关于对高等数学教学改革的若干思考与建议

丁 虹, 王 吟, 李美蓉

(合肥师范学院数学系,安徽合肥230061)

关于对高等数学教学改革的若干思考与建议

丁 虹, 王 吟, 李美蓉

(合肥师范学院数学系,安徽合肥230061)

目前,高等数学教学存在教学目标错位、教学手段落后、教学方式僵化等问题。因此,课堂教学要以培养学生的创新思维和应用能力为主要目标;灵活运用形式活泼的教学手段和方法以及不断完善有利于培养创新人才的评估考核体系。从而增强学生的应用能力和实践能力,对激发学生学习积极性和主动性有一定作用。

高等数学;教学;改革

随着近年来计算机信息、供应链等技术的快速发展,高等数学在其研究领域、研究方式和应用范围等方面得到了空前拓展。作为基础理论课,高等数学在高等教育中的地位和作用日益凸显。然而,无庸讳言的是,目前,高等数学教学过程中如教学目标错位、教学手段落后、教学方式呆板僵化等问题仍不同程度地存在。这在很大程度上抑制了大学生的学习兴趣,以及创新思维的开发和实际应用能力的培养。因此,在新形势下对高等数学的教学目标、教学手段与教学方式进行相应的改革变得十分必要与紧迫。为此,笔者对高校中一些教学能力精湛、教学经验丰富、治学态度严谨的高数教师进行了个别走访与调研;同时,结合自身教学实践,得出以下粗浅的看法和建议。

1 课堂教学要以培养学生的创新思维和应用能力为主要目标

根据现行《高等数学》教学大纲要求,其课程的基本教学理念应该为:以“适度和够用”为原则,满足不同专业的实际需要;以突出数学文化的育人功能为主线,服务于素质教育;以培养学生的创新能力和实践能力为重点,强调能力培养。因此,从这个意义上讲,广大高等数学教师应把教学重点从培养学生掌握课程体系转移到培养学生的实际应用能力和素质上来。然而,一段时期以来,不少高校在高等数学教学程序设计上,基本上为“知识引入——概念、定理——典型例题——模仿练习”模式;在高等数学例题和练习题解析方面,不外乎包括:一道试题只求一种解法,用指定的数学方法解题,设定已知条件、假设条件,求未知条件,等等。这样导致的直接后果是:一方面,由于课堂教学程序单一,不少大学生逐渐失去学习高等数学的兴趣,从而缺乏学习高等数学的积极性和主动性;另一方面,由于课堂教学以培养学生解题为目标,许多大学生缺乏对高等数学的实践应用能力。高等数学源自客观世界的真实事物与现象的高度抽象和概括。因此,充分有效地将高等数学知识运用到现实生活、生产贸易、经济管理等领域,从而解决这些领域的实际问题,不仅是高等数学科学的价值所在和目标追求,也是调动大学生学习高等数学的积极性和主动性的前提与基础。

日本数学家米山国藏说过:“无论是对于科学工作者、技术人员,还是数学教育工作者,最重要的就是数学的精神、思想和方法,而数学知识只是第二位。”目前,高等数学在经济学、管理学、社会学、军事学等领域的应用日益广泛与深入。为此,广大高数教师应积极收集与教学内容相关的应用案例。在指导学生掌握基本知识和基本技能的基础上,课堂教学可适当增加“应用案例讨论课”和“数学实践课”。如算法设计、统计分析、优化计算、数学建模、学科竞赛和数学实验等。这样不仅为大学生创造一个自主探索、动手实践、合作交流的条件和氛围,还能提高他们的思维创新能力和实际应用能力。此外,课堂教学还要精心设计和选择一系列趣味性强、难易度适中的活动情境。例如:研究一题多解;研究观察与实验、类比与猜想、模仿与创造等数学方法;研究不同数学理论间的内在联系,等等。

当然,实施上述建议至少要具备两个前提条件。一是教师应具备相应的科研能力和学术水平。近几年,许多高校都在不断提高高等数学教师的录用门槛。如基本学历要求是硕士研究生,有的甚至是博士研究生。即使部分学历为本科的在职教师也大都在继续读研或读博。换句话而言,这个前提条件目前已基本具备;二是高等数学课时充足。否则,“案例讨论”和“数学实践”课程在课堂教学中根本无法实施。随着近年来高校课程改革的不断深入,不少高校的高等数学课时可谓一减再减,这不利于高等数学教学目标的实现。为此,应引起教育有关部门的重视。笔者认为,当前切实可行的做法为通过适当减少自修课时或增加辅导课时,从而提高高等数学教学效果。

2 课堂教学要灵活运用形式活泼的教学手段和方法

在调研中得知,不少大学生都认为高等数学是抽象和枯燥的,存在一定的心理压力和畏难情绪。事实上,作为基础理论课,高等数学课程基本上开设在学生的大一和大二阶段。这对于刚脱离高中“题海”的大一学生而言,更是如此。显而易见,高等数学教学若沿袭高中数学的教学手段和方法肯定是低效率的,至少无法提起学习者的学习兴趣,更谈不上培养学生的知识运用和创新思维能力了。再者,高等数学与初等数学在教学内容和教学目标上也存在很大差异。前者不仅要求学生系统掌握地基本知识、基本理论与计算方法,还要培养学生熟练的分析运算、抽象思维、逻辑推理和自学能力。而高中阶段数学是相对孤立的、片面的,主要是以高考为指挥棒进行教学和练习。实际上,在高等数学教学过程中,如高中阶段“单向灌输”的满堂灌现象以及“填鸭式”教学依然突出。主要表现在:老师课堂讲演示,做练习;课下布置作业,然后教师批改。此外,高等数学教师一个本、一支笔传统的教学手段更让不少大学生感到高等数学的枯燥无味。

为此,可通过在课堂中穿插讲述数学史、数学界趣闻,以及成立数学兴趣小组,运用高等数学知识解决相关应用问题等方式来提高学生的学习兴趣,以增强其学习的主动性与积极性。不可否认,这对教授者的知识结构、驾驭引导能力也相应地提出更高的要求。因此,高等数学教师除了要具备相应的科研能力和数学相关知识外,还要在课前做好充分准备。与此同时,课堂教学不能局限于板书,要充分利用多媒体进行教学。诚然,板书教学具备教学结构完整、教学思维缜密等诸多优点,但也存在不利于培养学生想象力、创造力的弊端。当然,强调多媒体并不排斥板书,两者要有机结合,相得益彰。例如:对定理推导、例题解法以及重难点解析时,要采用板书教学。因为教师一步步在黑板上推导或讲解,学习者能紧跟教师的思维。对概念定义、定理以及与教学内容相关的背景材料、历史典故、数学家照片、图形等内容讲解时,可通过多媒体演示。现代教育学实践证明:学生在获取知识时仅依靠听觉,那么三小时后能保持70%,三天后仅能保持10%;若仅依靠视觉,则三小时后能保持72%,三天后可保持20%;如果综合依靠视觉和听觉,则三小时后可保持85%,三天后可保持信息量的65%。这样既能节省课堂教学时间,又能提高学生的学习效果。

3 不断完善有利于培养创新人才的评估考核体系

当前,不少高校只注重高校教师的学历、职称等级以及科研能力的评估和考核,而不注重其课堂的教学能力的提升与培养。不可否认,加强对高等数学教师的学历、职称以及科研能力的评估与考核,固然能够提高教师素质,从而在一定程度上使教学效率得到提升。问题的关键是单方面强调教师的学历、职称以及科研能力,忽视其教学能力的提升与培养是低效率的。与此同时,“一张试卷定优劣”现象依然存在:如只注重学生的考试结果,按相应比例来设计试卷的填空题、选择题、名词解释题等,这不可避免地限制了学生创新能力的培养和发挥。

因此,高校除了要注重对高等数学(当然也包括其他学科)教师学历、职称以及科研能力与教学能力评估和考核相结合之外,还要尽快完善对学生的评估考核方式。当前,不少院校高等数学学期成绩由平时和期末成绩两部分组成,所占比例有的院校为30%和70%,有的为20%和80%。平时成绩主要包括出勤率和作业完成情况。事实上,很多学生为了得到平时成绩,作业抄写情况非常严重,因此而达不到相应的考核效果。其中平时成绩除了前面提到的两个方面,还应包括章节测验成绩,以便督促学生注重平时积累,杜绝当前许多大学生平时不学习,临考抱书本的不正常现象。同时为了杜绝学生作业抄写情况发生,教师可将班级分为几个小组。对于不同小组,布置不同内容的作业。此外,对部分学有余力的学生,可采取撰写小论文的考核形式。如选题可为:积分换元法在解题中的妙用;导数在经济上的应用等。论文的撰写不但充分发挥了学生的主体作用,更重要的是还提升了学生的创新能力。

[1] 冷美香,万宗喜.培养学习兴趣提高教学质量[J].青岛大学师范学院学报,2001,18(2):83-84.

[2] 韩瑛.现代教育技术[M].大连:辽宁师范大学出版社,2001.

[3] 原乃冬.高等数学教学中渗透数学建模思想的尝试[J].绥化学院学报,2005,7:134-135.

[4] 韩宝燕.数学课堂教学中使用多媒体的几点体会[J].科技信息,2008,36:71-72.

[5] 郑芹,周莹.基于“问题提出”的数学教学[J].新疆师范大学学报,2008,27(02):115-118.

Some Ideas and Suggestions on Teaching Reform of Advanced Mathematics

DING Hong, WANG Yin, LI Mei-rong

(Department of Mathematics,Hef ei N ormal University,Hef ei230061,China)

Currently,there are many problems in the teaching of Advanced Mathematics,such as dislocation of teaching objectives,backwardness of teaching methods and fossilization of teaching mode etc. Therefore,classroom teaching should develop students’innovative thinking and adaptability as main objectives.At the same time,it should flexibly adopt the teaching methods in the lively form,and continuously improve assessment system which is conducive to the training of innovative students.As a result,this will enhance the students’applications ability and practical ability,and it will stimulate the students’initiative and enthusiasm.

Advanced Mathematics;teaching;reform

O13

B

1674-2273(2010)06-0010-03

2010-05-31

安徽省高校省级自然科学基金项目(KJ2010B434);安徽省高校青年教师资助计划项目(2008jqw1123);合肥师范学院院级教学研究项目(2008jyy09)

丁虹(1982-),女,山东昌邑人,合肥师范学院数学系教师;研究方向:库存论、供应链管理。