張艷華 智紅燕 于娟 邢麗麗
【摘要】《高等數(shù)學》是理工類專業(yè)重要的基礎必修課.教師一定要把握好第一堂課,給學生闡述清楚三個問題:為什么學?學什么?怎么學?講清楚混合式教學的流程,讓學生明白大學學習以自主學習為主.依據(jù)多年的教學經(jīng)驗,本文僅對如何上好高等數(shù)學的第一堂課談談筆者的看法和做法.
【關鍵詞】高等數(shù)學;混合式教學;大學新生;第一堂課
【基金項目】本文得到學校項目:中國石油大學(華東)常規(guī)教學改革項目(編號:JY-B201856)的資助
《高等數(shù)學》是理工科學生的一門公共基礎課,其理論知識和思想方法是后續(xù)課程和繼續(xù)深造必不可少的一種工具.《高等數(shù)學》課程在20世紀90年代以前改革不大,教材、內(nèi)容和教學方法變化甚微.2018年8月教育部下發(fā)了《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》,努力打造一批“金課”,淘汰“水課”.全國高校都在開展如火如荼的教學改革,努力打造適合本校學生的“金課”.教育部啟動的一系列教育改革舉措也促使《高等數(shù)學》課程登上了變革的快車.筆者經(jīng)過兩年多的實踐探索,發(fā)現(xiàn)線上線下混合式教學更適合當前環(huán)境下對《高等數(shù)學》課程的學習.
對于大學新生如何盡快擺脫中學應試教育的學習方式,快速適應大學的自主學習模式和不斷變革的大學素質(zhì)教育,是每一個大一新生所面臨的問題,也是教師在教學過程中高度重視的一個問題.《高等數(shù)學》課程是許多學生大學階段的第一堂課,我們都說“良好的開端是成功的一半”“工欲善其事,必先利其器”,尤其是實行線上線下混合式教學的第一堂課顯得更加重要,需要教師用心規(guī)劃、設計.
一、設計開場白
對于剛步入大學的學生來說,什么都是新的,新的校園,新的同學,新的老師.對于大學的課堂是什么樣子的,很多同學懷有強烈的好奇心.筆者每年給大一學生上第一堂課時,學生都會興奮地說:“老師,您的課是我們來到大學的第一節(jié)課!”看到學生激動和充滿期待的臉龐,作為教師的我又怎能讓他們失望呢?這無疑也給了我很大的壓力和動力,一定要來個開門紅,不能讓學生失望!
第一堂課的開場白一定要做到精煉、簡短、熱情,同時又要拉近與學生的心理距離.我的開場白第一句話是:“歡迎各位同學來到美麗的青島,融入中國石油大學這個大家庭,祝愿各位四年后都能夠成為更優(yōu)秀的自己!”第二句話是簡單介紹自己,留下辦公地點、電話、E-mail和QQ號碼,方便師生之間的溝通,也會簡單介紹一下自己的興趣愛好以及研究方向.第三句話是:“歡迎各位同學來到我的高等數(shù)學課堂,希望我們共同努力,夯實高等數(shù)學的基礎.教學相長,同學之間、師生之間一定多交流、溝通,可以線上溝通,也可以去我辦公室溝通.”
下面以一個小故事引出課程介紹:“想必各位同學對流傳大學校園的一個愛情故事早有耳聞!從前有棵樹,叫高數(shù),上面掛了很多人;旁邊有座墳,叫微積分,里面葬了很多人.如果有一天,高數(shù)和線性代數(shù)遠走高飛,從此消失在校園里,這將是你聽過的最美的愛情故事.這個故事是不是讓許多同學對大學的《高等數(shù)學》和《線性代數(shù)》兩門基礎課程聞而生畏?事實果真如此嗎?下面我們就正式開啟我們的高等數(shù)學之旅.”
二、課程簡介
《高等數(shù)學》課程一直是高等院校最重要的公共基礎課程,除了提供學習大多數(shù)專業(yè)課程所必要的知識基礎,它在大學素質(zhì)教育中的重要性也越來越顯示出來,因此高校幾乎所有的專業(yè)(包括文科)均開設這門課程.《高等數(shù)學》的第一堂課是緒論課,首先要讓學生清楚下面的幾個問題:
1.為什么學.
如果開課之初同學們都能問一下自己這個問題——為什么學高等數(shù)學,那么相信同學們的高等數(shù)學會學得很順暢.可是,大部分同學沒有考慮過這個問題,老師教什么學什么,一個學期下來學得糊里糊涂的.為什么學高等數(shù)學或者微積分?一、數(shù)學無處不在,比如拍照的美顏,車牌識別系統(tǒng),導航系統(tǒng)GPS等;二、數(shù)學是科學技術飛躍的基石,華為總裁任正非先生曾提到,“華為5G標準是源于十多年前土耳其Arikan教授的一篇數(shù)學論文”,我想這就是最有力的證據(jù);三、高等數(shù)學是后續(xù)學習與數(shù)學相關的課程的基礎,比如大學物理、流體力學、數(shù)學物理方程、信號處理等課程,沒有高等數(shù)學打基礎,其他課程很難開展;四、數(shù)學能力是當今時代的基本素質(zhì),在培養(yǎng)嚴密的邏輯判斷分析能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度方面是其他學科無法替代的,這些能力就像春雨一樣“潤物細無聲”,但卻實實在在地影響著你,提高你在社會生存中所需要的能力.
2.學什么.
高等數(shù)學的基本內(nèi)容包括四個部分:微積分學、常微分方程、向量代數(shù)與空間解析幾何和無窮級數(shù).
微積分學是高等數(shù)學的核心,研究的是函數(shù)的連續(xù)性以及導數(shù)、微分、積分的概念、性質(zhì)和應用,分單變量微積分和多變量微積分.常微分方程是用微積分方法研究實際問題的紐帶和橋梁,研究的是微分方程解的性質(zhì)和解的求法.向量代數(shù)與空間解析幾何研究的是向量的概念與運算,并以向量為工具,研究空間的曲線、曲面的代數(shù)描述及函數(shù)的幾何表示,是平面解析幾何的推廣.無窮級數(shù)是有限求和的推廣,研究級數(shù)的收斂性及函數(shù)的展開問題.
高等數(shù)學與初等數(shù)學的主要區(qū)別在于研究的對象和研究方法上的不同.初等數(shù)學研究的是規(guī)則、平直的幾何對象和均勻、有限過程的常量;高等數(shù)學主要研究的是不規(guī)則、彎曲的幾何對象和非均勻、無限過程的變量.
當然,在掌握課程知識的情況下,更重要的是掌握一些數(shù)學思想,比如,極限的思想,極限的思想貫穿整個高等數(shù)學課程的始末;再如,以常代變、以直代曲的思想,在實際工程中應用得非常廣泛.除此之外,還要學會數(shù)學的思維,會用數(shù)學的眼光去觀察問題、思考問題.
3.怎么學.
高等數(shù)學的特點:概念抽象,推理嚴謹,結論明確,應用廣泛,知識逐漸積累. 課程的授課特點是:節(jié)奏快,內(nèi)容多.基于這些特點,同學們除了需要預習、認真聽講、復習之外,還需要做到:
(1)端正學習態(tài)度.不管中學階段的學習基礎如何,來到大學都要謙虛認真,戒驕戒躁,不要因為過去的成績而驕傲或畏懼.態(tài)度決定一切!既然同學們能夠進入相同的梯隊,大家的起點就差不多,只要學習態(tài)度端正,相信同學們一定可以學好高數(shù)!
(2)有正確的學習方法.同學們要尋找一種適合自己的學習方法,能夠讓學數(shù)學像讀小說一樣,“無須死記硬背”“抓住故事梗概”“學會將所學的知識教給別人”……如果能做到這幾點,那么學得就會輕松、愉快.對于教材上的內(nèi)容應做到:定義會說,定理會證,公式會推,例題會做會講.讀書的過程就是讓教材“由厚變薄,由薄變厚”的過程.做題的過程不僅訓練思維,也訓練計算.同學之間、師生之間還要多交流,交流的過程不僅可以釋疑解惑,還可以激發(fā)一些學術的火花,使大家共同進步.
(3)反思、回顧、提問題.愛因斯坦曾說過,“提出一個問題比解決一個問題更為重要”.在學習中,同學們要學會向自己提問題,向同學提問題,向老師提問題,能夠發(fā)現(xiàn)學習中的問題并提出問題,說明已具備基本科學素養(yǎng).
三、線上線下混合式授課方式
線上線下混合式教學在中學推廣較少,學生對這個授課方式是陌生的,因此第一堂課就要讓學生先了解什么是線上線下混合式教學,教學流程什么樣,線上的工具與平臺用什么.
1.線上線下混合式教學.
混合式教學,是線上(利用網(wǎng)絡資源)和線下(固定時間和教室)兩種形式穿插進行的授課方式.比如,每周有三次大課,可以有一次采用線上,兩次采用線下,或者單雙周交替進行也可以,施行方式是靈活的.把線上的優(yōu)秀網(wǎng)絡資源和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢有機地結合起來,是對傳統(tǒng)教學課堂的重構,可以把學生由淺度學習引向深度學習,從而培養(yǎng)學生的自主學習能力,讓學生從“被動學習”變?yōu)椤爸鲃訉W習”.
線上學習是基于已經(jīng)有的網(wǎng)絡資源自己學習(自學),“教”和“學”不一定要在統(tǒng)一時間和統(tǒng)一地點發(fā)生,時間、地點由學生自己決定,這區(qū)別于傳統(tǒng)課堂.線下課堂也不再是傳統(tǒng)的課堂教學,而是基于“線上”學習反饋而開展的更為深入的教學.
2.線上教學流程.
在開展線上教學之前,學生需要在手機端下載并安裝“知到”App并注冊、綁定,關注雨課堂小程序,這些工作在課堂即可進行.師生會在雨課堂互動體驗,老師推送題目(選擇題、主觀題、投票題),題目的設置可以圍繞如何學習高等數(shù)學等知識展開,讓學生進行一一體驗,這樣既可以讓學生先熟悉一下雨課堂平臺,也能讓老師根據(jù)學生的作答了解學生關于學習高等數(shù)學的一些信息,以便在后續(xù)上課中可以兼顧.線上課程流程簡圖如下圖.
3.線下教學流程.
線下教學以學生討論為主,教師參與指導為輔,線下課堂主要進行以下工作:
(1)學生先對線上反饋的典型問題進行討論,針對討論結果,教師進行再分析,讓學生總結;
(2)學生展示并講解思考題(小組長負責分配),之后展開討論,并進行互評,這打破了傳統(tǒng)教學的模式,使人人都能參與,使學生由“被動接受”變?yōu)椤爸鲃铀伎肌?
(3)教師要針對最近線上線下學習涉及的概念、思想方法和應用進行透徹講解,并選取例題講解,還要對本部分內(nèi)容進行總結.
(4)一章內(nèi)容結束,學生課下要對這一章的內(nèi)容進行總結,并以思維導圖形式呈現(xiàn).
四、課程的要求和規(guī)矩
俗話說“沒有規(guī)矩不成方圓”,因此第一堂課就要立好規(guī)矩:
1.線下課務必帶手機,進行雨課堂簽到與課堂互動,課上手機需靜音;
2.上課不要遲到,也不要無故曠課;
3.紙質(zhì)作業(yè)獨立完成,思考作業(yè)可以相互討論;
4.課堂進行中如有疑問,可隨時舉手提問.
蘇軾的詩中有一名句:欲事之無繁,則必勞于始而逸于終.可見,做一件事有個好的開始是多么的重要.因此,《高等數(shù)學》的第一堂課是整個授課過程中最重要的一課,需要授課老師進行認真的規(guī)劃和準備,有了好的開始,后面的教與學才會順暢且有成效.
【參考文獻】
[1]費祥歷,亓健.高等數(shù)學上冊[M].北京:高等教育出版社,2015.
[2]亓健,費祥歷.高等數(shù)學下冊[M].北京:高等教育出版社,2015.
[3]夏英俊,王雪琴.關于如何上好《高等數(shù)學》第一堂課的思考 [J].科技資訊,2011(01),174.