1. 引言
20世纪80年代以来,国际的高等教育界越来越重视实践教学、强化应用型人才的培养。在教育教学改革中,国内的诸多高校同样注重实践环境的强化,实践教学已经成为培养学生实践能力的重要环节,是培养适应社会经济发展需求的应用型人才的重要途径。作为培养应用型人才的基础学科,高等数学是大学生的一门专业必修课,也是线性代数、概率论与数理统计的先修课,它不仅是各专业课程的需要,也是学生将来后续发展的需求。高等数学课程不仅是培养学生理性思维能力、情感、态度及价值观的知识载体,同时是培养学生科学探究能力、创新能力的重要载体 [1] [2] [3]。另一方面,社会的进步和科技的发展,使得数学与当代科学技术高度融合,数学的应用已经进入了人们生活的各个领域,丘成桐院士在北大百年校庆的报告中指出:西方技术之基础在科学,实际和抽象的桥梁乃是基本科学,而基本科学的工具和语言就是数学 [4]。因此,培养高素质的应用型人才,探讨高等数学课堂教学改革是十分必要的。
2. 高等数学课堂教学面临的问题
2.1. 学生数学基础的差异化
现在各省市的高考试卷不是统一的,还有春季高考、夏季高考两种形式,造成了不同省市的学生,高中数学所学内容不相同或者内容相同但内容深浅程度不同,高校大学生是来自全国各地的,他们学习的内容不尽相同,所以就有一个教材衔接的问题。这里主要是两方面,一方面高等数学里的部分内容,学生在高中时已经学过。比如高等数学里的导数、函数极值的求法,定积分的概念和简单求法,好多省市的高中老师已经讲过。所以,大学老师在讲解这部分内容的时候,学过的同学就觉得太简单,不认真听课。另一方面,高等数学需要的基础知识,学生没有学。大部分高中教学都是应试教育,高考考什么就学什么,所以就会导致有些学生对某些概念、公式以及运算律掌握的不熟练。
2.2. 教学内容理论化,教学方法单一
高校的数学教学内容枯燥,过于强调理论的推导证明和知识的系统完整,教材涉及数学知识应用的内容很少,知识太难,导致学生排斥数学学习的行为。另外,高等数学基础课时被压缩,教学时间相对较短,通常一周的课时很少,因此,教师在实践教学中为了完成教学任务,多采用“填鸭式”教学,忽略了学生的接受能力,把重点放在了公式的运用及其答题技巧,更多的是为了学生在期末考试考出好成绩。而且高校的高等数学课程大都采取大班额教学,上课的学生数在100人左右甚至更多,课堂教学中,师生之间的交流互动较少,学生参与度低,久而久之,降低了学生学习数学的兴趣。
3. 高等数学课堂教学改革策略
3.1. 教学内容的优化
经过调研,学生对高等数学没有兴趣的根本原因是他们认为数学比较抽象,离他们很远,没有实际应用,这就要求教师在教学过程中讲清楚知识点的来龙去脉,从哪儿来的,又可以到哪儿去,从而激发学生学习数学的热情。此外还要注意的是教学内容的侧重性,比如说对于定理的学习而言,数学专业的学生,当然要注重定理的证明,但是对于非数学专业的学生来说,定理的学习主要是在定理的应用,就是指,理解定理的内涵,并且能够利用定理来解决实际问题。
高校的数学教材大都是分成经管类,理工类,但是不同院系不同专业,甚至同一院系不同专业对高等数学的要求是不同的。在教学内容上,高等数学教师可以结合不同的专业特点,增加一些与学生所在专业有关的内容和例题,实现高等数学课程和专业课程融会贯通,进而让学生体会到,学好高等数学,对他们专业课的学习是非常有帮助的。
3.2. 教学方式的多样化
注重多媒体和板书的结合。对于概念、定理的内容、函数图形或是和教学内容相关的背景、历史典故等,可以考虑使用多媒体,多媒体能够将抽象的概念具体化,加深学生的印象,能够使学生更容易理解和接受。在分析例题时用板书,能使学生紧跟老师的思路。因此,板书与多媒体相结合的教学方式能够达到更好的课堂教学效果。
俗话说,“良好的开端是成功的一半”,上好高等数学第一课至关重要。教师首先应当让学生明确高等数学对于专业学习的重要性,“数学是专业课学习的基本保障和工具,在后续的专业课程学习中都会用到。”其次,高等数学开设在大一阶段,高中生刚刚迈进大学校门,教师要告知学生高中数学和大学数学课程学习的不同之处,高中的数学教学是以老师辅导为主,而大学的课程学习主要是培养学生的自我学习能力。高等数学课程课时少、容量大,需要学生在学习中及时调整心态和方法。
3.3. 考核方式的改革
考试是一种严格的知识水平鉴定方法。通过考试可以检查学生的学习能力和其它能力。为突出应用型人才培养的目标,高等数学考试应该多元化。很多高校的高等数学考核都是通过单一的期末考试成绩完成的,这种考核方式,有些学生平时不努力学习,考试前突击学习,也能得到一个较高的分数,但是从长远来看,远没有达到该门课的教学目标,所以改革考核方程是十分必要的。高等数学的成绩构成可以分为:平时成绩、阶段测试、期末考试相结合的方式,平时成绩包括作业完成情况、考勤、课堂表现、撰写数学小文章等方面。改革课程考核方式,避免了学生“临阵磨枪”的行为,达到了注重平时过程学习的目的。
4. 小结
培养应用型人才是我国高校教育教学的主要目标,高校在应用型人才的培养过程中,要重视对高等数学课堂教学的改革,切实提高高等数学教学的有效性。高等数学课堂教学改革,涉及到教学的各个方面,因此,高校教师在教学过程中,要加强高等数学的课堂教学研究,丰富高等数学教学内涵,提高高等数学教学质量,更好的促进学生能力的提高。
基金项目
国家自然科学基金(11701252),山东省高等学校科技计划项目(J16LI03),临沂大学博士科研启动基金(LYDX2016BS080)。