基于高中课改形势下的地方本科院校高等数学教学改革

2011-11-07廖小莲陈国华蒋馨初

当代教育理论与实践 2011年10期

关键词：数学课程例题教学内容

廖小莲，陈国华，蒋馨初

(湖南人文科技学院数学系，湖南娄底417000)

基于高中课改形势下的地方本科院校高等数学教学改革

廖小莲，陈国华，蒋馨初

(湖南人文科技学院数学系，湖南娄底417000)

在中学数学进行大幅度的改革后，地方本科院校高等数学如何适应中学数学改革与社会进步的要求，进行高等数学的教学改革，是地方本科院校高等数学教学必须面对的一个问题。我们总结了高中课改的主要表现，分析了目前地方本科院校高等数学教学的现状及存在的问题，提出了地方本科院校高等数学教育改革的主要任务。

高中数学课改;高等数学;教育改革

在高中数学大幅度地实行课改以后，地方本科院校高等数学教育如何适应课改形势，全面提高教育教学质量、培养具有创新意识与创新能力的高级人才，是地方本科院校高等数学教学必须面对的首要问题。本文首先分析了高中数学课改的主要表现，探讨了地方本科院校高等数学教学的现状及存在的问题，在调研我校高等数学教学的实际情况的前提下，提出了地方本科院校高等数学教学改革的主要内容及方法。

一高中数学课改的主要表现

我国实施现行的高中数学课程改革力度非常大，其主要表现在:

1．必修课程和选修课程并行原有的高中数学课程由单一的必修课程组成，现行的高中数学课程转化为必修课程和选修课程两部分。必修课程是为了满足所有学生的共同数学需求;选修课程是为了满足学生的不同数学需求，它仍然是学生发展所需要的基础性数学课程。

2．提供多种多样的课程，适应个性选择随着高中数学选修课程的开设，为学生提供了数学课程的多样性与选择性，同时也给学校和教师留有一定的选择空间，学校和教师可以根据学生的基本需求和自身的条件，制定课程发展计划。这为不同地方、不同学校、不同学生的学习与选择提供了极大的方便，但也带来了学生基础的不同的问题。

3．促进学习方式的改变在高中数学课改后，新的高中数学课程提倡“导学探索，自主解决”的学习模式;引入“研究性数学学习”“数学建模”等实践学习环节，为学生形成积极、主动的学习方式营造条件，培养出具有独立思考、积极探索能力的创新型人才。

4．教学观的改变传统的高中数学课程教学几乎都是“静态”的，每一堂课，从课程内容的引入，到新内容的演绎推理，直至例题的讲解，几乎是靠教师的粉笔加黑板，这种教学模式，教师大量的板书占用上课过多时间，减少了教师与学生交流的时间，也大大减少了课堂信息量。课改后的高中数学教学，教学观已经发生了很大改变，数学教学中开始重视数学的应用，注重数学在社会实践中的实际效用，采用提出问题、分析问题、解决问题的三段式教学模式，旨在提高学生的数学思维能力与数学应用意识。

5．注重信息技术与数学内容的整合现行高中数学课程提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，如利用多媒体对数学内容中动态过程进行演示、对复杂几何空间图形进行多角度展示等，在保证一定的笔算训练的前提下，尽可能使用计算器、各种数学教育技术平台，加强数学教学与信息资源的结合，鼓励学生运用计算机等进行自主探索和发现［1］。

由于数学观的改变、数学应用性的加强、必修与选修的结合、学习方式的变化、现代计算技术在中学的教学中的应用等系列改革，使得高等数学的教育教学必须作出相应的改革。

二地方本科院校高等数学教学的现状及存在的问题

虽然我国的高等数学教育改革几乎没有停顿过，但由于我国的具体情况以及地方本科院校生源起点、程度不一的特点，高等数学教学改革的侧重点往往是数学联系实际的问题，不论是如计算机科学技术系、通信与控制工程系、物理与信息工程系等理工类的高等数学，还是如经济与管理科学系、英语系等文科类的高等数学课程设置、教学内容和教学方法的改革、创新，都取得了可喜的成绩。但这些成果还远不能满足快速发展的市场的需要。我们认为主要存在以下问题:

1．教学内容陈旧而抽象，涉及现代理论和方法的内容较少

高等数学作为地方本科院校各专业后续课程的基础课，必须体现“必需、够用”的原则。但传统的高等数学教材具有典型的抽象性和严密性，涉及现代理论和方法的内容较少，因此，高等数学教学内容对学生抽象思维能力和逻辑推理能力的要求相对较高。我们现在使用的高等数学教材，几年来，教学内容逐步在更新，课程结构逐步得到优化，但教材大的框架没有本质上的变化，知识相对经典而抽象，特别是对不同的专业而言，教学内容很少体现数学知识与相关专业中的实际应用的联系，使得学生在后续专业课程的学习中不能很好地应用所学高等数学解决专业中的问题，出现“学用脱节”的现象。这样，高等数学的学习，没有体现高等数学针对各专业所应有的“基础性”和“应用性”。另外，在实际教学中，不同专业的学生(即使是同一专业的学生)对高等数学的学习需求是不同的，因而，针对地方本科院校学生的实际需求，加大对高等数学的教学内容的取舍和更新是十分必要的。

2．教学手段落后、教学方法单一

不容置疑，传统教学中粉笔加黑板是一种重要方式，具有很多优点:在教学中进行逻辑推理时，通过板书不仅可以清晰地给出逻辑推理的全过程，还可以根据课堂情况，进行实时调整等。受传统教育理念的影响，当前高等数学的课堂教学方法仍以“注入式”为主;但传统的教学模式有很大的局限性，如教师大量的板书占用上课过多时间，减少了教师与学生交流的时间，也大大减少了课堂信息量;其次，试听刺激单一，易使学生产生厌烦情趣等。而现代教育手段中运用的电子教案、数学软件等可以弥补传统教学中缺点，但单一的多媒体教学也存在诸如学生课堂上思考时间不足、教室光线差学生易疲劳等不足。因此，传统的教学方式和现代教学手段有机结合势在必行。但是，真正适应数学教育发展、能体现数学学科特色的教学软件开发不足，使得高等数学与其它课程的教学手段相比明显落后。特别是在高等教育大众化的新形势下，如何开展高等数学的学习方法研究，为学生提供有针对性的学习指导，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力，应是教学改革中亟待加强研讨的重点内容。

3．高等数学教学模式单一、没有层次差别

目前扩招后，地方本科院校录取的学生数学分数相差较大。数学成绩的好坏，很大程度上体现出学生在数学知识掌握程度、数学推理能力、利用数学知识解决实际问题的能力、甚至数学语言表达能力的差异，同时也反映出学生对数学学习的认知上的差异。然而，由于数学知识具有连贯性，任何新知识、新方法都在学生以往掌握的数学知识、数学方法的基础上实现的，因此，学生学习高等数学的认知基础和情意水平的差异会直接影响高等数学的学习效果。但由于各专业课程标准、教学内容统一，教学无法体现出学生的数学基础水平差异、类型差异、层次差异。因此，对高等数学采取层次差别教学模式是必要的。

4．高等数学教育的欠缺还表现在与中学课程教育改革的连接上

从20世纪90年代起，我国中小学教育改革非常深刻，如上所描述，中学数学教育早已借鉴大学专业办学经验，实行了基础必修与系列选修结合的课程体系，更重要的是中学所提倡的“探究学习”、“交流与合作”等学习方式，对大学数学教育提出了挑战。如果我们还墨守成规，沿用过去的一套课程体系与教学方法，必然落后于时代要求［4］。

三地方本科院校高等数学教学的主要内容

针对地方本科院校学生的特点，以及高等数学教育现状及存在的问题，为了适应高中课改的要求，地方本科院校的高等数学改革必须兼顾教学思想、教学内容、教学方法以及学生的学习方法的改革［2，3］。现从我校的实际情况出发，提倡地方本科性大学高等数学改革的具体内容:

1．制订适合不同专业不同层次的高等数学教学改革计划

首先，深入我校计算机科学技术系、通信与控制工程系、物理与信息工程系、化学与材料科学系、经济与管理科学系、生命科学系等不同专业、不同学生中进行调查研究，了解学生对学习高等数学的真实心理感受，弄清影响教学效果的问题症结之所在;其次，我系组织了我校开设高等数学课程的教学研讨会，讨论了高等数学教学的与各专业所开设的后续课程的联系，突出不同专业的后续课程对高等数学不同的教学内容的需求，普遍认为需要修改原有的教学计划。通信与控制工程系、物理与信息工程系等一些专业对高等数学的要求要高一些，要求在原来的基础上加大对方向导数和梯度、三重积分、曲面积分以及傅立叶级数等内容的教学力度，而文科系如经济与管理科学系要求加强高等数学在经济实例中的应用，生命科学系要求加强微分方程方面的教学，等。在上述工作的结果汇总的基础上，以满足不同专业的实际需要，适度和够用为原则，依据高等数学服务于素质教育以突出高等数学文化的育人功能为主线;强调能力培养，以培养学生的创新能力和实践能力为重点的前提下，2011年上学期，我系制定了在不同专业系开设的高等数学(二)的教学计划，突出各专业系学生的实际需求，其中在通信与控制工程系，我们将原来周课时增设为周课时六，其它专业系课时没有相应调整，但根据不同专业系的要求对教学内容的侧重点的课时安排做了较好的调整。结合目前的教学情况，研究制订相应的课程教学内容和教学改革意见。

2．优化教材内容，编写适合地方本科院校实际情况的高等数学教材

教材建设是教学改革的关键环节，为了更好的体现高等数学的基础性和应用行，我们在经过多次实践教学及调查问卷获得第一手材料后，与兄弟院校合编一套由北京理工大学出版社出版的高等数学教材，改革后的高等数学教材具有以下特点:第一，知识体系完整，内容重点突出，编排系统，结构严谨。教学内容做了适当的增减，适当增加数学的前沿知识简介，注重与物理、计算机、通信控制等专业以及经济类专业的实例以及中学数学教学实际的有机联系。例如，将原来教材中的第一章中第一节函数、第二节初等函数合为一节内容，精简了其中部分内容，删去高等数学中函数的有关知识及向量代数的简单运算等，增加如极坐标、复数等相关知识。对某些定理的证明要求减低，而突出对该定理的理解和应用，加强应用性内容如数学建模、灰色数学、数学实验等的教学内容;第二，精选例题，突出例题在每一节内容的作用，首先给出较简单的例题，旨在让学生在例题中较好地理解定义、定理，然后增加例题地难度，加深定义、定理地理解及融入知识地前后连贯性，并增加了一些应用于实际生活中例题，同时，删减了部分难题但又用处不大地例题。第三，对课后的习题编排做了修改，减少了计算繁琐又没有很多作用的题目，增加了一些突出实际应用的习题，同时，针对地方本科院校学生考研的需求，在每一章后增设了考研真题等等。该教材已经在我校2010级学生中进行使用，专任教师和学生对教材的评价效果很好。

3．高素质的教师队伍是教改成功的中坚力量

教师在高等数学教学改革中的作用是主导性的，高等数学专任教师既是高等数学教学改革的倡导者，又是实行者。我们拥有一支知识结构优化、年龄结构合理、师资配置强的高等数学教师队伍，高等数学课程组成员在科研、教改等方面做出了很多贡献。多年来，我系重视高素质的教师队伍的培养，每一年都会选派一至两位高等数学专任教师参加一些高等数学的研讨会，与兄弟院校的教学第一线的高等数学老师交流教学经验，探讨高等数学教学改革的方法，共享已有改革成果，努力构建一支稳定的、高质的、有责任心的勤恳敬业、乐于奉献的高等数学教师队伍。

4．加强学习方法与学习指导的研究，加强教学方法的研究

以“素质教育和能力培养”为目标，将“学生为主体、教师为主导”的传统教学原则和“互动、参与、提高”等现代化教学思想相融合，作为“改进教学方法、加强学法研究和指导”的理论方针，努力开展“教学方法改进与学法指导相结合”的综合教学改革实践。以期收到培养学生自学能力，不断提高教学质量的效果。并探索建立适合现代教育改革要求的、完整的高等数学教学方法体系，为我省高等教育的人才战略服务。