曾金平 李伯忍 張丹
摘 要:高等數(shù)學是工科專業(yè)的一門重要的基礎必修課程。針對我校理工科專業(yè)《高等數(shù)學》課程的教學現(xiàn)狀,結合教學實踐,討論了幾種激發(fā)學生學習高等數(shù)學興趣的方法,為提高“新工科”背景下的《高等數(shù)學》的教學質量提供參考。
關鍵詞:新工科; 高等數(shù)學; 學習興趣
中圖分類號:G4 文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.091
《高等數(shù)學》是大學數(shù)學中的一門非常重要的基礎課程。學好這一門課程,不僅有利于對學生的綜合素質的培養(yǎng)與訓練,而且對其后續(xù)課程的學習也發(fā)揮著極其重要的作用。
眾所周知,在大學數(shù)學教育的諸多課程中,《高等數(shù)學》是最基本的公共基礎課程。一方面《高等數(shù)學》是后續(xù)其他數(shù)學課程(如《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》、《復變函數(shù)與積分變換》、《運籌學》等)以及各個專業(yè)的專業(yè)課程的基礎,是解決專業(yè)問題和實際問題的必要工具;另一方面,高等數(shù)學的學習可以培養(yǎng)和提高學生的抽象思維能力和邏輯推理能力,使得他們在今后的學習和工作中,能夠綜合運用所學知識去分析和解決問題。然而,由于《高等數(shù)學》這門課的內容繁多,學習方法和中學時期相比也存在著明顯差異,因而對于剛入大學校門的本科生而言,學習起來會有一定的難度。
隨著科學與技術的迅速發(fā)展,特別是近幾年大力提倡“新工科”教育的背景下,人才培養(yǎng)對高等學校中的大學數(shù)學教育提出了更高的要求。因此,在“新工科”教育的大環(huán)境下,這門傳統(tǒng)的重要基礎課程的教與學,不僅要克服因《高等數(shù)學》的高度抽象性和嚴密的邏輯性帶來的老困難,而且也面臨著諸多新挑戰(zhàn)。
如前所述,《高等數(shù)學》在整個大學的學習課程中占據(jù)著非常重要的地位,其學分在所有必修科目中最高,其內容在考研數(shù)學中占有近80%的比例(這即意味著考研數(shù)學的成績會很大程度上決定考研的最終成績)。然而,高度的抽象性,高度的嚴密推理以及高度的系統(tǒng)結構,即所謂的“三高”,使得《高等數(shù)學》這門課程的學習遠遠難于其他課程。人常說興趣是最好的老師,如何讓學生克服畏難情緒,提高學習的興趣成為學好這門課程的關鍵。下面根據(jù)我們在大學數(shù)學的教學與實踐中積累的經(jīng)驗,就如何提高學生的學習興趣談幾點看法。
1 發(fā)揮班主任的作用,引導學生自主學習
從中學到大學,大一新生無論是生活還是學習都有著諸多的改變和不適應。尤其是從相對封閉、相對單純的中學環(huán)境中過渡到相對自主獨立且活動豐富多彩的大學里,學生容易迷失自我。因此,班主任的引導作用變得非常重要。如果班主任能夠讓學生明白學好高等數(shù)學的重要性,讓學生明確數(shù)學的作用及學習數(shù)學的意義無疑會提高他們的學習興趣。舉例來說,在去年某老師任教的2017級機械設計專業(yè)和材料控制兩個專業(yè)中,其中機械設計專業(yè)的班主任非常積極主動,不僅經(jīng)常到教室查看學生的到課情況和聽課情況,而且會時常通過在組建的微信班群里發(fā)布一些數(shù)學題目的方式讓學生做數(shù)學題。同時,班主任與任課老師保持良好的溝通渠道,實時了解學生的學習情況。班主任這種良好的助推作用,樹立了很好的學習風氣,明顯感受到了整個班級的學習積極性。在期末考試中,機械設計專業(yè)的各班平均成績明顯高于同一任課老師的材料控制專業(yè)班級的平均成績。
2 傳統(tǒng)教學內容穿插些許數(shù)學史,增強學生“用數(shù)學的意識”
由于教學大綱以及學時的限制,我們在《高等數(shù)學》課程的講授過程中,一般很少講述有關數(shù)學史的相關內容。數(shù)學史是研究數(shù)學科學發(fā)展及其規(guī)律的科學,簡單地說就是研究數(shù)學的歷史。它不僅追溯數(shù)學內容、思想和方法的演變、發(fā)展過程,而且還探索影響這種過程的各種因素,以及歷史上數(shù)學科學的發(fā)展對人類文明所帶來的影響。因此,在《高等數(shù)學》教學過程中,擠點時間講述一個觀念或理論如何從科學與工程實踐中產(chǎn)生、發(fā)展及完善的過程,真正領會數(shù)學思想,不僅可調動學生的學習主觀能動性,而且可增強其“用數(shù)學”的意識,以便今后在工作和研發(fā)中學以致用。例如,在講授常微分方程的內容時,推演一下人口模型、狐兔模型等常微分方程模型,將數(shù)學建模思想融入教學,這樣不僅加深了學生對微分方程有關內容的理解,而且使課程內容與數(shù)學思想產(chǎn)生聯(lián)系,提高了學生的學習興趣。
3 注重數(shù)學文化的熏陶和滲透,提升學生的數(shù)學素養(yǎng)
數(shù)學在科學、工程、金融、軍事,生物、醫(yī)學等各個科學與工程領域的不斷滲透,使得數(shù)學越來越多地影響著國民經(jīng)濟和社會生活的諸多方面。除傳授教學大綱要求的知識點外,也給學生進行一點數(shù)學文化方面的教育,比如講一講斐波那契數(shù)列與黃金分割,田忌賽馬與運籌學,Google搜索引擎背后的數(shù)學故事,瞎子爬山和最優(yōu)化方法之間的關聯(lián),人機對話等等。通過數(shù)學文化教育,培養(yǎng)學生科學、發(fā)展的數(shù)學文化觀,使他們在數(shù)學文化的熏陶氛圍中自覺打好數(shù)學基礎,提高數(shù)學素養(yǎng)。
4 結語
孔老夫子的一句話:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!睂W習高等數(shù)學,抱著“希望能學好”,遠不如“我希望能學好”, 主動與被動所產(chǎn)生的效果會截然不同。從各個方面激發(fā)學生的學習興趣,調動學生主觀能動性去學習去思考,那么結果也必定會事半功倍。
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