(yè)背景的思想和方法融入到工科主干數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中,運用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)和整理出專業(yè)課中的需要用到的有趣的數(shù)學(xué)公式,建立數(shù)學(xué)課程和專業(yè)課之間的有機聯(lián)系。隨著科技進步、社會發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新,任課教師要更廣泛地聯(lián)系生活、聯(lián)系其他相關(guān)學(xué)科或課程設(shè)置教學(xué)情境,關(guān)注相關(guān)學(xué)科或課程的研究成果,教學(xué)內(nèi)容與時俱進,常教常新,對于任課老師而言也是一個繼續(xù)學(xué)習(xí),自我提升的過程。
5.推進課程設(shè)置的改革。教學(xué)過程中,結(jié)合應(yīng)用將計算機作為輔助工具引入教學(xué), 讓學(xué)生初步掌握用Matlab ,Mathematica等數(shù)學(xué)軟件解決線性代數(shù)問題,介紹部分常用的數(shù)學(xué)軟件,讓學(xué)生充分體會數(shù)學(xué)知識的美妙,領(lǐng)略其強大的生命力和應(yīng)用價值,展現(xiàn)數(shù)學(xué)作為自然科學(xué)研究工具的特色,初步形成具有專業(yè)特色的主干數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系。
三
研究解決教學(xué)問題擬采取的主要方法是:
1.注重數(shù)學(xué)知識為專業(yè)課服務(wù)。在創(chuàng)新學(xué)院教學(xué)中,加強基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的意識,收集各種專業(yè)應(yīng)用的案例,構(gòu)建以專業(yè)需要為主的專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)體系,把數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)與數(shù)學(xué)知識的教學(xué)融為一體,突出數(shù)學(xué)知識的實用性和服務(wù)性。
2.與學(xué)生數(shù)學(xué)水平相銜接,因材施教。精選教學(xué)內(nèi)容,強化基本知識和基本思想,突出數(shù)學(xué)本質(zhì),突出應(yīng)用。在滿足專業(yè)應(yīng)用需要的基礎(chǔ)上,適當加大難度,使其能夠用數(shù)學(xué)邏輯思維方法處理和解決實踐中遇到的數(shù)學(xué)計算問題,為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。采取多樣化的教學(xué)方式,吸引學(xué)生自覺參與到學(xué)習(xí)活動中,突出教學(xué)中學(xué)生的主體地位,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。適時使用多媒體教學(xué),借助軟件技術(shù),把課本知識、實際問題、計算機的應(yīng)用有機結(jié)合起來,提高學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力,擴大他們的學(xué)習(xí)空間,提高他們的實踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)實際能力。
3.案例教學(xué)法與專業(yè)課相結(jié)合。數(shù)學(xué)在實踐中的應(yīng)用教學(xué)存在不被重視和投入不足的問題,這與數(shù)學(xué)本身的特征有關(guān),其根源于數(shù)學(xué)課程的設(shè)置不盡合理。以機電專業(yè)創(chuàng)新班和經(jīng)管專業(yè)創(chuàng)新班作為切入點,廣泛收集專業(yè)案例,注重由專業(yè)課中的案例引入,增加與專業(yè)背景,特別是與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合緊密的數(shù)學(xué)案例,讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是發(fā)展的需要。
目前,少數(shù)重點高校在工科數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革中已經(jīng)做出了卓有成效的工作,但是不同的學(xué)校專業(yè)設(shè)置有別,所以在高校人才培養(yǎng)模式改革,切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的大環(huán)境下,實現(xiàn)專業(yè)背景與公共數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的融合,需要我們自己付出努力。把具有專業(yè)背景的思想和方法融入到大學(xué)的主干數(shù)學(xué)課程的教學(xué)實踐中,讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的價值,對于提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力,引導(dǎo)學(xué)生積極、主動、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),提高教師的素質(zhì)和教學(xué)水平具有重要的意義。
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