摘要: 本文對(duì)目前理工類高校開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上提出了開展高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的若干建議。
關(guān)鍵詞: 高等數(shù)學(xué) 教學(xué)改革 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)建模
一、高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀
高等數(shù)學(xué)是工科學(xué)生最重要的基礎(chǔ)課程之一,它所提供的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程的重要工具,而且是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和創(chuàng)造能力的重要途徑。然而,我們?cè)趶氖赂叩葦?shù)學(xué)的教學(xué)改革和課程研究中發(fā)現(xiàn),每次期末考試總有大約五分之一的學(xué)生成績不及格,有些學(xué)生除了答對(duì)一些特別簡單的題以外,對(duì)于那些涉及概念的延伸,以及原理的綜合運(yùn)用的習(xí)題根本無從下手。
1.目前,高等院校的數(shù)學(xué)教學(xué)在課程內(nèi)容的設(shè)置上普遍存在著重連續(xù)、輕離散;重分析、輕數(shù)值計(jì)算;重運(yùn)算技巧、輕數(shù)學(xué)應(yīng)用的傾向。[1]對(duì)問題的應(yīng)用背景、原理分析、模型假設(shè)、模型建立等方面的介紹及訓(xùn)練較少,使用這一教學(xué)模式的一個(gè)明顯弊端就是容易使學(xué)生忽視分析問題能力和探索精神的培養(yǎng)。
2.各高校都比較注重教學(xué)內(nèi)容、手段和方法的改革,而忽視教學(xué)模式的改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心展開的,學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位,在這個(gè)模式下,作為認(rèn)知主體的學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中,始終處于較為被動(dòng)的狀態(tài),很難達(dá)到理想的教學(xué)效果,也不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
3.雖然高等數(shù)學(xué)課程對(duì)于高校各學(xué)科及各專業(yè)的學(xué)生而言都是十分重要的基礎(chǔ)課程,但是許多學(xué)生在學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)之后,往往只能記住一些基本概念和方法。由于缺少實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生往往不會(huì)將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論知識(shí)貫穿到
實(shí)際應(yīng)用中去。
二、對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考
1.在教學(xué)中貫穿數(shù)學(xué)建模的思想
數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)不僅僅是使學(xué)生學(xué)會(huì)解答數(shù)學(xué)習(xí)題,更重要的是要使他們能夠認(rèn)清數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的作用,從而能夠適應(yīng)未來的競(jìng)爭并推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展。把數(shù)學(xué)建模思想潛移默化地貫徹于高等數(shù)學(xué)的教學(xué)之中,是實(shí)現(xiàn)讓低年級(jí)學(xué)生接觸到初等的數(shù)學(xué)建模方法,揣摩用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題過程的有效途徑。
數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容之一,高等數(shù)學(xué)是抽象的,但如果能夠?qū)W以致用,就能使學(xué)生更加深刻地理解問題的本質(zhì),數(shù)學(xué)應(yīng)用題就是考查學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決簡單實(shí)際問題能力的基本方式,它是最簡單的一類數(shù)學(xué)建模問題,涉及數(shù)學(xué)建模思想方法的基本過程。因此,在學(xué)習(xí)各章節(jié)的理論知識(shí)之后,應(yīng)當(dāng)選擇一些具有實(shí)際背景的簡單應(yīng)用問題,引導(dǎo)學(xué)生加以分析,通過抽象、簡化、假設(shè)、建立和求解數(shù)學(xué)模型,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
2.將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課引入高等數(shù)學(xué)課內(nèi)
“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是一個(gè)嶄新的教學(xué)模式,它將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)應(yīng)用三者融為一體?,F(xiàn)代數(shù)學(xué)教育不僅是訓(xùn)練思維的載體,而且是從一種基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢灾苯赢a(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。由于數(shù)學(xué)問題來自實(shí)際,因而學(xué)生需要親自設(shè)計(jì)和動(dòng)手,用實(shí)驗(yàn)的手段來學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課引入高等數(shù)學(xué)課程之中[2],學(xué)生可以結(jié)合高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)體會(huì)到應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的全過程,從而加強(qiáng)對(duì)高等數(shù)學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課引入高等數(shù)學(xué)課程之中不僅可以培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)知識(shí)去觀察、分析和解決實(shí)際問題,而且能向?qū)W生展示一種有別于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程的推理和思維方式。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課引入高等數(shù)學(xué)課程可以改變高等數(shù)學(xué)教師單向傳輸知識(shí)的模式,提高學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
3.在教學(xué)中努力運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)
現(xiàn)代教育技術(shù)是一項(xiàng)促進(jìn)教育改革的實(shí)踐活動(dòng),是以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,其基本標(biāo)志是多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。教師利用多媒體上課,利用數(shù)學(xué)軟件畫圖,動(dòng)畫演示幾何圖形的生成,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件及計(jì)算機(jī)工具解決一些數(shù)學(xué)和實(shí)際應(yīng)用的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)也在領(lǐng)悟一種思維方法,在這種背景下學(xué)到的知識(shí)不易遺忘,不僅扎實(shí),而且能夠舉一反三,運(yùn)用自如,真正體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)的樂趣。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),能充分發(fā)揮、組合和利用各種學(xué)習(xí)資源,擴(kuò)展教育或?qū)W習(xí)的空間;突破學(xué)習(xí)信息表現(xiàn)單一化的局限,信息圖文并茂、情景交融,提高教材的表現(xiàn)力,進(jìn)而使學(xué)習(xí)更加有趣;能有效進(jìn)行個(gè)性化教學(xué),真正做到因材施教;能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué),發(fā)揮主觀能動(dòng)性,養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣;能改善學(xué)生認(rèn)識(shí)事物過程的途徑和方法;克服教師自身?xiàng)l件的局限性,減輕教師的勞動(dòng)強(qiáng)度,促進(jìn)教學(xué)改革的深化。
三、結(jié)語
高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一個(gè)艱巨而復(fù)雜的過程,為了樹立創(chuàng)造性的教育觀念,培養(yǎng)具有理性思維、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的人才,我們?cè)诮o學(xué)生傳授知識(shí)的同時(shí),需要不斷地引入新的方法和技術(shù),著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力。把數(shù)學(xué)建模的思想貫穿于高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)之中,不僅可以使學(xué)生進(jìn)一步熟悉基本的教學(xué)內(nèi)容,更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研意識(shí),提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和求知欲望。根據(jù)學(xué)生的不同層次實(shí)行因材施教,進(jìn)行分層次教學(xué)就顯得非常必要。教師要以數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)作為高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的突破口,并在教學(xué)手段上努力采用現(xiàn)代化教育技術(shù),結(jié)合高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容,逐步設(shè)置一些與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)知識(shí)、建模思想和計(jì)算機(jī)應(yīng)用有機(jī)地融為一體。高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革意義重大、任重道遠(yuǎn),值得我們廣大數(shù)學(xué)工作者為之而堅(jiān)持不懈地努力探索。[3]
參考文獻(xiàn):
[1]馬知恩.工科數(shù)學(xué)系列課程教學(xué)改革研究報(bào)告[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]鐘益林等.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的若干思考[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2005.1.
[3]大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇組委會(huì).大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇論文集[C].北京:高等教育出版社,2005.