应用型人才培养模式下高等数学教学改革探索

2015-03-27石啊莲

淮阴师范学院学报（自然科学版） 2015年3期

关键词：应用型多媒体教学内容

李朗,石啊莲

(齐鲁师范学院数学学院，山东济南 250013)

应用型人才培养模式下高等数学教学改革探索

李朗,石啊莲

(齐鲁师范学院数学学院，山东济南 250013)

阐述了应用型人才的定义和分类，分析了高等数学教学现状和改革的紧迫性，结合学生专业特点和教学经验，对高等数学教学改革提出了几点思考，意在提高课堂教学效率、激发学生学习兴趣、培养学生的创新和应用能力。

应用型人才；高等数学教学；教学改革

0 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确提出：“不断优化高等教育结构，优化学科结构，促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”[1]可见培养应用型人才是现代高校重要任务之一，而且正确定义什么是应用型人才也是迫在眉睫的问题。高等数学是普通高等学校理工科学生必修的重要课程之一，意在培养学生的抽象思维、逻辑思维、精确运算等能力。这种作用是高等数学所特有的，其他学科无法替代的。但是目前大部分学生却对学习数学没有兴趣甚至抵触，很多学生抱着及格万岁的心态来对待数学课程，没有达到培养应用型人才的目的，因此对高等数学教学进行改革是必要的。本文将从应用型人才培养模式的视角，对高等数学教学改革作初步的探讨。

1 什么是应用型人才

应用型人才主要是在一定的理论规范指导下，从事非学术研究性工作，其任务是将抽象的理论符号转换成具体操作构思或产品结构，将知识应用于实践[2]。

1.1 应用型人才的内涵

应用型人才有别于研发型人才，后者是发现知识、创造知识，而应用型人才不仅要精于理论研究，又能够理论联系实际把理论应用于实际，所以应用型人才的本质是“实践”，以“实践”来服务社会、推动社会的进步。中国工程院潘云鹤院士曾指出，由于社会经济的发展，迫切需求高校培养三类人才，即创新人才、设计人才、管理人才。创新人才即应用型人才，其内涵是把科学技术转化为现实生产力的桥梁，也体现了高等教育的应用价值。

1.2 应用型人才的层次

应用型人才大体可分为两个层次[3]：基础应用型人才和高端应用型人才。高端应用型人才主要是指研究生或是博士，他们在应用基础知识的同时更侧重于科学研究，能够推动科学技术的发展和突破；基础应用型人才主要指本科生，相比较而言他们更偏向于理论的基本应用，是应用型人才的主体。

2 高等数学教学改革的迫切性

2.1 高等数学教学目的和任务

高等数学是理工科专业必修课，跟后续课程息息相关，是重要的基础课。高等数学是一门极能锻炼学生思维能力以及耐心和定力的学科。高等数学教学的主要目的就是培养学生使用数学知识去分析和解决问题的能力。譬如一些定理或定义只能记忆一时，而独有的数学思维和推理方法却能长久发挥作用，甚至一生受用。英国著名哲学家培根曾说过：数学是打开科学大门的钥匙。现在数学已经渗透到各个学科、各个科学领域，随着知识经济社会的发展，各领域中的研究对象数量越发增多，特别是计算机在各领域的广泛应用。所以，社会向人们提出了一个迫切的要求：要想成为适应社会发展要求的现代人，就必须具备一定的数学素养。因此，对现在本科的大学生来说，学好高等数学对学业和其他相关课程很重要，对将来更好地融入社会更重要。

2.2 高等数学教学现状

高等数学这门课程经历了几十年的积累，课程体系和内容结构都很完善，多年来一直一成不变地呈现在授课教师和学生面前。由于教学内容和教学方法的陈旧和课程内容的抽象难懂，导致学生学习的兴趣极低，多数学生只能通过对某些公式、定理的死记硬背以求及格成绩，达到获得学分的目的。虽然课程的任务完成了，但学生学习的效果却保证不了，更不利于培养学生的创新能力。

由于教师教学任务重课时分配少，教师在教学的过程中则对某些内容进行精简，很多定理、性质只做介绍不做具体的证明和推导，所以学生接收到的信息太过理论化，再加上对大量的练习感到枯燥无味，很多学生对高等数学课程抱着排斥的心理，这样既影响课堂听课效率也降低了学习效率，教学目标难以实现。

2.3 从培养应用型人才的定位来思考

顺应社会经济建设的现代化和高等教育的大众化的要求，应用型本科人才教育越来越受到重视。传统的高等学校教学中过于注重理论知识的传授，忽略了对学生的实践能力和创新能力的培养的问题，与社会要求严重脱节。所以以下几个方面迫切需要思考和解决：首先，突出课程设计的应用性。在本科教育中虽然让学生按照培养计划掌握一定的专业知识是必要的，但也要考虑到学生在将来工作中的适应性和实践能力。其次，突出教学的实践性。在教学中重视实践教学，培养学生的实践应用和创新能力。最后，突出课程内容的实用性。根据实践的需要调节各个层次知识的比例，不要学习太过深入的理论，教会学生一些推导的方法，以达到用理论服务实践的目的。在高等数学教学中，内容上必须强调应用的目的，突出实践性和应用性[4]。比如在化学教育专业，笔者做了一点尝试性的创新：减少理论内容，降低难度；重要定理的推导过程只给出数学思想不做详细证明；突出应用性内容，特别是跟物理密切相关内容；注重计算能力，服务于专业课程。

3 关于高等数学教学改革的几点思考

3.1 教学内容整合与课程体系改革

为适应社会发展对人才培养的要求，可从以下几个方面对高等数学教学内容进行改革：1)引入数学史知识[5]。一方面可以活跃课堂气氛提高学生学习的兴趣，另一方面通过介绍数学家的奋斗历程可以激发学生发现问题、研究问题的积极性。2)对教学内容进行整合，吐旧纳新，注重引入现代内容。在教学中注重各学科的互相渗透，过于抽象的理论可以简要介绍甚至可以淡化，对概念强调理解、对公式强调应用，注重学生综合应用能力的培养。3)增强应用性。现在高校越来越重视高等数学培养学生在实际工作中解决问题的能力，所以在内容选择上应增加应用，使应用和理论有机结合起来。例如现在我校使用的高等数学教材中根据学科特点引入了经济学、生物学、物理学、电学、医学等领域的例子，用这些鲜活的例子增强学生的应用意识，也使学生认识到数学不再是枯燥的计算和定义、定理，也是现实生活中解决实际问题的工具，达到提高学生学习兴趣的目的。4)强化数值计算的训练。很多理工科的专业课程都用到高等数学的计算，所以强化计算的训练可以帮助学生学好专业课程，对将来从事专业方向的工作也是有积极作用。

3.2 引入数学建模思想与增加数学实验

数学建模是近年来新发展起来的交叉学科，以建立一个数学模型来描述生活中的实际问题为主要研究内容，并用数学的概念、方法和理论进行深入讨论，最后得出最佳解决方案。在建立模型的过程中会用到很多数学课程，例如微积分、几何、微分方程、概率论等。通过数学建模，学生可以把各种理论融合在一起，达到贯通的目的。在高等数学教学中引入数学建模的思想是必要的，既可以改变重理论轻应用的现状，又能够启发学生的思维，并且在教学过程中培养学生深入理解问题、分析问题和解决问题的能力[6]，提高学生学习的兴趣，拓宽解决问题的思路，达到培养应用能力的目的。

3.3 充分利用多媒体和互联网为教学服务

高等数学中大部分内容都是定义、性质、定理、推论，这些内容都比较抽象，完全按照课本内容讲解，学生会感到很难理解、枯燥乏味；而那些定理、推论等内容太过抽象，对学生的空间想象能力和推理能力要求很高。如果完全用传统的板书授课，无法展现一些复杂的推理过程和空间结构，学生理解起来很困难，往往事倍功半。

多媒体将图、文、动画等合理的结合成一体，能够更直观、清晰的展示教学内容，不但学生理解起来容易，而且也能激发学生的学习热情，还能实现学生自主、学习为主教师引导为辅的教学模式，达到培养学生自主思考、解决问题的能力。教师也能节省书写板书的时间，在有限的时间里大大提高课堂教学效率。借助多媒体来辅助高等数学教学能够达到事半功倍的效果。

但是应该强调多媒体在教学中的地位是“辅助”，不宜过多，而且多媒体包含的内容多、播放过快导致学生没有时间进行空间思考或是做课堂笔记。过多地依赖多媒体，很多老师就会把多媒体当成了大屏幕教材，从而不愿意深挖教材内容，甚至变成了“放映员”[8]，违背了课堂教学以教师为主体的原则。所以合理、有度的利用多媒体来辅助教学才是改革的方向。