应用型大学数学课程的研究与实践
2015-10-14杨戟冯影影
杨戟 冯影影
[摘 要]数学是人类生活,劳动和学习中不可缺少的工具,但是我国高校的半数毕业生弄不清自己在大学中学习些高等数学课程到底有什么用,也不认为自己在将来的工作和生活中能够用到这些数学知识,而教育部在2012版课程目录指明了大学数学各个课程的开展最终是要达到能“实际应用”的这一目标,所以建设应用型大学数学课程体系就非常紧迫和必要了。本文结合在应用型人才培养这个核心目标就大学数学课程体系、教学方法、教学质量管理、实践环节建设等等进行了一些实践探索和小结。
[关键词]应用型课程;大学数学;课程建设
[中图分类号]G648 [文献标识码] A [文章编号] 1009 — 2234(2015)03 — 0175 — 03
1引言
教育部2012版“普通高等学校本科课程目录和课程介绍”中,大学数学课程的培养目标定位是“掌握数学与自然科学基础知识以及计算科学的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具有良好的应用数学能力和良好的综合素质,能胜任计算科学研究与实际应用”。上述培养目标明确指明了大学数学各个课程的开展最终是要达到能“实际应用”的这一目标。
应用型课程的定位,国内一般观点是培养胜任某类职业岗位,某类技术工种等的工作的高级专门人才,而不是进行科学研究和系统的深入设计,而在培养目标上依据社会对人才的需求来确立。因此,其课程体系、综合实践环节、师资建设、实验室等硬件建设、校企合作、社会力量联合办学等都围绕培养地方经济建设、高技术产业、社会发展中急需的人才来进行。应用型课程的建设,需要在综合考虑社会和经济建设、高技术产业发展等需求的基础上来进行。
我国的大学数学教育中存在着一些问题,比较突出的是忽略数学的应用,忽视数学与其他学科以及日常生活的联系,忽视培养学生的应用意识和创新意识〔1〕。所以建设应用型大学数学课程体系就非常紧迫和必要了。
2应用型大学数学课程建设上的实践
文华学院大学数学课程是“湖北省精品课程”,该课程组始终围绕着应用型人才培养这个核心目标,在课程体系、教学方法、教学质量管理、实践环节建设等等各方面一直在进行着实践和探索,期间获得了成效,也发现了一些存在的问题。
(一)课程体系
形成了数学基础课程、数学应用课程和后期实习为主线的层次式培养体系。数学基础课程涵盖了应用数学所需要的基础理论、基础方法、基础技能,是整个大学数学教学的核心,这些课程包括微积分、线性代数、概率统计、复变函数等等;数学应用课程在数学基础课程的基础上,按学生不同的应用方向开设,目前除具有开设面较广的应用统计和数学模型课程外,还包括其他数学应用课程,即MATLAB数值计算应用、计算方法选讲、应用数学物理方程等等,覆盖面比较全面,学生可自主选择一个或几个侧重点进行深入学习及项目实践,体现一定的个性化培养特色。
在整个大学数学课程体系中,贯穿着丰富翔实的实践训练环节。大学数学课程学习规律就是要用一定量的实践训练来加深对理论的理解并逐步掌握实际应用的经验和技能。
实践教学体系包括如下几种:
(1)认识、认知类实践
一般是参观企业,听专业、行业相关讲座,每年一般组织一两次关于应用数学的讲座,邀请统计局和企业管理人员或者数学模型工程师到校开讲。
(2)验证类实验实践
一般包括理论课程内的实验。
(3)实习类实践训练
实习类实践是学生比较喜欢的一种训练方式,是课程体系外的额外实践训练;学生将自己去收集生活中有关数学方便的问题并加以解决,时间为2周,此部分为必修课,算学分。
学生团队内部组织的项目训练、技术研究、企业项目合作开发、参加全国大学生数学建模竞赛和创新大赛等,此部分属于第二课堂内容,覆盖有兴趣并且学有余力的部分学生。
(二)教材建设
教材建设是应用型专业建设的一项重要内容。应用型专业在培养目标、知识点上普通本科培养均有一定的差异,有其自身的特点和要求。侧重于社会经济建设中的职业和岗位需求,因此,在知识点上必然有自己的选择,教材就是知识点的重要体现。目前,大学数学的教材建设,基本上围绕应用型专业的教学需求,在参考市场上现有教材的基础上,根据学生特点进行。
(三)教学过程
根据应用型人才的特点,制订了相应的教学过程教学方法。应用型人才的特点是掌握学科和专业的基础理论,在此基础上具有较强的计算能力和实际应用能力。其中,后者是应用型人才的鲜明特征。教学过程必须以此为出发点进行实施,并保证培养出来的学生基本满足这一特征要求。
在数学基础课程的教学过程中,首先要侧重实例的讲解和演示;而在数学应用课程中,在参考、借鉴其他高校的做法的基础上,针对不同专业的学生我们主要采用了项目式、案例式教学法,营造实际生产环境的气氛,以项目为驱动任务,促使学生不自觉地提高参与热情,并能了解整体项目的设计和开发过程,获得实际动手训练及项目经验。
(四)个性化培养
应用型课程的建设,必须突出特色。学生的个性化培养即为特色之一种。纵观各高校学生的课外培养,基本包含以下两种形式:参加学科竞赛团队(例如数学建模竞赛团队);参与导师的项目。目前,由于整体科研上刚刚起步,学生在参与导师项目这一条上,也处于起步阶段,未形成氣候。但大学数学课程组发展了适合学生的丰富的个性化培养模式。
传统的学科竞赛团队和教师项目团队,已形成不同年级不同层次的学生一起参与的模式,以老带新,团队形成了良好的传承,进入良性循环。学生在团队中,以学科竞赛和实训项目为核心开展学习和训练,学习自觉性大大提高,同时也带动了其他同学的学习意识,对改善学风也有正面作用。有的低年级学生在团队内高年级学生的带领和指导下,提前自学了一些应用数学课程,当真正学习这门课程时,已经具备一定的掌握程度,相当于做了深度预习,大大促进了这门课的学习。
另外,还有一种灵活性很高的学习型团队。此类团队,不一定是为了学科竞赛或者项目研究而存在。它是一种自由的团队,没有参赛的压力,没有项目的压力,学生在其中相对身心比较自由轻松,这适合那些学习热情还不够高,但又有学习欲望,目前还比较害怕压力的学生。这类团队由指导教师灵活制订团队活动及学习目标,既可以做前期开发技术研究,也可以做行业新技术新发展方面的调研研究,也可以根据学生原有的基础做项目实训,当然,学生如果想参加学科竞赛,那也是绝对欢迎的。目标是通过一段时间的团队学习活动,让这部分学生慢慢地成长起来,在掌握技术的基础上形成专业自信。
(五)存在的问题
在应用型课程建设的过程中,虽然取得了成效,由于建校时间短,课程格局并未完全优化,师资力量也还在逐步建设中,教学硬件还可以进一步丰富,教学过程也并未尽善。所以,仍存在不少问题需要逐步改进完善。
(1)学生学习数学的积极性不高,学风建设需要提高。
部分学生自主能力比较欠缺,求知欲弱,没有学习数学的热情,逃课、抄作业,如能较好的解决这个问题,就能大大提高学生学习数学的效率。学风建设是个大事,关系到大学数学教学效果和其他课程的教学效果。
(2)课程体系
目前,大学数学课程体系已经本形成合理格局,但在数学基础课程和数学应用课程的比例上还存在一些问题,应用型专业的培养体系应该适当减轻基础课程的权重,适当加大应用课程的权重;数学应用课程开设还比较零散,没有按照应用技能培养方向作有机的组合和优化。
(3)实践环节
大学数学课程的培养目标是需要学生有很强的动手能力,所以实践教学环节应继续加强。目前比较薄弱的是大学数学实习实践这一块。
3应用型大学数学课程建设的设想和建议
(一)社会需求及培养方向
应用型课程的培养方向应根据经济建设需求、高技术行业的发展需求来进行定位,也应该根据学科特点来定位。大学数学的课程不仅仅体现在今后的社会实践上,也应该体现在学生的专业课的学习过程中。
(二)课程体系
课程体系的改革,主要针对目前的不足进行。要向数学应用型课程倾斜,在课程体系上必须有相应的体现。短期可按照下面两条进行优化设置:适当减轻数学基础课程的比重,甚至建议消减一些数学基础课程的学时,给数学应用课程腾出一部分空间;加大数学应用课程的比重,首先确定几个开设面较广的数学应用课程(比如应用统计和数学模型),然后围绕这几个课程开设更多的数学应用课程;合理优化每个专业技术方向的数学课程群,减少知识点的互相重复,并且通过增加相关课程确保技术体系尽量完整。
(三)学风建设
如前所述,学风建设影响最终的办学效果和教育质量,任何一所学校都会把他当成重中之重。学风的提高,可从多方面一起来促进。
(1)合理的教学内容
应用型院校的要求决定了不可能讲授大量的数学理论。因材施教,个性化培养是重点,学生学习吃力程度适当减轻,可能反而有助于提高理论的掌握程度,也对学风会有间接的提高作用。根据应用型专业培养的特点选取各门课程知识点,在教学过程中,根据教学效果和学生反响,逐年完善大学数学各个课程的教学大纲,使之适合学生的特点。数学应用课程的教学内容的涉及力求由浅入深,逐步递进,让学生一步一步的掌握相应技能。
(2)大力倡导学科竞赛和学生团队建设
90后学生的特点是学习热情偏低,自主控制能力有所欠缺。要用相应的措施把他们吸引到数学学习上来,参加数学建模竞赛和学生学习团队是行之有效的办法,它能起到带动了学生的学习热情,改善了学風的作用。
(3)大力鼓励学生考研
考研是人才培养中的一项重要内容,部分学习较优的同学应该充分利用自身优势,考研究生做进一步的学习深造。大学数学课程在考研中占重要地位,鼓励学生考研这也可以无形中带动学风的改善。学生的考研需要数学教师作适当的督促和鼓励。建议把参加考研的学生按照学生团队处理,应该具有数学指导教师,定期和学生交流,同时解决考研中的答疑问题。
(4)形势教育和教师人格熏陶
教师在上课过程中,可适当穿所讲数学课程的历史和形势讲述,也可以专门安排讲座,帮助学生理清对该数学课程性质和前景的认识,提高学习兴趣。同时,教师在上课和平时和学生打交道过程中,应注意用人格魅力影响学生,改善学生在校的心理状态,营造健康、积极、向上的人生态度。
(5)培养良好人文素质
(四)建设科研队伍
为提高学术水平,同时促进教学过程及改进教学内容,应适当加强科研工作,鼓励年轻教师组成科研团队,固定方向,进行方向明确的科学研究,逐步积累,最终实现突破。
回顾近年来应用型大学数学课程建设,我们不胜感慨。有播种就会有收获,相信随着我们的继续建设与实践,应用型大学数学课程的未来一定会更加美好。
〔参 考 文 献〕
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〔责任编辑:侯庆海〕