大學理工科“高等數(shù)學”教學改革探討

摘要：當今經濟的迅猛發(fā)展對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，一般理工科院校如何實施“高等數(shù)學”課程教學改革，以適應這種發(fā)展趨勢，是每一位數(shù)學老師應該思考的問題。結合教學實踐，從注重數(shù)學思想方法的傳授、改進傳統(tǒng)教學方法、數(shù)學與專業(yè)課程相結合、調整考試方式、加強師資隊伍建設五個方面進行詳細論述，以期促進“高等數(shù)學”教學改革。

關鍵詞：高等數(shù)學；數(shù)學思想；多媒體教學；師資隊伍

作者簡介：蔣紅敬（1984-），女，山東聊城人，黃河科技學院數(shù)理部，助教。（河南 鄭州 450063）張振力（1982-），男，山東濟寧人，鄭州航空工業(yè)管理學院計算機系，助教。（河南 鄭州 450015）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）28-0086-01

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代社會對人才的綜合素養(yǎng)提出了更高的要求，作為培養(yǎng)人才的主要場所，目前我國各大高校進行了一系列的課程教學改革，目標在于培養(yǎng)技術應用型本科人才。“高等數(shù)學”作為一門理工科高等教育的重要的公共基礎課，不僅為學生學習后繼課程提供扎實的理論知識，并在培養(yǎng)學生邏輯思維能力、計算能力、創(chuàng)新能力、解決實際問題的能力等方面起著特別重要的作用。“高等數(shù)學”教學改革已經成為高等教育改革的重要環(huán)節(jié)，受到了各級教育工作者的普遍關注。幾十年來，高校“高等數(shù)學”教學改革在教學觀念、教學目標、教學方法、教學內容及評價體系等方面做了許多實踐嘗試工作，并且取得了一系列的成果，但隨著社會所需人才模式的變化，今后如何提高“高等數(shù)學”的教學質量、教學效果，“高等數(shù)學”的教學應如何適應高等教育的新形勢，成為每一位“高等數(shù)學”教學工作者必須思考研究的課題。

下面筆者結合自己的教學實踐，談幾點看法。

一、注重數(shù)學思想方法的傳授

荷蘭數(shù)學家Freudenthal說過：“沒有一種數(shù)學思想以它被發(fā)現(xiàn)時的那個樣子發(fā)表出來，一個問題被解決以后，相應地發(fā)展成一種形式化的技巧，結果使得火熱的思考變成冰冷的美麗。”這種“冰冷的美麗”隱藏的就是一種數(shù)學思想方法，即是一種觀念、信念、情感的形成過程。

“高等數(shù)學”具有高度抽象性和應用廣泛性的特點，要把這種抽象的數(shù)學理論傳達給學生，老師必須要經過自己的加工，才能讓學生易于接受。教師應結合數(shù)學史激發(fā)學生的好奇心和求知欲，讓學生認識到學習高等數(shù)學的作用，在教學過程中把枯燥的知識和身邊的事物聯(lián)系起來，處處滲透數(shù)學思想方法。知識的有效性是短暫的，而思想的有效性是永存的，也是我們在人生各方面發(fā)展所必需的，因此在“高等數(shù)學”的教學中，不能只講知識，應當指引學生去領悟隱藏在知識背后的思想方法。“高等數(shù)學”中蘊含著重要的數(shù)學思想方法——深刻的辯證唯物主義思想。例如以極限為基礎的運動觀點，還有普遍聯(lián)系的觀點，實踐的觀點，質量互變規(guī)律等，“高等數(shù)學”的思想方法是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的重要途徑，如果能把數(shù)學思想方法的培養(yǎng)貫穿于整個高等數(shù)學的教學過程中，對于高素質人才的培養(yǎng)有著積極的價值。

二、傳統(tǒng)教學模式和多媒體教學相結合

傳統(tǒng)的“高等數(shù)學”教學模式是“粉筆+黑板”，要求老師具有較強的表達能力，板書設計多，畫圖精確。它的優(yōu)點是有利于學生學習歸納，邏輯推理和論證能力的培養(yǎng)及計算能力的提高。但傳統(tǒng)教學模式的弊端也是顯而易見的，老師站在講臺上不停地講，學生在下面被動地接受，整個學期一直這樣填鴨式灌輸下去，忽略了學生主動學的過程，以教師的講授為主，留給學生自己思考的時間太少。這種單一的教學模式，枯燥的理論知識，使很多學生失去了學習數(shù)學的興趣，越來越跟不上進度，不利于學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，更不利于應用型人才的培養(yǎng)。

隨著現(xiàn)代教育技術的發(fā)展，多媒體教學成為一種必然趨勢，這種新型教學模式圖文并茂，生動形象，信息量大，緩解了高等數(shù)學內容多，課時少的矛盾。化抽象為具體，清晰地表達了教師難以用語言表達的數(shù)學知識，有利于展現(xiàn)復雜的幾何空間關系，主要體現(xiàn)在第七章空間解析幾何和第九章三重積分計算部分。另外強大的圖形和動畫功能也帶給了學生視覺上的美感，提高了學生學習的積極性。但課件演示往往較快，多媒體教學不能充分展示解題思路分析，使學生過度緊張，跟不上節(jié)奏，降低了學生的思維水平，動聽的音效和優(yōu)美的圖片還會分散學生的注意力，不利于教學內容的吸收。

由此可見，在“高等數(shù)學”的教學過程中，傳統(tǒng)教學模式和多媒體教學都有各自的優(yōu)缺點，多媒體教學不可能完全取代傳統(tǒng)教學模式，因此應該將傳統(tǒng)教學模式和多媒體教學進行有機結合，彌補各自的不足。課件演示與板書推導結合，例如，對章節(jié)的引入，可以采用音效圖片形式，讓學生有一個整體的認知；而對于定理證明、例題的講解可以采用板書，此外，還要提高多媒體課件的制作能力，突出重點，吸引學生對重要知識的注意，精選多媒體教學內容，把握放映速度，把傳統(tǒng)的高等數(shù)學教學模式和現(xiàn)代技術融為一體，才能取得較好的教學效果。

三、分專業(yè)安排教學內容

數(shù)學是一門公共必修基礎課，但不同的專業(yè)對數(shù)學知識的要求是不同的，當然用到的知識點也是有差異的，這就要求教師對不同專業(yè)的學生講授知識的同時要有區(qū)別，各有側重，不能每個專業(yè)都講同樣的內容。老師應充分了解學生所學的專業(yè)課程，掌握專業(yè)課所需要的數(shù)學內容，然后認真分析教材，根據(jù)各專業(yè)的需要對教學內容進行相應地修訂，采用不同的教學方法和手段，做到因需施教。把與專業(yè)課程相關的教學內容講透徹，甚至進行相應地擴充，而與專業(yè)無關的教學內容，可做適當刪減。比如：講到第三章微分中值定理與導數(shù)的應用時，對于機械、土木、電力等專業(yè)的學生，可以講解一些運動學、電學電動勢的一些題目；經濟類專業(yè)的學生要多講一些邊際收益、邊際成本、邊際需求的題目。對于重積分、曲線積分、曲面積分在物理學上的應用以及含參變量積分對于財管類和經濟類專業(yè)的學生就不必再講了。具體教學內容的設計可由高數(shù)老師和專業(yè)課老師共同商議，針對不同的學科專業(yè)安排與之匹配的教學內容板塊，充分發(fā)揮高等數(shù)學公共基礎課的作用，把所學數(shù)學知識當成解決專業(yè)問題的工具，真正做到基礎為專業(yè)服務，達到學以致用的目的。

四、調整考核方式

“高等數(shù)學”教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)就是學生成績的評定，它不僅可以檢測學生的知識能力水平，還可以鞏固教學效果，提高教學質量。目前各大高校對學生的考核辦法主要還是依賴于考試，但許多學生以應付考試為目的，只注重考試結果，考試前加班加點，一旦考過，高數(shù)課本丟到一旁，忽視了數(shù)學的學習過程即數(shù)學應用能力的培養(yǎng)，因此考試形式有必要進行調整。可采用全程化、多樣化的考核方法，不能以最終的考試成績作為標準，而應結合學生在整個數(shù)學學習過程中的學習表現(xiàn)來綜合評定，做到平時成績和期末考試的有機結合，使考核更公平、更合理、更全面。可以加大平時成績的比重，拓寬平時成績包含的范圍，如課外作業(yè)、課堂考勤、課堂提問和測驗；期末考試內容除了大綱要求的內容外，還可適當加一些主觀題，盡量避免純粹考查學生對知識的記憶程度，應著重考查學生分析解決實際問題的能力。

五、建立一支高素質的教師隊伍

教師是授課的主體，教師的素質對學生能力的培養(yǎng)至關重要，這就要求高校數(shù)學老師要不斷提高自身修養(yǎng)，以適應“高等數(shù)學”的教學改革。

1.教師要有良好的教學能力

這是評價一個教師是否合格的重要條件，主要包括：第一，要具備相應的知識水平。精通專業(yè)知識并不等于精通高等數(shù)學教材，一定要認真?zhèn)湔n、上課，教師之間多多交流，共同發(fā)展，把最前沿的研究成果帶到課堂，充實課堂，沒有科研的課堂是缺乏活力的。第二，有良好的語言表達能力。在教學過程中教師的語言要通俗、易懂、簡練，普通話也要規(guī)范，否則就會嚴重影響師生交流，阻礙教學質量的提高。第三，有板書表達能力。板書是教學的直觀形式，能讓學生了解教材的難點重點，規(guī)范的板書能對教學效果起到事半功倍的效果。

2.要有豐富的知識結構

90后大學生的視野開闊，這就要求老師要具備豐富的知識，才能拓展學生的精神世界，增強他們學習數(shù)學的欲望。

3.要具備較高的教學管理能力

“高等數(shù)學”抽象難懂，學生容易在課堂上出現(xiàn)懶散的狀態(tài)，所以教師一定要做到因材施教，即針對不同的學生，采取不同的管理辦法。另外要把學習的主動性還給學生，可以讓學生在數(shù)學課堂自由討論、總結，但老師要把握全局，有效控制出現(xiàn)的各種局面，要有駕馭課堂的能力。總之建立一支高素質、結構合理的長年奮戰(zhàn)在教學第一線的高等數(shù)學教學骨干力量是提高教學質量的有力保障。

總而言之，“高等數(shù)學”教學改革是高等教育改革的重要內容，是一個復雜漫長的過程，在高技術人才培養(yǎng)中具有獨特的、不可替代的重要作用。在科技迅猛發(fā)展的今天，高校應盡快完善教學體制改革制度，從培養(yǎng)應用型人才的目標出發(fā)，分專業(yè)教學，提倡數(shù)學工具的使用，充分利用現(xiàn)代教育技術開展高等數(shù)學教學，讓學生親自體驗到數(shù)學思想的偉大，只有這樣高等數(shù)學才能發(fā)揮其應有的價值。

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（責任編輯：宋秀麗）