趙瑞環(huán) 左立娟
摘要:本文分析了應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的不足,并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式三方面探討高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革措施,希望能使高等數(shù)學(xué)更好地服務(wù)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型 ?高等數(shù)學(xué) ?教學(xué)改革
2013年11月應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(學(xué)院) 聯(lián)盟和地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究中心在共同發(fā)布的報告中指出:“高等學(xué)校培養(yǎng)的畢業(yè)生與社會對人才的需求之間存在較大差距,我國地方本科院校的轉(zhuǎn)型發(fā)展勢在必行,必須實(shí)現(xiàn)由學(xué)術(shù)型人才培養(yǎng)為主向應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變?!备叩葦?shù)學(xué)作為應(yīng)用型本科院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,如何結(jié)合專業(yè)聯(lián)系實(shí)際,改革教學(xué)內(nèi)容和方法,使學(xué)生學(xué)以致用值得深思。
一、應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)普遍存在的問題
首先,學(xué)時少,教學(xué)任務(wù)量大,教材使用混亂,沒有適合應(yīng)用型本科院校的教材;其次,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,對學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的目的不明,畏難情緒普遍存在;再次,教學(xué)方法和手段單一,基本上采用“滿堂灌”的教學(xué)模式,教學(xué)低效性與其作為專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性不協(xié)調(diào);第四,由于教師的專業(yè)分工不斷細(xì)化和分科目設(shè)置課程,在高校教授數(shù)學(xué)的教師大部分都是數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)的理科生,缺少專業(yè)應(yīng)用實(shí)踐,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)人才培養(yǎng)嚴(yán)重脫節(jié);最后,考核方法單一,忽略了應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這些問題嚴(yán)重制約著高等數(shù)學(xué)教學(xué)水平的提高,所以應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革勢在必行。
二、高等數(shù)學(xué)改革的主要路徑
(一)根據(jù)專業(yè)需要制定教學(xué)大綱和編寫教材
應(yīng)用型本科高校的高等數(shù)學(xué)教材應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)編寫,而不是理工類統(tǒng)一教材,教材中應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色,突出應(yīng)用性,將具有專業(yè)知識背景的教學(xué)案例作為高等數(shù)學(xué)教材中的例題,逐步形成適合專業(yè)教學(xué)特點(diǎn),符合學(xué)生實(shí)際情況的實(shí)用教材。比如,結(jié)合中學(xué)新課程改革的要求,刪去已學(xué)過的內(nèi)容,與專業(yè)課程教研室多溝通交流,將相關(guān)內(nèi)容有機(jī)組合,制定與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱。
(二)改革教學(xué)方法
1.利用史料和多媒體輔助教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中,教師可以適當(dāng)引入數(shù)學(xué)史或數(shù)學(xué)家的生平事跡,這樣既可以調(diào)劑課堂氣氛,又可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。例如,天才數(shù)學(xué)家萊布尼茨和牛頓關(guān)于導(dǎo)數(shù)的爭論。又如,在講解“定積分概念及其性質(zhì)”“定積分的幾何應(yīng)用”“空間解析幾何”等知識時,教師可將多媒體課件制作得生動有趣,讓原本枯燥、抽象的數(shù)學(xué)知識具體、形象起來,幫助學(xué)生理解概念、定理等,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到較好的教學(xué)效果。
2.采用案例教學(xué)法。案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法,應(yīng)用時我們可以把高等數(shù)學(xué)和各專業(yè)案例結(jié)合起來。首先,培養(yǎng)應(yīng)用型教師,讓承擔(dān)某專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程的教師到相應(yīng)的專業(yè)教研室進(jìn)行調(diào)研,學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)膶I(yè)知識,了解專業(yè)所需的數(shù)學(xué)知識,并根據(jù)教學(xué)需求編寫、修改、完善案例資料,包括教師教學(xué)的案例和學(xué)生的實(shí)踐案例等。其次,教師要巧妙地將具有專業(yè)知識背景的數(shù)學(xué)案例穿插到課堂教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生了解高等數(shù)學(xué)在以后的專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用,幫助他們更好地學(xué)好數(shù)學(xué)和用好數(shù)學(xué)。
當(dāng)然,對于同一個知識點(diǎn),結(jié)合不同專業(yè)的專業(yè)背景,可以選擇不同的案例作為載體來開展教學(xué)。以“重要極限l”為例,對財(cái)經(jīng)類學(xué)生教學(xué)安排的是連續(xù)復(fù)利:設(shè)本金為,銀行年利率為,則年后的本利和為;如果一年分期計(jì)息,每期利率為,則年后的本利和為,如果按連續(xù)復(fù)利計(jì)算,即計(jì)息的時間間隔任意小,則有計(jì)息期數(shù),這時,年后的本利和為。對生物醫(yī)學(xué)類學(xué)生安排的是細(xì)菌繁殖過程(計(jì)算過程同上)。通過講解這樣的案例,學(xué)生能夠體會到重要極限的廣泛應(yīng)用,從而進(jìn)一步加深對知識的理解和掌握。
3.將數(shù)學(xué)建模融入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中。在教學(xué)過程中,教師要適時引入數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識,增加數(shù)學(xué)建模的例題,并將時間控制在30分鐘內(nèi)。例如,講解一元函數(shù)介值性定理的時候可以引入“椅子問題”,即把一個椅子放在凸凹不平的地面上,問能否使這椅子的四只腳同時著地。通過提出假設(shè)、建立模型、模型求解,使枯燥的數(shù)學(xué)問題變得更具體,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的興趣和能力,增強(qiáng)應(yīng)用性,并組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模等相關(guān)的數(shù)學(xué)類競賽。
4.開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,加強(qiáng)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用。在開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的同時,開設(shè)課程講授或等數(shù)學(xué)軟件,并設(shè)定學(xué)時進(jìn)行上機(jī)操作和期末考核。這樣,在講授高等數(shù)學(xué)課程時,就可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用這些軟件,使學(xué)生更加直觀、形象地理解抽象的數(shù)學(xué)問題。比如,引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件繪制二次曲線、空間曲面,演示傅里葉級數(shù)的生成等,使學(xué)生初步了解應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的方法,為他們走上工作崗位和繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、改革傳統(tǒng)考核方式
為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),高等數(shù)學(xué)的考核應(yīng)該向多元化方向改革,重視過程考核。例如,平時成績占20%,可由教師根據(jù)作業(yè)、出勤、課堂表現(xiàn)等給出;過程考核占30%,形式靈活多樣,可以是小論文、讀書報告、綜合性作業(yè)、專題討論心得等;期中考試占10%,期末考試占40%,采用“一頁開卷”考試模式,即學(xué)生可以在考試時攜帶一張A4紙,寫上自己認(rèn)為重要的公式、知識點(diǎn)或例題解法等,要求必須自己手寫不能復(fù)印,考試結(jié)束這張紙一同上交。通過這樣的考核方式,學(xué)生更注重平時的學(xué)習(xí)積累,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的熱情和動力,減輕學(xué)生考試壓力,使考核評價伴隨課程學(xué)習(xí)的全過程。
總之,應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)課程的改革刻不容緩,它需要教師從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度出發(fā),在教學(xué)中根據(jù)應(yīng)用型本科高校的定位改進(jìn)教學(xué)大綱,改變教學(xué)方法和完善教學(xué)模式。只有這樣,才能真正為國家培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。
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注:本論文系河北科技大學(xué)理工學(xué)院2014年度教學(xué)立項(xiàng)2014Y22
作者信息:
趙瑞環(huán),碩士,講師,研究方向:數(shù)學(xué)教學(xué);左立娟:碩士,講師,研究方向:數(shù)學(xué)教學(xué)。