高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革探索論文
摘要：高等數(shù)學(xué)是高等學(xué)校理工科學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)理論課程。本文通過對(duì)最近幾年高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革主體思路的分析研究，從課程內(nèi)容改革、學(xué)生自身的特點(diǎn)、教學(xué)輔助手段和培養(yǎng)應(yīng)用能力等幾個(gè)方面提出了一些個(gè)人見解。
關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)；教學(xué)改革；應(yīng)用能力；內(nèi)容改革
近年來，高等數(shù)學(xué)在各個(gè)理工專業(yè)方面的教學(xué)改革成效非常顯著。一個(gè)具體的方面就是教學(xué)大綱的制定和教材內(nèi)容的選取與專業(yè)需求相結(jié)合。高等數(shù)學(xué)作為理工科各專業(yè)的理論基礎(chǔ)課之一，目的是使學(xué)生通過對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，不僅可以學(xué)到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，而且培養(yǎng)學(xué)生能思考、會(huì)思考以及邏輯推理能力。這也為學(xué)生其它專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)[1]。另外在教學(xué)手段和教學(xué)方法方面，也能在教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段。在課程考核方面也進(jìn)行了一定的改革，比如以考試成績和實(shí)踐教學(xué)過程中的表現(xiàn)來確定等次，取得了較好的效果。但是仍然存在一些這樣那樣的問題。
一高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容改革
目前，各個(gè)學(xué)校高等數(shù)學(xué)課程所使用的教材主要使用的通用教材或自編教材，內(nèi)容經(jīng)典但涉及現(xiàn)代的理論和方法的內(nèi)容較少，特別與本專業(yè)教學(xué)結(jié)合的不緊密。雖然在教學(xué)內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)上有一定的更新和改革，但大的框架本質(zhì)上沒有改變，知識(shí)和內(nèi)容已不能滿足當(dāng)前專業(yè)發(fā)展的需要[2]。因而高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革勢(shì)在必行。當(dāng)然，這如果能與教學(xué)評(píng)估等其它相關(guān)措施協(xié)調(diào)好，高等數(shù)學(xué)的教改步子會(huì)更大，更快。教師要根據(jù)不同專業(yè)不同需求的實(shí)際情況，明確高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，合理制定教學(xué)思路及方法，使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容更加全面且具有一定的應(yīng)用性。例如土木工程專業(yè)就要詳細(xì)介紹、反復(fù)強(qiáng)調(diào)向量和空間解析幾何知識(shí)；管理專業(yè)的就要關(guān)注導(dǎo)數(shù)和最大值、最小值以及最佳收益方案等教學(xué)內(nèi)容；機(jī)械類專業(yè)的就應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)函數(shù)圖像的描繪、曲線的凸凹性拐點(diǎn)以及與液體壓力壓強(qiáng)相關(guān)的積分等知識(shí)的重要性，因?yàn)檫@些問題跟專業(yè)息息相關(guān)。類似的問題還有很多，因而我們應(yīng)該根據(jù)高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，編著針對(duì)本專業(yè)發(fā)展集科學(xué)性、實(shí)用性、先進(jìn)性和啟發(fā)性等于一身的特定教材[3]。
二注重教學(xué)與學(xué)生本身特點(diǎn)的聯(lián)結(jié)
開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的是大一大二的新生，他們剛從中學(xué)跨入大學(xué)校門，由于學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)的以知識(shí)傳授為主的教學(xué)方法，適應(yīng)了在多重監(jiān)管下的挑燈夜戰(zhàn)和題海戰(zhàn)術(shù)，這使得他們?cè)趯W(xué)習(xí)上過分依賴性老師和家長的督導(dǎo)，缺乏自律性和主動(dòng)性，不能適應(yīng)大學(xué)松散管理和自主的學(xué)習(xí)方法。針對(duì)這種復(fù)雜狀況，我們首先要把高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和中學(xué)數(shù)學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，要強(qiáng)調(diào)中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，高等數(shù)學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的延續(xù)�？梢蕴暨x一些用中學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)不易解決或不能解決的數(shù)學(xué)問題，比如橢圓的面積、點(diǎn)到平面的距離、點(diǎn)的個(gè)數(shù)和點(diǎn)的長度等等很多有趣的問題，用高等數(shù)學(xué)的思想方法則可以完滿解決，通過這些問題可以激發(fā)學(xué)生的求知欲。另一方面，我們也要盡量借助于中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法來解決高等數(shù)學(xué)中的問題，以彰顯中學(xué)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)價(jià)值。例如函數(shù)的極值與最值問題、函數(shù)的單調(diào)性等等問題可用中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)輕松解決。讓學(xué)生覺得自己已經(jīng)有了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，再學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)也很容易，提高了學(xué)生的自信心[4,5]。另外，教師在系統(tǒng)講解高等數(shù)學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)，也要盡可能將所學(xué)知識(shí)與專業(yè)內(nèi)容以及以后的工作內(nèi)容掛鉤，多舉些與專業(yè)密切相關(guān)的實(shí)例，通過解決實(shí)際問題來體會(huì)到高等數(shù)學(xué)的重要性。另外在解題時(shí)，要講清思路，做到舉一反三、一題多解。并且老師要強(qiáng)調(diào)所學(xué)內(nèi)容對(duì)后續(xù)課程和專業(yè)課程的作用，使學(xué)生了解高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性和重要性，變被動(dòng)為主動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的興趣和求知欲望。另外，教師要善于抓住學(xué)生的積極因素，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)疑、大膽探索、大膽提問，盡量給學(xué)生以想、說、練的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中來。對(duì)于作業(yè)中出現(xiàn)的不同問題，共性問題給予集體解答，個(gè)人問題給予個(gè)別輔導(dǎo)，借以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，大家對(duì)“因材施教”這個(gè)字眼都不陌生，在教改措施中也經(jīng)常被提起。但我們一般以不同專業(yè)方向?yàn)榉诸惻c劃分的依據(jù)，而常常忽略同一專業(yè)方向不同教育個(gè)體的需求。因而有必要針對(duì)不同專業(yè)方向的學(xué)生，針對(duì)具體專業(yè)方向的特點(diǎn)調(diào)整、教學(xué)學(xué)期和學(xué)時(shí)，并進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的增、刪、改。同一專業(yè)方向的學(xué)生的高等數(shù)學(xué)課程可以拆分成必修課部分和選修課部分。對(duì)于欲考研等有其他特殊需求的學(xué)生，可以通過高等數(shù)學(xué)數(shù)選修課設(shè)置、增加課后輔導(dǎo)的方式來擴(kuò)充知識(shí)容量。
三使用現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué)
高等數(shù)學(xué)是一門相對(duì)抽象的課程，學(xué)生學(xué)習(xí)起來具有一定的難度，不易理解，在教學(xué)過程中老師也容易只按課本內(nèi)容講，調(diào)動(dòng)不了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，甚至使學(xué)生產(chǎn)生反感情緒。反過來老師看到學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，也影響到老師教學(xué)的積極性。傳統(tǒng)的以灌輸為主的“填鴨式”板書教學(xué)方法不能適應(yīng)時(shí)代的要求。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，我們?cè)诟叩葦?shù)學(xué)教學(xué)中可利用多媒體課件使知識(shí)內(nèi)容生動(dòng)、清晰，具有強(qiáng)烈的表現(xiàn)力，使實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)概念、概念定理之間的關(guān)系具有可視性，在某些內(nèi)容后可以插入相關(guān)的背景知識(shí)和當(dāng)下研究現(xiàn)狀，使學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到知識(shí)，也開闊了視野，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是由于高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，我們也要避免過度依賴多媒體，讓課堂又一言堂完全變成了PPT演示，從一個(gè)極端走到另一個(gè)極端[6]。我們要將現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備、先進(jìn)的教學(xué)手段和傳統(tǒng)的教學(xué)方式相結(jié)合，要根據(jù)每節(jié)課要研究的`內(nèi)容和問題，制定合適的多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合方式，讓二者互為補(bǔ)充，從而使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)收到良好的效果。近年來，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)，又給我們提供了新的教學(xué)手段。我們可以把高等數(shù)學(xué)課程中的難點(diǎn)、重點(diǎn)以微課的形式呈現(xiàn)出來，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。利用翻轉(zhuǎn)課堂老師和學(xué)生角色互換，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生通過高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，不僅學(xué)到了相關(guān)知識(shí)，而且鍛煉了自身素質(zhì)和能力。
四培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)與能力
培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)是信息社會(huì)數(shù)學(xué)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。使學(xué)生通過對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，能習(xí)慣地用數(shù)學(xué)對(duì)社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)生活中的具體問題進(jìn)行思考，樹立自主應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。數(shù)學(xué)建模就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力，提高數(shù)學(xué)素質(zhì)行之有效的方法之一，它對(duì)于全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要的作用。因而我們要在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中適當(dāng)滲透數(shù)學(xué)建模思想，使學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)入理論和實(shí)踐相互聯(lián)系的良性循環(huán)。
總之，高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一個(gè)漫長的過程，存在許多需要亟待解決的問題，需要老師和學(xué)者花費(fèi)大量的精力和時(shí)間來研究。一方面我們?cè)诟叩葦?shù)學(xué)教學(xué)過程中，應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，確定教學(xué)目標(biāo)，然后再確定具體教學(xué)內(nèi)容。另一方面也要根據(jù)學(xué)生自身的特點(diǎn)，采用靈活多變的教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。另外也要積極培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)，使學(xué)生不僅能夠輕松的接受和理解新的知識(shí)，而且能夠在解決實(shí)際專業(yè)問題中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在解決實(shí)際問題中加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解掌握，讓高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課程教學(xué)互利互助。
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