王 琳
(河南機(jī)電高等??茖W(xué)校,基礎(chǔ)部 河南 新鄉(xiāng) 453000)
高等數(shù)學(xué)課程作為高職院校一門重要的基礎(chǔ)課,為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程和解決實(shí)際問題提供必要的數(shù)學(xué)知識及常用的數(shù)學(xué)方法。通過高等數(shù)學(xué)的教學(xué),逐步培養(yǎng)學(xué)生抽象概括問題的能力、邏輯推理能力,和運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。此外,高等數(shù)學(xué)已經(jīng)成為專升本考試和碩士研究生入學(xué)考試的必考科目,因此,高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的高低對學(xué)生的素質(zhì)水平及升學(xué)就業(yè)等有著至關(guān)重要的影響。2004年,國家從高等職業(yè)教育應(yīng)順從國際教育潮流發(fā)展需要和我國對高素質(zhì)技能人才的需求出發(fā),將高職院校的文化課程的學(xué)習(xí)年限由三年改為兩年,高等數(shù)學(xué)的課時(shí)也由110學(xué)時(shí)壓縮為90學(xué)時(shí)。同時(shí),專業(yè)課對高等數(shù)學(xué)的要求也越來越高,這就造成了高等數(shù)學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少、要求高的現(xiàn)狀,那么怎樣才能利用較少的教學(xué)時(shí)間得到最好的教學(xué)效果呢?本文從分析當(dāng)前高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀入手,通過針對高等數(shù)學(xué)的教學(xué)分析和幾年的教學(xué)實(shí)踐,對高等數(shù)學(xué)的教學(xué)給出了一些改革。
高等數(shù)學(xué)的課時(shí)從110課時(shí)壓縮到90課時(shí)以后,更體現(xiàn)了內(nèi)容多、課時(shí)少的現(xiàn)狀。在以往的教學(xué)過程中,總有老師覺得這么少的課時(shí),要把講解定理的證明,公式的推導(dǎo)等等理論內(nèi)容都講給學(xué)生聽,使得學(xué)生對苦澀難懂的理論證明更加反感,從而產(chǎn)生了厭學(xué)情緒。然而,對于高職院校學(xué)生來說,理論并不是最重要的,對他們來說,會正確地使用數(shù)學(xué)知識來解決實(shí)際問題才是重要的。這也符合高職數(shù)學(xué)教育提出的“必需,夠用”這一原則,把夠用為度作為教學(xué)的準(zhǔn)則。所以在實(shí)際教學(xué)中不要把煩瑣的理論作為重點(diǎn)給學(xué)生講,應(yīng)該減少枯燥的理論推導(dǎo),克服教材、教學(xué)內(nèi)容的局限性,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),不同專業(yè)的內(nèi)容用到不同數(shù)學(xué)知識,使學(xué)生感到學(xué)有所用。拉近數(shù)學(xué)與專業(yè)的距離,以提高學(xué)生的興趣和動力。
為了做深入的調(diào)查研究,我們對河南省的高等院校抽取了6所具有代表性的河南省高職院校,在每個(gè)學(xué)校隨機(jī)抽取了三個(gè)不同年級的班級,調(diào)查對象為這些班級的學(xué)生,調(diào)查的目的是了解新生入學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),從統(tǒng)計(jì)情況來看,學(xué)生入學(xué)時(shí)的數(shù)學(xué)成績呈逐年遞減狀態(tài),這是由于近幾年大學(xué)連續(xù)擴(kuò)招,使得高職院校的錄取分?jǐn)?shù)線逐年降低,學(xué)生的數(shù)學(xué)水平也逐年降低。另外,學(xué)生剛從高中的“填鴨式”教學(xué)過程中過來,還不能馬上適應(yīng)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)方式。如果按照普通高校的要求,高職學(xué)生在學(xué)習(xí)上就會感到力不從心,挫折感不斷被強(qiáng)化,學(xué)生對高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也就失去了興趣,導(dǎo)致學(xué)習(xí)只是為了應(yīng)付考試,沒有主動性。因此,應(yīng)該從根本上改變過去的應(yīng)試教育觀念,讓學(xué)生深刻體會到學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)不僅僅為了應(yīng)付考試,高等數(shù)學(xué)更和他們的專業(yè)課息息相關(guān),是他們以后從事工作的理論基礎(chǔ),使學(xué)生從不愛學(xué)到有興趣地去學(xué)。
在以往的課堂教學(xué)中,以傳統(tǒng)的板書教學(xué)為主,學(xué)生對這種教學(xué)方法已經(jīng)習(xí)以為常,提不起太大的學(xué)習(xí)興趣。隨著科技的飛速發(fā)展,信息化技術(shù)本應(yīng)給數(shù)學(xué)教育提供空前廣闊的天地,但遺憾的是,在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域,信息化技術(shù)的使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有在其他領(lǐng)域活躍。適當(dāng)應(yīng)用多媒體教學(xué),通過借助數(shù)表、圖形、動畫等將抽象的概念用具體、直觀的形式表達(dá),通過形與數(shù)的有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生從形象認(rèn)識提高到抽象概括,讓學(xué)生在接受相關(guān)知識時(shí),在感觀和思維之間架起一座橋梁,有利于澄清一些容易混淆的概念。另外,通過開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,安排一些課時(shí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件,如Mathematics、Matlab等,讓學(xué)生自己借助計(jì)算機(jī)去應(yīng)用數(shù)學(xué),在應(yīng)用過程中觀察、探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識。改變學(xué)生對傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)形式單一、枯燥無味的印象。通過對河南省具有代表性的6所高職院校做的調(diào)查統(tǒng)計(jì),幾乎全部用的是傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式,只有1所院校開設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,但只是作為選修課供學(xué)生學(xué)習(xí)。在這種單一的傳統(tǒng)的教學(xué)方式下,教學(xué)方法沒有與時(shí)俱進(jìn),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性自然就得不到提高。
近幾年來,教育專家提出了各種各樣的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革方案,經(jīng)過對河南省高職院校學(xué)生調(diào)查研究與親身教學(xué)一線的實(shí)踐后,給高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革提出一些新的見解。
所謂分層次教學(xué)指的是根據(jù)不同專業(yè)對高等數(shù)學(xué)要求的深度和廣度不同以及學(xué)生的水平不同,把學(xué)生分成若干不同的層次。由于專科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,將他們放在一個(gè)班級里共同上課,在教學(xué)過程中,不論教師采取哪種教學(xué)方式,都會顧此失彼,不是基礎(chǔ)好的學(xué)生“吃不飽”,就是基礎(chǔ)差的學(xué)生“吃不了”,因此我們本著因材施教的原則,在我校2012級新生中選擇了機(jī)制、機(jī)電、自動化等專業(yè)進(jìn)行差異化試點(diǎn)教學(xué),根據(jù)各專業(yè)學(xué)生入學(xué)的高考數(shù)學(xué)成績進(jìn)行排序,劃分為A、B兩個(gè)層次,人數(shù)比約為1:1,其中A班詳講課程標(biāo)準(zhǔn)中的各部分內(nèi)容,為學(xué)生的多種發(fā)展提供可能,既為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好扎實(shí)的基礎(chǔ),又為學(xué)生專升本等進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)提供幫助,并著力培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模的能力,為我校參加全國大學(xué)生建模競賽活動奠定基礎(chǔ)。B班在教學(xué)內(nèi)容和難度上略微降低要求,教學(xué)上采取淺顯易懂的教學(xué)方式,精講多練,增加習(xí)題課,注重?cái)?shù)學(xué)思想的培養(yǎng),加強(qiáng)基本技能和基本功的訓(xùn)練,以使學(xué)生達(dá)到教學(xué)大綱的基本要求,順利通過考核。為更加有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),根據(jù)第一學(xué)期考試的情況,在第二學(xué)期初進(jìn)行層次調(diào)整。原則上,B層次班的高等數(shù)學(xué)成績排在前10%以內(nèi)的學(xué)生,調(diào)入A層次班學(xué)習(xí);A層次班的高等數(shù)學(xué)成績排在后10%以內(nèi)的學(xué)生,調(diào)入B層次班學(xué)習(xí)。學(xué)生可根據(jù)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)和個(gè)人需要,自愿申請進(jìn)行層次調(diào)整??己说脑瓌t是根據(jù)A、B教學(xué)班各自教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行命題,分出層次。同一張?jiān)嚲碇校徊糠质茿、B教學(xué)班學(xué)生都需要完成的試題,另一部分試題按A、B教學(xué)班限做。根據(jù)上學(xué)期期末考試來看,高等數(shù)學(xué)的不及格率比往年有大幅度降低,這表明分層次教學(xué)對高等數(shù)學(xué)的教學(xué)起到了較明顯效果。
近年來,由于縮減學(xué)時(shí)的原因,很多院校把高等數(shù)學(xué)課時(shí)壓了又壓,導(dǎo)致數(shù)學(xué)課時(shí)減少,另一方面專業(yè)課對高等數(shù)學(xué)的要求越來越高,這就造成了課時(shí)少與內(nèi)容多的尖銳矛盾。解決這一矛盾的方法可以實(shí)行分模塊教學(xué),即根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生程度把內(nèi)容進(jìn)行合理的優(yōu)化處理與整合,使之形成不同的教學(xué)模塊。根據(jù)高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容,大體可以分為三個(gè)大的模塊:基礎(chǔ)模塊,專用模塊和任選模塊。基礎(chǔ)模塊是各專業(yè)都要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容,教師應(yīng)該精講,專用模塊是根據(jù)不同專業(yè)適用不同的模塊,教師應(yīng)該有側(cè)重點(diǎn)地講解,對于任選模塊則應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和興趣有選擇地教學(xué)。
針對高職院校的學(xué)生來說,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不是太好,由于生源質(zhì)量與普通高校存在差異,許多高職學(xué)生尚不具備普通高校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,學(xué)生不知道為什么要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),學(xué)好高等數(shù)學(xué)有什么作用。甚至有些學(xué)生懼怕高等數(shù)學(xué),對高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)感到無比乏味。美國著名數(shù)學(xué)教育家M·克萊因 和曾任美國數(shù)學(xué)會主席的R.L·威爾德最早提出了數(shù)學(xué)也是一種文化,隨后數(shù)學(xué)文化開始受到越來越多數(shù)學(xué)家的關(guān)注。數(shù)學(xué)課程不應(yīng)僅僅是數(shù)學(xué)知識的灌輸,更重要的是從中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中挖掘其民族數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn),剖析現(xiàn)行高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)中存在的問題,改變以往的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,把數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)文化緊密地結(jié)合,通過數(shù)學(xué)文化融入教學(xué),使學(xué)生真正體會到數(shù)學(xué)思想的實(shí)質(zhì),領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)思想的精華。從而更好地理解數(shù)學(xué)思想,改變認(rèn)為數(shù)學(xué)枯燥無味的想法,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。
目前,大多數(shù)高職高專院校的高等數(shù)學(xué)存在模式單一,沒有層次差別的現(xiàn)狀。據(jù)調(diào)查,80%的河南省高職院校不論什么專業(yè),使用同一本教材,課程內(nèi)容與課程要求也完全一致。事實(shí)上,不同專業(yè)需要不同的數(shù)學(xué)知識,如《工程力學(xué)》課程需要用到定積分計(jì)算、微元法、導(dǎo)數(shù)、微分的概念、曲率、二階常系數(shù)微分方程、最值、極值、極限等數(shù)學(xué)知識;《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程需要用到求線積分、面積分、體積分、空間向量的運(yùn)算、建立微分方程模型并求解;《機(jī)械制造技術(shù)》用到定積分及幾何應(yīng)用;《材料力學(xué)》用到函數(shù)微分、積分、二重積分,《機(jī)械制圖》需要以空間解析幾何中的投影為備用知識。
如果高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)只是完全按照書本單一地講授高等數(shù)學(xué)的理論和計(jì)算,沒有緊密聯(lián)系實(shí)際,同步融入數(shù)學(xué)建模的思想和方法,就會使學(xué)生感到數(shù)學(xué)枯燥無味,提不起很大的學(xué)習(xí)興趣。要改變這種情況,這就要求教師要對學(xué)生后繼課程中需要用到的高等數(shù)學(xué)相關(guān)知識十分了解,結(jié)合專業(yè)知識,聯(lián)合高等數(shù)學(xué)原理進(jìn)行講解,根據(jù)不同的專業(yè),選擇不同的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。只有這樣因材施教才能使學(xué)生感到數(shù)學(xué)的作用,提高他們的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)在教學(xué)過程中應(yīng)該涉及較為初等的數(shù)學(xué)知識,能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模精神,能吸引學(xué)生并且以后有可能接觸到的應(yīng)用范例和數(shù)學(xué)建模問題,如數(shù)學(xué)建模的建立及其應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)在幾何學(xué)、物理學(xué)及經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用,拋射體運(yùn)動的數(shù)學(xué)建模,最優(yōu)化方法及其在工程、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,等等。這些實(shí)際應(yīng)用范例既為學(xué)生理解數(shù)學(xué)的抽象概念提供了認(rèn)識基礎(chǔ),也充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從被動變?yōu)橹鲃樱岣吡私虒W(xué)質(zhì)量。
綜上所述,高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要使數(shù)學(xué)教學(xué)改革有突破性的進(jìn)展,必須在教學(xué)方法、對待學(xué)生等方面都要改進(jìn)。同時(shí),在數(shù)學(xué)教學(xué)改革的過程中,融入數(shù)學(xué)文化的教學(xué),對高職學(xué)生提高數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)素養(yǎng)有著至關(guān)重要的作用。
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