对高等数学教学改革的几点思考

对高等数学教学改革的几点思考摘要:本文针对目前高等数学教学过程中存在的主要问题,学生学习积极性不高,高等数学教学目标与应试式教学之间的矛盾,高等数学理论知识教学与实际应用之间的矛盾,从转变教育理念、整合与更新教学内容、注重实际应用、利用先进的教学手段方面对高等数学教学改革进行了探讨。关键词:高等数学教学改革众所周知,高等数学作为理工类学生的基础课、必修课,是工科院校最重要的课程之一,不仅为学生学习后续课程提供必需的数学知识,而且以其理论上的逻辑严谨和方法上的灵活创新对人才素质的培养提高有着独特的作用。但由于高等数学所具有的抽象性、理论性与逻辑性较强等特点,使得教师难教、学生难学成了这门课程教学的突出问题,使得教学往往很难达到预期的效果。笔者试针对目前高等数学教学过程中存在的问题,就如何改革高等数学课程教学内容、教学方法和教学手段进行探讨,并提出一些粗浅看法。一、高等数学教学中存在的主要问题我国工科高等数学教学经历了“全面学苏”,多次“教育改革”,至今取得了许多重要成果。但距离大学生的社会就业需求,距离信息化时代的要求,仍然存在许多缺陷与不足。1、学生学习积极性不高,学习效果不理想许多大学生进入高校后,仍然用中小学应试教育的惯性思维看待高等数学的学习,注重解题技能、技巧的训练和题型教学,认为“数学就是解题”,学数学就是通过解题求出一个结果,而不是把学习高等数学看作是一个过程,一种活动;看作解决一个问题,获得一种体验。在多年的传统应试教育影响下,许多学生已习惯于传统的“已知――求证”或机械地套公式。在上大学后,大多仍是以被动的心态学习数学,加上近几年来,我国大学生就业形势一直比较严峻,除有志于考研究生的学生能认真、主动地学习数学外,其余相当多的学生都是抱着只要考试能通过就行的心理来学习数学。因为高等数学距离实际生活较远,许多学生感到学习高等数学对就业关系不大,对数学兴趣索然,学过之后便束之高阁,不关心自己所学的数学有何用,如何用,他们的数学资料也仅仅是一本数学教材和习题解集而已,数学视野相当狭窄,这种情况严重影响了学生学习的积极性,影响了学习效果。2、高等数学教学目标与应试式教学之间的矛盾现在工科高等数学教学内容体系仍然沿袭了过去的“五大块”模式,即一元微积分、多元微积分、级数、微分方程、解析几何。由于教学目标同一、教材统一、教学要求划一、教学进程一致,使得高等数学成为最适合在大范围内实行统一考试的课程,更不用说高等数学也是工科硕士研究生入学的必考课程。这样,跨系科统一考试、统一评卷、考分排队成了许多院校教学管理的重要手段,考试结果与教师声誉、职称待遇等挂钩。这就逐渐促使教师在平时教学中,对教材各部分内容的繁简、取舍均依“考试潮流”而定。教师热衷于搜集试题并分类总结解法,习题之取舍均以是否宜于作为试题而定。数学建模、近似计算、优化统计等有关内容,虽然在应用上非常重要,只因应试模式所限,渐被打入冷宫。而运算技巧性较强、适宜花样翻新的题目,则因是应试重点所以也成为习题课的教学重点。平时授课中的数学理论推导等体现逻辑思维和数学思想方法的内容,常常被一带而过甚至略去不讲。熟练、准确、规范似乎成了高等数学训练的目的,而推理、创造性思维及数学思想方法训练则被抛在脑后。教学偏离后继学科、偏离应用、偏离素质和能力培养的问题很少有人过问。这些现象都远远背离了高等数学课程的教学目标。3、高等数学理论知识教学与实际应用之间的矛盾从理论上说,高等数学不仅是培养和造就各类高层次专门人才的共同基础,而且是学习其他课程的基础,是整个大学教育的一个基础,甚至是终身接受教育的一个基础。但当前工科院校非数学专业使用的高等数学教材内容、教材编排显得很陈旧,与其他学科结合得不很紧密,仍以培养学生抽象思维和逻辑推理能力为目标,重点强调其科学性、系统性、严密性,淡化对学生解决实际问题能力的培养。教学内容普遍重理论轻实际运用,重抽象结论轻背景和过程,重推论轻数值计算技术;教材内容凝滞于经典内容,体现现代数学思想和方法的内容相对缺乏,体现解决其它学科重要问题的案例性教学很缺乏,致使教材内容与当前强调数学知识的应用出现较大矛盾,使学生感受不到高等数学的实际应用价值。二、对高等数学教学改革的几点设想与建议1、转变教育理念,明确数学教学目标教育理念支配着教学行为,制约着教学内容、教学手段和教学方式方法的变革。工科院校应深刻地认识到,从深层次来说,数学不只是一门普通学科,它的底蕴还在于对学生的思维方法和行为模式的改变。同时,数学能力与思维的沉淀,也构成了一个人在思想和工作等方面的素质能力。通过数学教育,进一步提高大学生认识和处理数形规律、逻辑关系及抽象模式的知识和能力,培养归纳能力、严密的演绎逻辑推理能力和实际解决问题的能力。这种通过学习数学所具有的理性思维和获得的各种能力,一直会在学生的事业和生存方式中起着重要作用,直至受用终身。教学理念指导着教育目标,教育目标体现着教育理念。传统的教学目标把教学过程看作是知识积累的过程,教师一般是向学生“填鸭式”教学,培养出的学生很容易变成了“高分低能”,这是教育的异化。在当前竞争激烈的社会,教学目标必须实现以下几个转变:重知识传授转变为重能力培养,重求证结果转变为重求证过程,把重技能训练与重思维训练结合起来,使高等数学教学真正对学习其它课程起到支撑作用,为提高学生的素质和能力服务。2、整合与更新教学内容,切实增强教学针对性大家知道,不同学生的智商、基础、能力以及以后发展的志向各不相同。随着高等学校招生规模的不断扩大和我国高等教育大众化阶段的到来,同一个学校,甚至同一个专业学生之间的这种差距必将显著地扩大。因此,高等数学的教学对不同专业的工科学生按照统一教学计划、统一教学要求、统一考核标准的做法已不能适应当前社会发展的需要,也不符合现代教育的规律。应该针对工科不同专业的具体情况制定各专业高等数学的教学基本要求。例如,对纺织、轻工等专业的学生可不再要求掌握付里叶级数,而对自动化、电气、信息等专业的学生则要加强这部分内容的要求;对计算机专业的学生应增加近似计算部分的要求;对土木专业的学生应该加强有关建筑方面的几何数学学习。同时,高等数学的教学也应该分层次、分目标地进行分层教学。教学应适应学生的现状,而不是学生适应教学现状。为此,较理想的方法是不按学生所学专业分班教学,而按学生的数学能力的高低分层教学。对基础知识扎实、数学能力较强的学生,教学的起点应高一些,节奏应快一些,训练应精练一些,重点放在数学的理论、思想方法、数学的广泛应用及数学同其它学科的交叉点的教学上;对基础知识较差、数学能力一般的学生,教学的起点放低一些,授课时再细致一些,讲课速度放慢一些,不必过分强调理论的来龙去脉,讲授的内容适合专业的需求即可。从这个意义上讲可以极大地调动每个学生的学习自觉性、主动性,使高等数学的教学进入良性循环。避免统一的教学计划、进度、要求导致部分学生学不会、吃不消,而一部分学生感觉不过瘾、吃不饱的现象,使每个学生都学有所长、学有所得。3、强调专业需求,注重高等数学的实际应用增强高等数学内容的应用性,使教学内容和各专业的具体需要、工作需要切实结合起来,增强教学的吸引力和感染力,提高教学的实效性。在学时分配上,应更加重视对分析和解决科技问题能力的培养和训练,加强各种辅助性的实践教学环节。因为实践课在数学教学系统中,对学生深入掌握基本概念和基本理论,熟练运用基本的计算方法,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,都起着极其重要的作用。具体而言,就是可以根据专业需要,开设数学实验课,增强教学的应用性。高等数学一直被认为是抽象的理论基础课,长期以来以课堂教学为主,不设实验课。这种单一的教学模式,既不利于学生综合素质的培养,又不能适应现代化科学技术的发展,而开设数学实验课既打破了传统的教学模式,又调动起学生学习的积极性,能够培养学生独立解决问题的能力,激发他们进一步学好数学的愿望,促进数学教学的良性循环。实验课的选题要紧密结合学生的专业实际,构思巧妙、方法灵活,每个实验都紧扣专业和工程实践。目前,《数学实验》及《数学建模》课程普遍受到学生的欢迎与好评,这些课程的特点十分鲜明,就是让学生参与,且学生也愿意主动参与,学生从这样的课程中学到了知识,提高了应用数学知识解决实际问题的能力。总之,高等数学教学改革应使学生在学好数学理论知识和方法的基础上,合理引导学生将知识和方法应用于实际,建立数学模型,解决社会生产生活中不断提出的新问题。这对提高学生能力,培养勇于创新的科技型人才无疑是十分有益的。4、利用先进的教学手段,提高教学效果借助现代化技术,优化教学环境,提高教学质量和教学效率,是进行大学数学教学改革的一项重要内容。我们应充分发挥计算机在数学教学中应有的作用。笔者认为在教学手段的改革方面,要充分利用计算机、多媒体组织教学,并注意将传统教学中形成的教学艺术有机结合,使之教学形式主动、直观、形象、省时、事半功倍,并能提高教学质量。同时,利用计算机在传授知识、训练操作、动态显示等方面具有的优势,进一步激发学生直观学习数学的兴趣。同时,要开设多门供不同专业学生选修的课程。即使对于数学专业的学生,也不要将课程规定得太死,除了必修的数学基础课外,大量开设一些数学选修课,让学生们得以独立自主地发挥他们的创造性。参考文献:[1]耿秀明.高等数学应用能力研究现状刍议[J].大学数学,2008.[2]韩云芷,王柏秋.高等数学教学改革初探[J].中国成人教育,2008.[3]张士勤.新课程理念下大学数学教学改革的实践探讨[J].教育与职业,2008.[4]叶立军.高等教育大众化与高等数学课堂模式改革[J].高等理科教育.2007.