新形势下高等数学课程建设探析
2015-02-27张新东
张新东,王 爽
(新疆师范大学数学科学学院,新疆乌鲁木齐830054)
新形势下高等数学课程建设探析
张新东,王 爽
(新疆师范大学数学科学学院,新疆乌鲁木齐830054)
高等数学课程是新疆师范大学重要的公共基础课之一,它不仅为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的数学基础知识和方法,也为培养学生思维能力和自学能力提供了不可多得的素材。然而,近年来高等数学课程教学过程中出现的问题却越来越多,所导致的结果也越来越突出。因此,高等数学的改革也一直备受关注。高等数学的教学过程中需要改革的地方很多,文章在前期调研的基础上对我校高等数学课程建设方面的改革做了一些探讨。
高等数学;混合编班;课程建设;教学质量
国家教育部周远清副部长在“数学在大学教育中的作用”研讨班上指出:高等数学的教学改革,在历次教育改革中都是一个难点;可喜的是,这一次终于有了突破性进展。周远清副部长的话包含了两个层面的意思,一方面是随着社会的进步和科技的发展,数学的重要作用越来越被世人所重视;另一方面,高等数学课程本身的特点使得它的改革难度比较大。课程建设总体上包括师资队伍建设、教学质量、教材建设、教学管理以及教学改革等方面的内容。高等数学的教学过程中需要改革的地方很多,文章在前期调研的基础上对新疆师范大学高等数学课程建设方面的改革做了一些探讨。
上个世纪以来,高等院校的很多课程都发生了很大变化甚至被取消,然而,高等数学课程却一直保留着,且主要教学内容也相对稳定。以高等数学作为基础课的专业也在不断增加,已经从理工类专业扩展到经济、管理及人文类专业。这不仅是因为高等数学是理工类各个专业的基础,更是因为高等数学在现代科学与技术中的应用越来越广泛,在当代大学生的知识能力结构中,高等数学已经成为必不可少的部分。这也说明,数学不仅是一种工具,也是一种思维模式;不仅是一种知识,也是一种修养;不仅是一种科学,也是一种文化。高等数学课程在我校同样也是重要的公共基础课之一,它不仅为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的数学基础知识和方法,也为培养学生思维能力和自学能力提供了不可多得的素材。特别是在新疆这样的多民族地区,学生的语言和数学基础存在着很大的差异。如何寻求一种适合多民族地区混合编班模式下的高等数学课程建设需要每一位关注高等数学课程建设的人为之努力。
1 我校高等数学课程设置情况及存在的问题
高等数学课程是绝大多数非数学专业的理、工、文科专业必修的公共基础课。在我校,目前有物理与电子工程学院、地理科学与旅游学院、计算机科学技术学院、生命科学学院、化学化工学院、教育科学学院、商学院、政治与公共管理学院共八个学院(约40个班级)的本科生需要学习此门课程。由于专业的差异导致课程设置差别也很大,从每周2课时到每周6课时均有出现,且所用教材也因专业的不同有很多版本,如我校地理科学与旅游学院、化学化工学院等所使用的教材是同济大学高等数学上下册,物理与电子工程学院的物理学专业使用的教材是四川大学数学学院高等数学教研室编著的高等数学(高等数学1至高等数学4共四册),公共与事业管理,经济管理类部分专业使用的教材是人民大学大版本的高等数学,部分文科专业使用的教材是文科高数(1册)。从调研的结果来看,我校高等数学课程设置比较复杂,各专业根据自己的专业需求在高等数学课程安排方面设置条件,甚至尽量压缩高等数学课程的教学时数。最终导致高等数学课程在有的专业形同虚设,仅仅是为了应付而开设此门课程,教学效果很不理想。正如王爱云,张燕两位老师在其文章中提到的:非数学专业的学生为什么要学习高等数学?传统的教育观念认为是为专业课服务。基于这种观念,对于高等数学的课程设置常常是:需要的专业就设,否则就不设;对于高等数学的教学内容常常是:专业课需要的内容就讲,不需要的就不讲或少讲。久而久之,对高等数学教育形成了一种浅薄的实用主义观念,大大降低了这门课程在人才培养中的作用。
我校高等数学课程同样也面临上述问题,而且近年来有越来越严重的趋向。当然,所导致的结果也会越来越突出,比如2014年秋季学期,我校八个学院高等数学课程期末考试不及格人数共计二百余人。针对以上现象,同时明确高等数学教学以培养学生数学素质(主要是培养学生三个方面的能力:一是逻辑思维能力,二是严谨的对待工作的能力,三是找到解决问题方法的能力)为灵魂这一目的,在全校范围内对开设高等数学课程的八个学院进行了详细的调查研究,在调研的基础上给出一些建议,并期望所提建议能够起到两个方面的作用:一是要引导大家改变这种浅薄的实用主义观念;二是根据大类专业的要求建立课程体系、试题库系统等,进一步统一规范我校高等数学的课程体系。
2 高等数学课程设置的一些建议
2.1 高素质的高等数学教师队伍是关键
教师既是教学改革的倡导者,也是实践者。教师的教学理念,专业基础、教学能力及知识水平,特别是改革创新的意识和魄力,直接关系到教学改革能否有效展开并最终走向成功。然而,现在所面临的情况是:师资队伍薄弱,人才缺口严重,特别是少数民族教师的缺口尤为严重。目前,我院真正从事高等数学教学的在职教师并不多(不足十人),需要承担全校八个学院的高等数学课程。由于我校实行的是民汉混合编班,学生的汉语水平及数学功底差别很大,为了尽可能提高教学效果,我校目前多数采取的是小班授课,这样一来课程安排的难度可想而知。另外,由于教学型系列教师的的职称评聘较难(特别是副教授,教授),况且,课程改革与建设方面出成果所需周期比较长,这些因素也制约着教师积极性的发挥。虽然近两年学校在政策方面对教学工作和教学研究有了一定的倾斜,但是相比而言,很多教师还是有很大的顾虑。因此,尽量解决老师的后顾之忧,加大人才引进力度,才能培养出一只稳定的、高素质的高等数学教师队伍。有了这样一只稳定的热爱教育事业、业务水平较高、教学能力强、结构合理、善于教书育人的高等数学教学队伍,教学改革才能有效展开并最终走向成功。因此,尽快形成一支稳定的,高素质的高等数学师资队伍是当务之急。
2.2 明确目标
一切努力最终目的是为了提高教学质量,培养学生的数学素养。教学质量的提高,影响的因素很多,首先要精选教材,通过优化整合教学内容,建立符合我区教育特点,适应教育形势发展的高等数学课程体系。建议将我校高等数学课程由数学科学学院具体负责,同时结合各专业需求进行如下划分:
理科Ⅰ类——以物理与电子工程学院物理学专业为主,选用四川大学版本高等数学教材(共计4册):第一册主要内容为函数和极限、微积分、微分方程初步等;第二册主要内容为空间解析几何和矢量代数、多元函数微积分等;第三册主要内容为线性代数与概率论;第四册主要内容为数学物理方法,包括复变函数、数学物理方程、积分变换和特殊函数等。理科Ⅰ类共计360课时,分四个学期完成。其中,前两个学期每周6课时,后两个学期每周4课时。
理科Ⅱ类——以物理与电子工程学院电子专业,教育科学学院教育技术专业以及计算机科学技术学院全部专业为主,选用同济大学版本高等数学教材(上、下册):上册主要包括函数与极限、微积分、微分方程等内容;下册主要包括向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、无穷级数等内容。理科Ⅱ类共计180课时,分两个学期完成。其中,第一个学期每周6课时,第二个学期每周4课时。
理科Ⅲ类——以理科Ⅰ和Ⅱ类所含专业以外的的理科专业为主,选用同济大学版本高等数学教材(上、下册):上册主要包括函数与极限、微积分、微分方程等内容;下册主要包括向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、无穷级数等内容。内容可以适当减少。理科Ⅲ类共计144课时,分两个学期完成。两学期均是周4课时。
文科Ⅰ类——以公共与事业管理,经济管理类部分专业为主,选用人民大学版本高等数学教材(共计4册):第一册微积分;第二册线性代数;第三册概率统计;第四册线性规划。文科Ⅰ类共计324课时,分四个学期完成。其中,第一个学期每周6课时,后三个学期每周4课时。
文科Ⅱ类——以文科Ⅰ类所含专业以外的的文科专业为主,选用人民大学版本高等数学教材(但只上其中第一和第二册):第一册微积分,包含了函数、极限与连续、导数与微分、中值定理与导数的应用、不定积分、定积分、无穷级数等;第二册线性代数,内容包括:行列式、矩阵、线性方程组、矩阵的特征值、二次型等。文科Ⅱ类共计144课时,分两个学期完成,两学期均是周4课时。
各学院可以根据专业需求选择上述五个模块中的任一个模块。教学进度由数学科学学院负责统一制定,考试试卷由数学科学学院负责统一命题,改卷实行流水作业。同时根据我校实际情况开设全校范围的高等数学选修课。选修课主要开设微积分、线性代数、概率统计等课程,作为必修课的补充和提高。这些补充课程可以拓宽学生的知识面同时满足考研同学的需要,也可以创造一个进一步了解数学,接受数学思维熏陶的环境和机会。为此,数学科学学院于2015年6月专门成立高等数学部,安排专人负责高等数学的课程建设及相关工作。我们希望,经过三年的准备和完善之后,研究制定基本适合各专业教学要求的课程内容与课程体系,同时完善试题库及常见问题库系统,为最终实行教考分离政策做准备。
2.3 机制保证和标准要求
按照高等数学课程建设的基本要求和标准,结合我校高等数学课程建设及教学过程中所遇到的实际问题,针对改革后的高等数学教学制定出相应的标准,同时要有好的机制给予保证。无论是教学大纲还是课程教学基本要求、质量标准与实施细则等均要结合我校实际情况制定出相应的指导性文件。课程建设的改革尽管是十分必要的,但要真正产生好的效果,需要与教学有关的方方面面的支持、配合及有机联接,也需要好的教育机制给予保证。为此,我们要进一步加强完善我校教学常规检查。“检查内容”包括如下七项:教学要件,教学内容,教学进度,教学态度,教学方法,课堂组织,教学纪律。
2.4 丰富教研活动提高教师的教学能力
通过多种形式开展教研活动,并利用教研活动推荐青年教师参加各级各类教学能手及优秀多媒体课件比赛。经常组织我院年轻教师进行说课大赛,同时邀请我院教学经验丰富的老教师给予点评。鼓励年轻教师将一些现代教学方法和手段引入到课堂教学中,摆脱传统的教学模式,敢于设计出较新颖的讲授和练习方法。同时鼓励教师把教学拓展到课堂以外,让学生以小组为单位将高等数学的方法和思维应用到所学专业上,从实际应用中培养兴趣。总之,教师应该充分利用现有资源和自身的影响去实现教学质量的提高。教研活动的最终目的是为了促进每位教师的全面发展,提升教师的教学研究能力,丰富教学方法,从而提高教学质量。
2.5 充分利用全国大学生数学建模竞赛的影响力
数学建模课程是上世纪80年代初进入我国大学的。1992年由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会主办的、每年一次的全国大学生数学建模竞赛正式开始。竞赛每年9月(一般在上旬某个周末的星期五至下周星期一,共3天)举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业。该竞赛已成为我国高校规模最大的课外科技活动。我校从2000年以后每年均会由数学科学学院负责组织全校学生参加竞赛,近几年取得的成绩越来越好,在学生中影响越来越大。由于建模竞赛不分专业,所有学生均可参加。通过数学知识及相关软件的集中培训学习之后,学生普遍反映收获很大。特别是将数学知识、数学软件与计算机应用三者融为一体,通过数学实验使学生深入理解数学中的基本概念和基本理论后,学生在实际应用中体验到了数学的美妙,对数学的兴趣有了很大的提高。
以上是在我校八个开设高等数学课程的学院进行调研后的一些探讨,希望能够起到两个方面的作用:一是要引导大家改变教学过程中浅薄的实用主义观念;二是根据大类专业的要求建立课程体系、试题库系统等,进一步统一规范我校高等数学的课程体系。仅供关心高等数学教学改革发展的同行们参考。
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Discussion for Curriculum Construction of Higher M athematics under the New Situation
ZHANGXin-dong, WANG Shuang
(College ofMathematical Sciences,Xinjiang Normal University,Urumqi,Xinjiang,830054,China)
Highermathematics is one of the important pub1ic basic course in our schoo1,which provides the essentia1mathematica1basic know1edge and method for students to 1earn the subsequent courses and so1ve practica1 prob1ems,and a1so provides raremateria1 for students to cu1tivate their thinking and se1f-educated abi1ities.However,in recent years,more and more prob1ems have been fond about the Curricu1um Construction and teaching for highermathematics,and the resu1ts are becomingmore and more serious.Therefore,the reform of highermathematics have been c1ose1y watched.There are a 1ot of reforms need in the teaching process of highermathematics. After the basic investigation and study,wemake some discussion on the reform about the curricu1um construction of highermathematics in our university.
Highermathematics;Hybrid mode c1asses;Curricu1um construction;Teaching qua1ity
G642
A
1008-9659(2015)04-038-04
2015-10-30
自治区青年科技创新人才培养工程(2014731003);SRFFOYT新疆师范大学(XJNU201316)。
张新东(1981-),男,江苏徐州人,副教授,博士,主要从事数学方面的研究工作。