楊鵬

（九江職業(yè)大學(xué),江西 九江 332000）

高校數(shù)學(xué)教學(xué)以實踐為主體的教學(xué)改革探索

楊鵬

（九江職業(yè)大學(xué),江西 九江 332000）

我國的教育體制改革在不斷深化，新課程改革也在如火如荼地推進(jìn)，高校數(shù)學(xué)教學(xué)的全方位、立體化改革也是勢在必行。在高校教學(xué)內(nèi)容中，高等數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)課程的主干學(xué)科，為了培育綜合型人才，高校的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)要致力于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)，注重以學(xué)生為主體的高等數(shù)學(xué)教學(xué)實踐改革，突破固有的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，以培育應(yīng)用型人才為目標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索。

高校；數(shù)學(xué)；教學(xué)改革；實踐

當(dāng)前的高等教育由精英教育轉(zhuǎn)為了大眾化教育，社會需要理論和實際應(yīng)用兼具的綜合復(fù)合型人才、應(yīng)用型人才。在高校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和要求發(fā)生改變的態(tài)勢下，我們需要對大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的狀況進(jìn)行問題分析，對于不同專業(yè)的數(shù)學(xué)教學(xué)有不同的基本要求。為了培養(yǎng)社會所需要的人才，要對現(xiàn)有的大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)師資等進(jìn)行改革，關(guān)注大學(xué)通式基礎(chǔ)課程的改革，為各個專業(yè)課程提供堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

一、研究背景

在高校擴(kuò)招的背景下，大學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大眾化教育成為了現(xiàn)代的主旋律，這也使大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)出現(xiàn)了一些新的情況。由于高校擴(kuò)招后，學(xué)生的數(shù)學(xué)知識層次參差不齊，學(xué)生對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高，同時，大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科有其自身的特征，數(shù)學(xué)本身是一門側(cè)重于研究世界構(gòu)成要素的空間結(jié)構(gòu)和數(shù)量關(guān)系的抽象學(xué)科，而大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更為抽象和嚴(yán)謹(jǐn)，也有更為寬泛的應(yīng)用特性。為了提高學(xué)生對于高校數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，要改變原有的以數(shù)學(xué)概念、定理、公式為主的邏輯數(shù)學(xué)教學(xué)方式，增設(shè)一些與實際相關(guān)的數(shù)學(xué)實踐課程，諸如空間建模、數(shù)學(xué)實驗實踐等，使抽象的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容變得實際而具體，從而增強學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和數(shù)學(xué)實踐能力，依循數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)的原則，建構(gòu)學(xué)生整個數(shù)學(xué)體系的完整性和嚴(yán)密性。

二、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀及問題分析

（一）大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和方式還需要多樣化

在我國傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)觀念中，大多采用單一的數(shù)學(xué)概念傳輸?shù)墓虘B(tài)模式，學(xué)生在教師的數(shù)學(xué)概念、定理講述之下進(jìn)入數(shù)學(xué)練習(xí)，這不利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動性的培養(yǎng)，對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣也難以起到激發(fā)性的作用。同時，大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)固化和單一的現(xiàn)象，多數(shù)的大學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容設(shè)計都側(cè)重于數(shù)學(xué)理論的教學(xué)，而對數(shù)學(xué)理論在實際生活中的適用性和實用性沒有過多的探究，學(xué)生感受不到大學(xué)數(shù)學(xué)在社會生活中的實用價值和意義，產(chǎn)生大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的思維惰性。在數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，沒有滲透思想政治教育和文化教育內(nèi)容，極大地降低了大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實效性。

（二）學(xué)生的大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)檢驗手段單一，沒有實質(zhì)性效果

在大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成果的檢驗方式過于單一，通常是采用試卷考試的方式進(jìn)行，注重對數(shù)學(xué)定理、公式、概念的僵化式記憶，而不會將這些靜態(tài)的數(shù)學(xué)知識實踐化、動態(tài)化、實用化，長此以往，學(xué)生便會產(chǎn)生對大學(xué)數(shù)學(xué)的厭煩情緒?？梢?，單一的大學(xué)數(shù)學(xué)檢驗手段，對于學(xué)生的大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果具有制約性作用，無法驗證出學(xué)生的數(shù)學(xué)實際學(xué)習(xí)水平，也不符合數(shù)學(xué)綜合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

（三）大學(xué)數(shù)學(xué)教師的師資結(jié)構(gòu)存在薄弱和不合理的現(xiàn)象

由于資金的限制及其他因素的制約，大學(xué)數(shù)學(xué)教師的配備不盡合理，在實際教學(xué)過程中，一些資深的知名教師的指引作用和幫帶作用沒有全面地發(fā)揮，中青年數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)教學(xué)潛能也沒有得到有效的塑造和挖掘，因而顯現(xiàn)出大學(xué)數(shù)學(xué)教師師資力量薄弱、整體素質(zhì)不高的現(xiàn)象，在數(shù)學(xué)教師無法進(jìn)行重組和優(yōu)化的條件下，這不利于大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的有效開展。

三、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的實踐探索分析

（一）轉(zhuǎn)變大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)理念，突顯出高校素質(zhì)教育的要求和標(biāo)準(zhǔn)

在精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娀逃臅r代背景下，大學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育也要由應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育上來，對于數(shù)學(xué)的教學(xué)不僅要把握數(shù)學(xué)概念、定理和公式，還要注重數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的多樣化教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生從多角度對問題進(jìn)行思考和探索，深入體會和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識內(nèi)部各要素之間的關(guān)聯(lián)，并將空間建模的思想滲透和融入課程學(xué)習(xí)之中，逐漸培養(yǎng)學(xué)生抽象化的思維方式和分析方法，從而把握大學(xué)數(shù)學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律，用數(shù)學(xué)思維思考和改造世界，突顯出大學(xué)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的要求，培育出數(shù)學(xué)實用型人才。

（二）以專業(yè)大類為依據(jù)，對大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行合理的制定

高校數(shù)學(xué)教材要以專業(yè)大類的特點為依據(jù)，在數(shù)學(xué)教材中突顯出專業(yè)的不同特色，并根據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)案例為契合點，使專業(yè)案例與高等數(shù)學(xué)教材的例題相融合，注重教學(xué)案例中的應(yīng)用性，能夠用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)的實際性問題。鑒于這一認(rèn)知，高校數(shù)學(xué)教師要與任課專業(yè)教師互相溝通，根據(jù)專業(yè)類的教學(xué)內(nèi)容編寫數(shù)學(xué)教案，結(jié)合數(shù)學(xué)課程與后續(xù)課程的聯(lián)系，在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教研與專業(yè)課程教研相融合的過程中，使基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)目的更為明確，數(shù)學(xué)教學(xué)的實用性更強，能夠更好地為后續(xù)的專業(yè)課程服務(wù)。

（三）科學(xué)地調(diào)整和優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，合理配置高校數(shù)學(xué)課程體系

對于高校數(shù)學(xué)課程的設(shè)置，要注重其“工具性”的一面，對數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大類別、大模塊的設(shè)置，以“學(xué)會、學(xué)夠、學(xué)全”為原則，科學(xué)合理地減少數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課的課時，并適當(dāng)?shù)卦黾訉嵺`和應(yīng)用課程的學(xué)時，使數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的內(nèi)容多側(cè)重于實踐和應(yīng)用方面，并強化數(shù)學(xué)學(xué)科與其他專業(yè)課程的優(yōu)化整合，模糊數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科課程的界限。在對教學(xué)資源進(jìn)行重新組合和優(yōu)化配置的前提下，盡量減少各學(xué)科之間的沖突和重復(fù)，運用切實可行的數(shù)學(xué)思想和方法，增強和牢固學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力，并為后續(xù)的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。同時，要設(shè)計科學(xué)合理的高校數(shù)學(xué)課程體系，具體課程要包括《高等數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)與空間解析幾何》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《復(fù)變函數(shù)》《積分變換》《數(shù)學(xué)實驗》《數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)學(xué)建模》《數(shù)學(xué)模型》。

四、注重以數(shù)學(xué)實驗為主的高校數(shù)學(xué)實踐探索

（一）以數(shù)學(xué)實驗為教學(xué)手段，推進(jìn)教學(xué)模式的改革。數(shù)學(xué)實驗可以從實踐上給予學(xué)生直接的刺激，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗過程，驗證數(shù)學(xué)理論和概念的正確性。在數(shù)學(xué)實驗的實踐教學(xué)中，可以借助于Matlab實驗平臺，在Matlab強大的圖形處理軟件之下，運用編程技術(shù)繪制出二維和三維圖形，并在任意旋轉(zhuǎn)、放大和縮小的過程中，實現(xiàn)色彩描繪、透明設(shè)置、即時交互等功能和數(shù)值計算功能，可以增強對數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的極限、求導(dǎo)、積分的數(shù)值計算。在Matlab平臺上，可以動畫地展示出極限過程、函數(shù)的傅里葉級數(shù)等，學(xué)生在觀看幾何形狀、曲線的擬合的過程中，可以快速地對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行理解，尤其是對于數(shù)學(xué)中的空間解析幾何和三重積分定限問題。如果單憑學(xué)生自主的想象，難以形成數(shù)學(xué)概念，只有在圖形的演示之下，可以有效地化解難題，在簡單的命令之下，實現(xiàn)學(xué)生自主的數(shù)學(xué)探究和獨立學(xué)習(xí)。

（二）引入數(shù)學(xué)建模，強化高校數(shù)學(xué)的實驗教學(xué)。數(shù)學(xué)理論滲透于社會各個領(lǐng)域，為了讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)理論，引入數(shù)學(xué)建模，對復(fù)雜的實際問題進(jìn)行重新的建構(gòu)，可以利用計算機系統(tǒng)對模型進(jìn)行數(shù)學(xué)求解，將數(shù)學(xué)實驗作為數(shù)學(xué)模型求解的主要途徑，通過對數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的強化，有效地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)實際應(yīng)用能力。為此，高校應(yīng)當(dāng)普及數(shù)學(xué)建模教學(xué)，向?qū)W生推薦學(xué)習(xí)具有實用價值的數(shù)學(xué)方法，如數(shù)學(xué)規(guī)劃方法、灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法等，使學(xué)生在數(shù)學(xué)建模引入數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，提升運用數(shù)學(xué)知識的實用能力，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新精神和獨立思考精神，激發(fā)出數(shù)學(xué)實踐應(yīng)用的熱情。

（三）以學(xué)生為主體，創(chuàng)建和完善分級數(shù)學(xué)教學(xué)方式。在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，要以學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生的不同數(shù)學(xué)層次，對大學(xué)數(shù)學(xué)課程進(jìn)行改革，具體包括：（1）對于設(shè)計藝術(shù)類、新聞傳媒和法學(xué)專業(yè)的學(xué)生，要開設(shè)數(shù)學(xué)類課程。在這些專業(yè)類別中的數(shù)學(xué)課程，要以微積分知識為中介，由于微積分知識難易適中，可以使相關(guān)專業(yè)的學(xué)生體會到數(shù)學(xué)內(nèi)蘊的文化之美，從而增強學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。（2）對于高校的創(chuàng)新班和卓越班而言，要開設(shè)小班數(shù)學(xué)專題研討課程，由于這些創(chuàng)新班和卓越班的人才培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和能力的研究型拔尖人才，因而要從人才創(chuàng)新培養(yǎng)的要求出發(fā)，由學(xué)術(shù)造詣極深的教學(xué)名師負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)研討的指導(dǎo)，還要組織科研水平高的中青年教師進(jìn)行數(shù)學(xué)課程輔導(dǎo)，在學(xué)生與名師交流和互動的前提下，提升研究型學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

（四）整體提升高校數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊的師資隊伍水平

高校要組建數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊，并以一兩名校級數(shù)學(xué)教學(xué)名師為指導(dǎo)，引領(lǐng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革小組進(jìn)行大學(xué)數(shù)學(xué)課程的重點設(shè)計和建設(shè)，重點負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容設(shè)置、數(shù)學(xué)資源重組建設(shè)、數(shù)學(xué)實驗體系建構(gòu)、師生互動體系等，并且還要大力培養(yǎng)中青年教師，開展集體攻關(guān)，充分發(fā)揮出團(tuán)隊協(xié)作的優(yōu)勢，通過示范課、聽課、集體討論等方式，整體提高高校數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊的師資力量和水平，提高數(shù)學(xué)教學(xué)水平。同時，還要加強對高校數(shù)學(xué)教學(xué)各環(huán)節(jié)的監(jiān)控，實施教考分離，全面推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)和考試考核的順利進(jìn)行。

綜上所述，在高校數(shù)學(xué)教學(xué)之中，要以學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生的不同層次，以素質(zhì)教育為宗旨，將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程與其他專業(yè)課程相融合，引入數(shù)學(xué)實驗教學(xué)和數(shù)學(xué)建模方式，使學(xué)生得到充分的數(shù)學(xué)實踐鍛煉，并在數(shù)學(xué)知識的拓展之下，增強對實際問題的分析能力和解決能力，在改革數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的條件下，在“研究——實踐——總結(jié)提升”的循環(huán)過程中，全面提升高校數(shù)學(xué)體系的完整性、系統(tǒng)性和實用性。

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