楊 新 尉 慰
(四川師范大學 成都學院數理研究室,四川 成都 611745)
淺談獨立學院工科數學教學改革和創新經驗
楊 新 尉 慰
(四川師范大學 成都學院數理研究室,四川 成都 611745)
獨立學院教育教學改革要結合其獨特的辦學環境和生源條件,在教學方法上大膽改革和創新。長期教學實踐中總結的一些值得推廣和借鑒的改革和創新經驗,對于獨立學院工科數學教學的改革和創新有一定的啟發意義。
獨立學院;改革;創新;經驗
問題1:教學對象數學基礎較差,對數學興趣不濃,難以理解數學內涵,數學知識掌握和素質提高較困難。
1.解決方案:借助數學史讓學生接觸、觀察、思考和認識數學的魅力所在。
在講解微積分過程中,把微積分發展史作為主線,把各個時間節點的事件與課程內容結合,具體如下:
(1)課前要求學生查閱資料,了解相關數學事件和數學人物。
(2)課中啟發學生身臨其境地體會在面臨實際問題時數學家的思考方向和思維方式,引導學生尊重科學,以知名數學家為學習榜樣,促進其了解問題研究的基本思路。
(3)課后以小論文形式讓學生進一步思考,明白研究問題的實質,體會數學研究和數學成就的魅力。
(4)專門組織一次關于牛頓和萊布尼茨的數學史研究與討論,把全班分為“牛派”和“萊派”,包括數學人物頭像識別、數學史知識問答、微積分誰先創立爭論等環節,大大提高了學生對數學的認識,激發了學生數學學習的興趣。
2.過程實施效果:
(1)初期:進校后學生學習積極性較差,雖然上課出勤和課堂紀律較好,但是學習效果不佳,普遍反映學習吃力。
(2)中期:開展數學史輔助教學后,課堂氣氛融洽,學生學習思想轉變,拋棄了全部以數學理論知識學習為主的高中學習模式,建立以數學能力素質的培養為基礎目標的快樂探索式學習模式,改變了傳統的應試教學思維,破除了學生心中學習的痛楚,以快樂學習的心態對待枯燥的數學學習,學習情緒慢慢高漲,學習效果逐漸提升。
(3)后期:在提高了學生學習數學的興趣前提下,進一步地要求學生具備基礎的科學研究素質,勤奮刻苦,掌握部分數學理論知識,為后續課程的專業學習打下基礎。
3.存在問題:課堂教學時間和學生課余時間都有限,不能完整地開展關于數學史的相關教學工作,只能點到即止,學生對數學發展的認識深度和廣度不夠,建議以后可以開設數學史選修課程,滿足部分學生學習數學史的要求。
4.反思:教學目標、方法和策略不是一成不變的,在具體實施過程中一定要因人而異,因時而變,作為一門大學基礎公共課程,不僅承擔了數學基礎理論知識的傳授任務,而且需要更加注重培養學生具備基礎的科學學習素養、良好的學習研究習慣,只有從思想上根治學生存在的問題,才能從本質上達到人才培養的目標。
問題2:大學數學課程抽象難懂,靠教師的傳授和學生自己的模仿、記憶,教學效果不明顯,課下雖然可以通過練習達到實踐的目的,但沒有教師的指導,實踐效果不好。
1.解決方案:提出在課堂中開展動手實踐教學環節,把理論學習和實踐相結合,實施1+1教學模式。
具體舉例:
比如《一元函數求導公式》教學,學時2節課。第一節課,通過回顧上節課導數的定義,逐步引導學生了解到用定義去求導數的難度,然后直接給出導數公式,讓學生體會用公式求導的方便快捷;第二節課,鞏固導數求導公式,主要采取學生自我練習的方式開展,可以讓部分學生到黑板上來做題,教師在一旁指導,目的是通過練習讓學生盡快在課上就掌握好導數的求導公式,并能夠熟練運用公式計算簡單函數的導數。
在開展上述1+1教學模式時,通常都采取了一節課教師講授、一節課學生練習的方式進行《經濟數學》的學習。由于講授時間縮短,因此,對教師提出了更高的要求,必須對教學方案合理地設計,而且在第二節課的練習中要充分調動學生的積極性,并且不拘于形式,這樣才能更好地實施1+1教學模式。
2.過程實施效果:
(1)初期:因為課程教授時間縮短,學生在短時間內還不能適應快節奏教學,因此要多給學生從思想上疏導,了解學生實際遇到的困難;在練習時通常部分學生有害怕心理,怕做不對等,這也需要教師鼓勵學生,不要計較結果,還是要看重過程。
(2)中期:經過一段時間的教學適應期,大部分學生都能適應這種方式,效果逐步顯現,充分調動了學生學習的積極性,并且給教師足夠的時間與每個學生進行交流和溝通,這是以前教學過程無法比擬的,拉近了師生的距離,讓教師能夠對癥下藥。
(3)后期:學生已經能完全適應這種方式,并且開始享受這種學習的快樂,因為可以及時解決在上一節課中不能明白的知識點,并且能與教師單獨交流,大多數學生認為這種教學和學習的方式值得推廣,能夠讓學生有更多的自由和樂趣接觸數學。
3.存在問題:1+1教學模式對教師提出了更高的要求,如果教師在教學能力上存在不足,效果會明顯下降,達不到預期目標;1+1教學模式要求教學內容要足夠精練,教學設計要足夠精彩,教學練習方式要足夠吸引,才能充分調動學生的積極性。
4.反思:構建1+1教學模式主要包括教師能力提升、教學內容修改、教學方案設計、學生練習設計、教師指導學生等,每一個環節都直接影響最后的教學效果,因此,要構建1+1教學模式,還需要加強教學力量,大力培養青年優秀教師,進行優秀教材建設等(包括課后練習輔導教材等)。
問題3:數學理論與實踐教學脫節嚴重
1.解決方案:在上課過程中,用Mathematics、Matlab等解決實際計算問題,讓學生認識到用軟件進行數值計算的快捷,并計劃逐步修改教學大綱,加入數學實驗課程教學,加強與專業學習相關的等數學軟件學習。
具體舉例:比如在一元函數極限教學過程中,學生對如何求極限通常都非常困惑,要掌握很多常規方法,對癥下藥,才能順利完成一道極限問題的求解,此時教師利用Matlab強大的數值計算功能,能非常快捷地求出函數的極限,讓學生感受該軟件強大的數值計算能力,并讓學生在課后嘗試使用該軟件完成一些日常習題,再與手工計算結果進行對比。此教學方式并不占用大量教學時間,只是對學生適當地引導,讓其在課外進行實踐學習。
2.過程實施效果:
(1)初期:在初步演示數學軟件后,學生都體會到該軟件數值計算的強大,但由于課上教師只是簡單地演示,并沒有講解該軟件的具體操作,學生的自我學習能力也不高,造成學生在課后自我學習效果較差,逐步失去對該軟件學習的興趣。
(2)中期:教師在課后利用其他通信工具與學生進行溝通和交流,讓學生逐步明白軟件的功能和學習的主要方式,使得一部分學生開始逐漸喜愛上了數學軟件,但對其更多的功能還是不能很好地學習。
(3)后期:結合數學建模和專業進行數學軟件的學習是很好的方式,讓學生既明白軟件強大的數值計算功能,又能突出軟件實用的仿真功能,大部分學生都能進行簡單的數值計算,但對較深入的功能還是不能完全掌握。
3.存在問題:要加強學生數學實踐教學,讓學生掌握Mathematics、Matlab等強大的數值計算功能,并有效結合學生的專業,為后續專業課學習打下基礎,就必須在數學課程中引入數學實踐課程教學,涉及的問題包括教學計劃、教學大綱、教材的修訂和編寫等。
4.反思:數學實踐教學在其他很多院校都已經開展,但是在獨立學院屬于起步階段,如何制定出適合獨立學院學生的數學實踐課程學習方式還有待研究。
獨立學院的教學改革要突破公辦學校的傳統觀念,大膽創新,結合自身實力和生源特點,另辟蹊徑,構建出適合“三本”學生的教學體系和教學方法,才能培養出符合祖國和社會需要的應用技能型創新人才。
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【楊 新:四川師范大學成都學院數理教研室講師,碩士,主要從事非線性信號分析與處理研究。尉 慰:四川師范大學成都學院數理教研室副教授,本科,主要從事數學教育研究】
G712
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1009-4156(2014)10-127-02
四川省2014-2016年高等教育人才培養質量和教學改革項目“將數學實驗融入獨立學院高等數學教學的研究與實踐”】