劉 煒 徐 明
石家莊鐵道大學(xué)數(shù)理系,石家莊 050043
數(shù)學(xué)是一門博大精深的學(xué)科,它主要是以數(shù)量關(guān)系的研究和空間形式等的研究為對(duì)象的,數(shù)學(xué)擁有嚴(yán)密的邏輯,無窮的奧秘。高等數(shù)學(xué)作為高校各個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)必修課,主要是向高校學(xué)生傳授高等數(shù)學(xué)知識(shí)、完善其知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生提出問題和解決問題的能力。無論是對(duì)于本科生以后在工作崗位上運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和思維解決問題,還是對(duì)研究生在自己學(xué)科領(lǐng)域繼續(xù)深造,都有著極其重要的意義。但高校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中也面臨著各種各樣的問題和困難,導(dǎo)致教學(xué)效果不佳,沒有達(dá)到預(yù)期效果。因此,針對(duì)目前高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的問題,對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的方向和措施進(jìn)行探索,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在目前的情況下,推動(dòng)高校教學(xué)改革,主要需從以下幾方面著手:
興趣是最好的老師,對(duì)于高校學(xué)生而言,學(xué)習(xí)的自律性較差,要想保證學(xué)生有足夠的動(dòng)力和積極性去主動(dòng)吸收數(shù)學(xué)知識(shí)并且深入研究,就必須悉心培養(yǎng)高校學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)的興趣。
目前的教學(xué)方式中多是填鴨式的灌輸,加上課下繁重作業(yè)和缺乏輔導(dǎo),往往給學(xué)生造成心理壓力,從而引起對(duì)數(shù)學(xué)的抵觸,而高等數(shù)學(xué)多是在大學(xué)第一年設(shè)置,對(duì)于剛剛擺脫了中學(xué)的繁重學(xué)習(xí),進(jìn)入自律性和自主性學(xué)習(xí)的階段的大學(xué)生來說,常常使他們放棄數(shù)學(xué),或者為了不影響正常的修學(xué)分純粹為了應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)。
所以作為高校的數(shù)學(xué)教師,在教學(xué)的過程中,一定要講求方法和技巧?!笆谌酥~,不如授之以漁?!币獋魇诮o學(xué)生的不只是知識(shí),而應(yīng)該是一種數(shù)學(xué)的思想、解決問題的思路,只有掌握了方法,學(xué)生才能舉一反三,而且在這種融會(huì)貫通的過程中,學(xué)生也會(huì)找到成就感,從而達(dá)到事半功倍的效果。在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)
思想的過程中,可以引入數(shù)學(xué)史的知識(shí),以及科學(xué)界和實(shí)業(yè)界成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)中的重大問題的案例,尤其是一些名人的重要思想和重要理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這些鮮活的例子,可以使學(xué)生以最直觀的方式意識(shí)到數(shù)學(xué)的重要作用和其奧秘所在,從而產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,激勵(lì)其主動(dòng)去學(xué)習(xí)。
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)教學(xué)過程中一個(gè)極好的工具,它作為一種實(shí)驗(yàn)式的教學(xué)方式,將現(xiàn)實(shí)中面臨的問題用數(shù)學(xué)語言來描述,通過數(shù)學(xué)模型的建立來解決問題。模型中的問題充分地體現(xiàn)了數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科在解決其它相關(guān)領(lǐng)域的問題時(shí)的重要作用。而且,數(shù)學(xué)問題本身的抽象和凝練也是向?qū)W生展現(xiàn)將現(xiàn)實(shí)問題理論和框架化的過程。模型本身就是數(shù)學(xué)學(xué)科和其它學(xué)科緊密結(jié)合和完美聯(lián)姻的結(jié)果,建模型并且解決問題的過程,也是學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力的檢測(cè)和培養(yǎng)。
數(shù)學(xué)建模教育作為一種教學(xué)方式,不是為了單純的解決數(shù)學(xué)問題,而是在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,通過發(fā)現(xiàn)、收集其他學(xué)科如生物學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程學(xué)等中存在的一些實(shí)際問題。本身建模過程,需要學(xué)生在大腦中搜索所有的數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí),并有效提取與解決問題密切聯(lián)系的,同時(shí)還要將理論中每一個(gè)變量和函數(shù)與實(shí)際問題中的參數(shù)相對(duì)應(yīng)。所以模型形成的過程也是幫助學(xué)生檢測(cè)自己的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)程度的過程。
建模有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)習(xí)跳出理論的刻板性,創(chuàng)新性的思考問題和解決問題,以學(xué)促用。
所謂學(xué)以致用,任何學(xué)校階段的理論學(xué)習(xí)都是服務(wù)于實(shí)際應(yīng)用的,否則就是紙上談兵,所以在高校的數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)該樹立應(yīng)用導(dǎo)向型的思路,變“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”為“數(shù)學(xué)應(yīng)用”的思想,在教學(xué)的過程中,應(yīng)當(dāng)通過知識(shí)的講授,幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng),從而使他們?cè)趯I(yè)課的學(xué)習(xí)和研究時(shí),能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)思想。而現(xiàn)實(shí)中的情況是大部分大學(xué)生并不清楚數(shù)學(xué)的重要作用,只是為了完成學(xué)業(yè)和課程要求而學(xué)習(xí),加上數(shù)學(xué)的抽象性、復(fù)雜性,使很多對(duì)數(shù)學(xué)不擅長(zhǎng)的學(xué)生面對(duì)高等數(shù)學(xué)痛苦萬分,尤其是對(duì)于一個(gè)個(gè)抽象的公式、定理、公理等,更是讓學(xué)生們望而卻步。
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)問題的復(fù)雜化趨勢(shì),數(shù)學(xué)科學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域中的作用也越來越突出,幾乎各個(gè)學(xué)科都要運(yùn)用到數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)理論去解決問題。就連以前人們認(rèn)為最定性化與定量研究無關(guān)的社會(huì)科學(xué)和社會(huì)管理工作,也越來越多地引入了數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌等的思路。所以作為高等數(shù)學(xué)這門課程,就責(zé)無旁貸、義不容辭地要在講授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),悉心培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
高等數(shù)學(xué)的任課教師是教學(xué)的直接主導(dǎo)者,教學(xué)效果的好壞與任課教師有著密不可分的聯(lián)系。數(shù)學(xué)教師能力水平直接決定著數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。需要指出的是:教學(xué)能力和科研能力是不同的,不少數(shù)學(xué)教師有著極強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思維能力,在數(shù)學(xué)研究方面有著較高的造詣,但是教學(xué)能力則相形見絀。所以一定要注重對(duì)數(shù)學(xué)老師的能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。
要做到這點(diǎn)就一定要有制度和機(jī)制的保證,為任課老師的講課能力提高創(chuàng)造好的平臺(tái)和機(jī)遇。為了發(fā)揮“傳幫帶”的作用,提倡青年老師向有經(jīng)驗(yàn)的老教師學(xué)習(xí),形成定期地開展示范課,組織青年教師向年富力強(qiáng)的教師親身學(xué)習(xí)的機(jī)制。為了激發(fā)大家的積極性和危機(jī)感,要引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,舉辦教學(xué)的評(píng)比活動(dòng),對(duì)美譽(yù)度較高的教師要通過多種多樣的方式進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),并且將他們推舉出去,代表學(xué)校參加更高層次的比賽。為了發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的精神,要在同一個(gè)院系內(nèi)開展幫扶活動(dòng),經(jīng)常在團(tuán)隊(duì)范圍內(nèi)開展試講,請(qǐng)其它教師進(jìn)行評(píng)價(jià),提出有建設(shè)性意見,幫助其提高教學(xué)水平。為了持續(xù)跟進(jìn)教師的任課效果,形成動(dòng)態(tài)、長(zhǎng)期的改善計(jì)劃,為提高教學(xué)水平提供依據(jù),要在學(xué)生范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)查問卷,對(duì)老師的講課語言表達(dá)、內(nèi)容傳輸、進(jìn)度和重點(diǎn)的把握、數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)等各個(gè)方面的教授效果進(jìn)行調(diào)查,并通過數(shù)據(jù)的分析對(duì)比來找出問題,幫助提升。
數(shù)學(xué)的業(yè)余教學(xué)指導(dǎo)也是提高教學(xué)能力的重要途徑,所以如果有可能,要在理論講授之外,增加實(shí)踐指導(dǎo)環(huán)節(jié),比如指導(dǎo)學(xué)生的建模比賽、指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì),這些均可以提高教師的指導(dǎo)能力,豐富其授課的內(nèi)容,提供更多現(xiàn)實(shí)生活中的案例,從而提高教學(xué)的豐富性、趣味性,培養(yǎng)學(xué)生興趣,豐富學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
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