知識傳播非壟斷條件下大學公共數學教學面臨的挑戰與思考

孫玉秋 (長江大學信息與數學學院,湖北 荊州 434023)

張光明 (長江大學教務處,湖北荊州434023)

何先平,李向軍,馮建中 (長江大學信息與數學學院,湖北荊州434023)

知識傳播非壟斷條件下大學公共數學教學面臨的挑戰與思考

孫玉秋 (長江大學信息與數學學院,湖北 荊州 434023)

張光明 (長江大學教務處,湖北荊州434023)

何先平,李向軍,馮建中 (長江大學信息與數學學院,湖北荊州434023)

大學公共數學教學處在數學知識傳播極為重要的階段,現代技術發展和社會變革,使教師不再是知識傳播的壟斷者。對知識傳播非壟斷條件下大學公共數學教學面臨的挑戰進行了分析和思考:要轉變教育觀念,做終身學習型教師;優化教學內容,讓公共數學走進生活;豐富教學手段,讓優質教學資源走進課堂;激活問題意識,突出學習者的主體地位。

大學數學;人才培養;創新性教育;研究性學習

1 大學公共數學教學處在數學知識傳播極為重要的階段

數學既是一門獨立、完整、系統的學科,又廣泛應用于自然科學乃至社會科學的幾乎其他一切學科,是研究一切科學的基礎和手段,是構筑當代人類物質文明最底層的基石。無論是過去、現在,還是未來,數學作為一種原始的動力,對人類社會進步和科技發展有著永恒的價值。大學公共數學教學處在數學知識傳播的特殊而又極其重要的階段?長江大學教研項目(JY2012003,JY2012004)。。

1)從大學數學知識的特性來看,其教與學處在一個承上啟下、承前啟后的關鍵時期。大學以前的數學,即初等數學,研究的主要是常量問題;以高等數學為起點的大學公共數學,研究的主要是變量問題。因此,大學公共數學與初等數學存在一個明顯的分界線,學習大學公共數學知識,既要以初等數學為基礎,又一切要從頭開始。大學各專業的許多課程,尤其是理工科各專業的許多課程,又以大學公共數學知識為基礎。

2)從我國高等教育的發展現狀來看,大學公共數學承載著更廣泛、更深入的需求。在我國高等教育擴大招生規模以前,大學本(專)科教育可以說是教育的最高階段,碩士以上的教育是極其小眾的;進入21世紀以來,我國高等教育迅速實現了從精英教育向大眾化教育的轉變,本(專)科階段的教育變成了中間層次的教育,碩士及以上階段的教育得到壯大發展。大學公共數學知識,從本(專)科層次到更高層次都有廣泛的運用和需求。

3)從現代科學技術的發展來看,大學公共數學知識具有不可替代的作用。現代科技創新的許多前沿問題,歸根結底是數學問題,或者必須依靠數學方法才能解決。如今,數學正在向更高的抽象性、更深入的基礎探討、更強的統一性、更廣泛的應用性方向發展。可以說,一切現代科技知識,無不以大學數學知識為起點,數學已經成為全人類的科學。“今天各級數學教育的質量決定著明天科學研究人員的質量[1]。”大學公共數學知識的傳授是決定高層次、創新性人才培養質量的基礎。

2 現代技術發展和社會變革的影響

在中國古代,學堂、私塾收弟子,以及師傅帶徒弟的方式,是知識和技術繼承與傳遞的主要形式。西方教育方式融入中國之后,學校教育成了知識傳遞的最重要的形式,在相當長的一段時間內,教師成了知識傳播的壟斷者。

在中國高等教育擴大招生規模以前,高層次人才的培養規模小,難以滿足社會發展的需要,人才就業的總體形勢處于賣方市場。大學畢業生比較容易安排工作,甚至長期實行統招統分。此時的大學課程設置是傾向于剛性的,教師仍處于壟斷知識傳播的地位,“教”處于主導地位,知識的傳播處于賣方市場。

信息技術的發展,招生規模持續擴大導致就業形勢的急劇變化,正在深刻地影響著全社會。一方面,現代科學技術的發展,使得信息可以通過多種渠道予以廣泛傳播,老師已經無法充當壟斷者。人們可以從網絡上快速地搜尋到幾乎所有需要的信息,學習者更容易接受快餐式文化。與網絡傳播速度快、內容豐富相比,課堂教學由于追求知識系統、完善,速度慢,內容常常單調枯燥。于是,教師在講臺上賣命吆喝,學生卻聚精會神低頭翻手機的現象在當前大學教育中非常普遍。另一方面,就業壓力持續增加,使得工作與專業對口的比率在降低。大眾化教育正在將高等教育推向通識教育。學生對專業知識的盲從性和依賴性在降低,進而影響其對學習各門課程的依賴性。如今,學生為了個人發展,選擇自己認為需要的知識的條件和愿望都很充分。

在線教育由來已久,最近出現的高潮就是網絡公開課。2012年,大規模在線開放課程“MOOC”(massive open online courses)在美國出現。MOOC通過網絡平臺,向學習者提供注冊、學習、討論、輔導、完成作業、參加考試等教學全過程管理。目前,MOOC已迅速波及到英國、日本、澳大利亞、巴西、歐盟及其中的法國、德國等。美國《American Interest》雜志甚至預言“未來50年內,美國4500所大學,將會消失一半”。可以肯定,傳統的教育模式很快將面臨MOOC帶來的巨大挑戰,教師壟斷知識傳播的日子已經一去不復返了。

3 對策與思考

3.1 轉變教育觀念,做終身學習型教師

雖然教師已經無法做知識傳播的壟斷者,卻可以爭做知識傳播的優秀工作者。要樹立“學生學習的需求是第一位的,教師要服務于學生的學習需求”的思想。大學公共數學教學需要對學生進行系統性訓練,要將喜歡獲取快餐式文化的學生引領至進行持續性、系統性學習的活動中來,教師自身需要更多的研究教學、研究學生、研究學問。教師自身也是學習者,在開放式網絡環境下,只有不斷更新知識,才能更好的服務學生。“教學中的權威主義是存在的,數學教學中尤其如此。但這種權威不能完全建立在從天而降的命題和威嚴無比的演繹基礎上。不能讓學生在這種權威面前變成奴仆,而應當使學生確信這種權威的合理性,并最終駕馭它。因為都希望學生最終成為數學的主人”[1]。

3.2 優化教學內容,讓公共數學走進生活

最近,由于高考改革引發的“高考取消數學”的網民“意見”可謂吸引了大眾的眼球。知名華人數學家、哈佛大學教授丘成桐說:“大多數學生對數學根本沒有清晰的概念,只是做題的機器,這樣的教育體系,難以培養出數學人才![2]”這句話道出了我國數學教育問題和現狀,所以網民才喊出讓數學“滾”出高考的緣由。數學這一門學科正在向更高的抽象性發展,數學知識的傳播則應該走向更強的應用性。目前,各專業的大學公共數學,一個版本一統天下,與專業知識結合不緊,應用性不強,似乎是為了學數學而學數學,給人一種距離感。無論數學知識在現代科技中被如何應用,并且許多工具、軟件早已解決了一些復雜的數學計算公式,教師仍然一屆又一屆地要求對學生進行同樣的重復性訓練,傳授的不是數學思維,而是解題技巧。

近百年來,中國教育對數學知識的傳授在全球是做得最高深的,為促進我國科學技術發展做出了巨大貢獻。但高等教育從精英化走向大眾化后,公共數學教學內容是否進行改革?這些問題是否可以與美、英等國高校的公共數學教學內容逐步接軌?需要教育界開展廣泛討論,形成共識。筆者在此不敢妄自斷言。在形成共識之前,已是時候考慮重新編寫教材、增加公共數學在生活及科技領域中的應用性展示、增進教材的趣味性了。

3.3 豐富教學手段,讓優質教學資源走進課堂

如今,多媒體技術應用已經非常成熟,傳統教學內容可以通過PPT等多媒體更加生動、形象地重組。制作大學數學課件,要克服將書本內容簡單的搬上PPT屏幕的局限。合理的板書是必要的,尤其是公式和例題的推導,要做到板書與PPT互為補充。要注重數學應用的共性與個性相協調,加強數學與專業的結合,加大數學在各個專業應用的實例展示,增加課件的趣味性。

我國近年來在大力加強視頻公開課的建設力度。大學公共數學課程,由于其知識和內容系統全面,非常有利于建設視頻公開課。今后,一方面要進一步優化建設視頻公開課,另一方面要積極探索視頻公開課進課堂,探索網絡教育資源進課堂。視頻公開課是MOOC的重要組成元素,大學公共數學可以爭做迎接MOOC挑戰的先鋒。

3.4 激活問題意識,突出學習者的主體地位

千百年來,我國的教育者與被教育者的界限是十分嚴格的,“師道尊嚴”的禮節思想仍然頑強地主宰著大眾的思維。一切以教師為中心,教師講授的似乎全是真理,學生無需斟別,只需被動的接受即可,大學公共數學知識尤其如此。教學內容枯燥,教學手段單一,“滿堂灌”的形式極其普遍,表面上把學生教“懂”了,實際上扼殺了學生的創造創新能力。學生隨著年齡增長,問題意識逐漸被埋沒,喪失了探索知識的好奇心。近年來,盡管人們在不斷呼吁要打破僵化陳舊的育人思維,但實質性的變化緩慢,遠遠跟不上時代的要求。

因此,要構建新的教學設計模式,要變以教師為中心為以學生為中心,變“以教為主”為“以學為主”。“隨著現代社會的發展,大學的學習方式出現許多新特征,自主學習、探究式學習和終身學習等理念得到廣泛認同。要鼓勵小班教學,開展啟發式、討論式、參與式教學,學生的創造思維應在教學全過程中得到激發和鼓勵”[3]。大學公共數學知識非常系統、完整,最大的問題就是“沒有問題”,為了開展以基于問題為出發點的教學,必須加強與應用領域科學問題的結合。讓學生帶著問題學習,充分釋放學生的問題意識潛能和科學探索精神。“數學課帶有非常強的科學性、系統性和邏輯性,其內在的知識結構及嚴密體系,決定了大學數學教學必須遵循可接受性原則。要聯系實際問題加強案例教學,培養學生應用數學知識解決問題的意識和能力,從而提高學生學習大學數學的興趣[4]。”PPT課件和視頻公開課課件的制作,都要以探索問題為出發點,通過引導學生在發現問題、解決問題的過程中,加深對知識更深層次的理解和探索。

[1]張楚廷.數學與創造[M].大連:大連理工出版社,2008:237,244.

[2]教育體系難出人才八成網友:高考取消數學[EB/OL].http://news.hexun.com/159053494.html?from=rss,2013-10-25.

[3]劉延東.深化高等教育改革走以提高質量為核心的內涵式發展道路[J].中國高等教育,2012(11):4-9.

[4]陳義安.興趣驅動教學法在大學數學教學中的應用[J].中國大學教學,2010(7):65-66.

[編輯]洪云飛

N4

A

16731409(2014)25010703

2014-04-01

孫玉秋(1968-),女,博士,教授,現主要從事數字圖像處理、應用數學的教學與研究工作。