知识传播非垄断条件下大学公共数学教学面临的挑战与思考

孙玉秋 (长江大学信息与数学学院,湖北 荆州 434023)

张光明 (长江大学教务处,湖北荆州434023)

何先平,李向军,冯建中 (长江大学信息与数学学院,湖北荆州434023)

知识传播非垄断条件下大学公共数学教学面临的挑战与思考

孙玉秋 (长江大学信息与数学学院,湖北 荆州 434023)

张光明 (长江大学教务处,湖北荆州434023)

何先平,李向军,冯建中 (长江大学信息与数学学院,湖北荆州434023)

大学公共数学教学处在数学知识传播极为重要的阶段,现代技术发展和社会变革,使教师不再是知识传播的垄断者。对知识传播非垄断条件下大学公共数学教学面临的挑战进行了分析和思考:要转变教育观念,做终身学习型教师;优化教学内容,让公共数学走进生活;丰富教学手段,让优质教学资源走进课堂;激活问题意识,突出学习者的主体地位。

大学数学;人才培养;创新性教育;研究性学习

1 大学公共数学教学处在数学知识传播极为重要的阶段

数学既是一门独立、完整、系统的学科,又广泛应用于自然科学乃至社会科学的几乎其他一切学科,是研究一切科学的基础和手段,是构筑当代人类物质文明最底层的基石。无论是过去、现在,还是未来,数学作为一种原始的动力,对人类社会进步和科技发展有着永恒的价值。大学公共数学教学处在数学知识传播的特殊而又极其重要的阶段❶长江大学教研项目(JY2012003,JY2012004)。。

1)从大学数学知识的特性来看,其教与学处在一个承上启下、承前启后的关键时期。大学以前的数学,即初等数学,研究的主要是常量问题;以高等数学为起点的大学公共数学,研究的主要是变量问题。因此,大学公共数学与初等数学存在一个明显的分界线,学习大学公共数学知识,既要以初等数学为基础,又一切要从头开始。大学各专业的许多课程,尤其是理工科各专业的许多课程,又以大学公共数学知识为基础。

2)从我国高等教育的发展现状来看,大学公共数学承载着更广泛、更深入的需求。在我国高等教育扩大招生规模以前,大学本(专)科教育可以说是教育的最高阶段,硕士以上的教育是极其小众的;进入21世纪以来,我国高等教育迅速实现了从精英教育向大众化教育的转变,本(专)科阶段的教育变成了中间层次的教育,硕士及以上阶段的教育得到壮大发展。大学公共数学知识,从本(专)科层次到更高层次都有广泛的运用和需求。

3)从现代科学技术的发展来看,大学公共数学知识具有不可替代的作用。现代科技创新的许多前沿问题,归根结底是数学问题,或者必须依靠数学方法才能解决。如今,数学正在向更高的抽象性、更深入的基础探讨、更强的统一性、更广泛的应用性方向发展。可以说,一切现代科技知识,无不以大学数学知识为起点,数学已经成为全人类的科学。“今天各级数学教育的质量决定着明天科学研究人员的质量[1]。”大学公共数学知识的传授是决定高层次、创新性人才培养质量的基础。

2 现代技术发展和社会变革的影响

在中国古代,学堂、私塾收弟子,以及师傅带徒弟的方式,是知识和技术继承与传递的主要形式。西方教育方式融入中国之后,学校教育成了知识传递的最重要的形式,在相当长的一段时间内,教师成了知识传播的垄断者。

在中国高等教育扩大招生规模以前,高层次人才的培养规模小,难以满足社会发展的需要,人才就业的总体形势处于卖方市场。大学毕业生比较容易安排工作,甚至长期实行统招统分。此时的大学课程设置是倾向于刚性的,教师仍处于垄断知识传播的地位,“教”处于主导地位,知识的传播处于卖方市场。

信息技术的发展,招生规模持续扩大导致就业形势的急剧变化,正在深刻地影响着全社会。一方面,现代科学技术的发展,使得信息可以通过多种渠道予以广泛传播,老师已经无法充当垄断者。人们可以从网络上快速地搜寻到几乎所有需要的信息,学习者更容易接受快餐式文化。与网络传播速度快、内容丰富相比,课堂教学由于追求知识系统、完善,速度慢,内容常常单调枯燥。于是,教师在讲台上卖命吆喝,学生却聚精会神低头翻手机的现象在当前大学教育中非常普遍。另一方面,就业压力持续增加,使得工作与专业对口的比率在降低。大众化教育正在将高等教育推向通识教育。学生对专业知识的盲从性和依赖性在降低,进而影响其对学习各门课程的依赖性。如今,学生为了个人发展,选择自己认为需要的知识的条件和愿望都很充分。

在线教育由来已久,最近出现的高潮就是网络公开课。2012年,大规模在线开放课程“MOOC”(massive open online courses)在美国出现。MOOC通过网络平台,向学习者提供注册、学习、讨论、辅导、完成作业、参加考试等教学全过程管理。目前,MOOC已迅速波及到英国、日本、澳大利亚、巴西、欧盟及其中的法国、德国等。美国《American Interest》杂志甚至预言“未来50年内,美国4500所大学,将会消失一半”。可以肯定,传统的教育模式很快将面临MOOC带来的巨大挑战,教师垄断知识传播的日子已经一去不复返了。

3 对策与思考

3.1 转变教育观念,做终身学习型教师

虽然教师已经无法做知识传播的垄断者,却可以争做知识传播的优秀工作者。要树立“学生学习的需求是第一位的,教师要服务于学生的学习需求”的思想。大学公共数学教学需要对学生进行系统性训练,要将喜欢获取快餐式文化的学生引领至进行持续性、系统性学习的活动中来,教师自身需要更多的研究教学、研究学生、研究学问。教师自身也是学习者,在开放式网络环境下,只有不断更新知识,才能更好的服务学生。“教学中的权威主义是存在的,数学教学中尤其如此。但这种权威不能完全建立在从天而降的命题和威严无比的演绎基础上。不能让学生在这种权威面前变成奴仆,而应当使学生确信这种权威的合理性,并最终驾驭它。因为都希望学生最终成为数学的主人”[1]。

3.2 优化教学内容,让公共数学走进生活

最近,由于高考改革引发的“高考取消数学”的网民“意见”可谓吸引了大众的眼球。知名华人数学家、哈佛大学教授丘成桐说:“大多数学生对数学根本没有清晰的概念,只是做题的机器,这样的教育体系,难以培养出数学人才![2]”这句话道出了我国数学教育问题和现状,所以网民才喊出让数学“滚”出高考的缘由。数学这一门学科正在向更高的抽象性发展,数学知识的传播则应该走向更强的应用性。目前,各专业的大学公共数学,一个版本一统天下,与专业知识结合不紧,应用性不强,似乎是为了学数学而学数学,给人一种距离感。无论数学知识在现代科技中被如何应用,并且许多工具、软件早已解决了一些复杂的数学计算公式,教师仍然一届又一届地要求对学生进行同样的重复性训练,传授的不是数学思维,而是解题技巧。

近百年来,中国教育对数学知识的传授在全球是做得最高深的,为促进我国科学技术发展做出了巨大贡献。但高等教育从精英化走向大众化后,公共数学教学内容是否进行改革?这些问题是否可以与美、英等国高校的公共数学教学内容逐步接轨?需要教育界开展广泛讨论,形成共识。笔者在此不敢妄自断言。在形成共识之前,已是时候考虑重新编写教材、增加公共数学在生活及科技领域中的应用性展示、增进教材的趣味性了。

3.3 丰富教学手段,让优质教学资源走进课堂

如今,多媒体技术应用已经非常成熟,传统教学内容可以通过PPT等多媒体更加生动、形象地重组。制作大学数学课件,要克服将书本内容简单的搬上PPT屏幕的局限。合理的板书是必要的,尤其是公式和例题的推导,要做到板书与PPT互为补充。要注重数学应用的共性与个性相协调,加强数学与专业的结合,加大数学在各个专业应用的实例展示,增加课件的趣味性。

我国近年来在大力加强视频公开课的建设力度。大学公共数学课程,由于其知识和内容系统全面,非常有利于建设视频公开课。今后,一方面要进一步优化建设视频公开课,另一方面要积极探索视频公开课进课堂,探索网络教育资源进课堂。视频公开课是MOOC的重要组成元素,大学公共数学可以争做迎接MOOC挑战的先锋。

3.4 激活问题意识,突出学习者的主体地位

千百年来,我国的教育者与被教育者的界限是十分严格的,“师道尊严”的礼节思想仍然顽强地主宰着大众的思维。一切以教师为中心,教师讲授的似乎全是真理,学生无需斟别,只需被动的接受即可,大学公共数学知识尤其如此。教学内容枯燥,教学手段单一,“满堂灌”的形式极其普遍,表面上把学生教“懂”了,实际上扼杀了学生的创造创新能力。学生随着年龄增长,问题意识逐渐被埋没,丧失了探索知识的好奇心。近年来,尽管人们在不断呼吁要打破僵化陈旧的育人思维,但实质性的变化缓慢,远远跟不上时代的要求。

因此,要构建新的教学设计模式,要变以教师为中心为以学生为中心,变“以教为主”为“以学为主”。“随着现代社会的发展,大学的学习方式出现许多新特征,自主学习、探究式学习和终身学习等理念得到广泛认同。要鼓励小班教学,开展启发式、讨论式、参与式教学,学生的创造思维应在教学全过程中得到激发和鼓励”[3]。大学公共数学知识非常系统、完整,最大的问题就是“没有问题”,为了开展以基于问题为出发点的教学,必须加强与应用领域科学问题的结合。让学生带着问题学习,充分释放学生的问题意识潜能和科学探索精神。“数学课带有非常强的科学性、系统性和逻辑性,其内在的知识结构及严密体系,决定了大学数学教学必须遵循可接受性原则。要联系实际问题加强案例教学,培养学生应用数学知识解决问题的意识和能力,从而提高学生学习大学数学的兴趣[4]。”PPT课件和视频公开课课件的制作,都要以探索问题为出发点,通过引导学生在发现问题、解决问题的过程中,加深对知识更深层次的理解和探索。

[1]张楚廷.数学与创造[M].大连:大连理工出版社,2008:237,244.

[2]教育体系难出人才八成网友:高考取消数学[EB/OL].http://news.hexun.com/159053494.html?from=rss,2013-10-25.

[3]刘延东.深化高等教育改革走以提高质量为核心的内涵式发展道路[J].中国高等教育,2012(11):4-9.

[4]陈义安.兴趣驱动教学法在大学数学教学中的应用[J].中国大学教学,2010(7):65-66.

[编辑]洪云飞

N4

A

16731409(2014)25010703

2014-04-01

孙玉秋(1968-),女,博士,教授,现主要从事数字图像处理、应用数学的教学与研究工作。