基于精品課程建設(shè)的大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系研究

趙一博，潘建勛

(山東女子學(xué)院，山東 濟(jì)南 250300)

精品課程建設(shè)項(xiàng)目是我國高等教育“質(zhì)量工程”的重要子項(xiàng)目之一，也是“質(zhì)量工程”先期啟動(dòng)的重點(diǎn)項(xiàng)目[1]。精品課程建設(shè)的目的是根據(jù)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展調(diào)整并完善課程內(nèi)容、明確教學(xué)目標(biāo)，利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備更新教學(xué)方式和方法，針對(duì)教育對(duì)象設(shè)計(jì)教學(xué)方案，努力建立一種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、以現(xiàn)代教育技術(shù)為工具、以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力為目的的教育模式。數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力是高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的基本能力，甚至可以說是關(guān)鍵的能力[2]。大學(xué)數(shù)學(xué)課程是高等學(xué)校工科、管理、經(jīng)濟(jì)類的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系，既要考慮數(shù)學(xué)自身發(fā)展的特點(diǎn)，還要滿足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的需要。因而，對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系建設(shè)的研究就成為新形勢下基于精品課程的大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系構(gòu)建的必要前提。

一、構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的原則

構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系需要結(jié)合數(shù)學(xué)本身的特點(diǎn)，同時(shí)滿足依托精品課程的建設(shè)，并且還需要考慮在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技發(fā)展中的需要。因此，遵循的相關(guān)原則就成為依托精品課程建設(shè)而進(jìn)行大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系構(gòu)建的必要前提[3]。

(一)優(yōu)化課程內(nèi)容，設(shè)置課程群，突出課程體系的主體結(jié)構(gòu)

在確定教學(xué)內(nèi)容時(shí)，我們嘗試把高等數(shù)學(xué)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)與線性代數(shù)全面融合，重新劃分模塊，形成大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程之間的模塊化教學(xué)，其中高等數(shù)學(xué)是精品課程群的龍頭，起著帶頭和基礎(chǔ)的作用，線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)是高等數(shù)學(xué)的拓展，在精品課程群的建設(shè)中始終圍繞高等數(shù)學(xué)進(jìn)行理論延伸，數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是課程群建設(shè)的應(yīng)用所在。課程群的構(gòu)建當(dāng)然不是簡單的課程集合，而是基于知識(shí)體系的課程模塊，這還需大力地開發(fā)與研究(如圖1)。

圖1

在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，數(shù)學(xué)學(xué)科中的基本概念和理論已經(jīng)顯現(xiàn)出了重要的應(yīng)用，例如域、環(huán)、群、拓?fù)洹⒎中巍埩俊⒘餍蔚葦?shù)學(xué)的基本概念已出現(xiàn)在大量的應(yīng)用文獻(xiàn)中，同時(shí)也促進(jìn)了科學(xué)數(shù)學(xué)化和社會(huì)數(shù)學(xué)化的發(fā)展。因此在教學(xué)中要注重用先進(jìn)的觀點(diǎn)組織和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使現(xiàn)代數(shù)學(xué)與經(jīng)典數(shù)學(xué)以一種完美的方式結(jié)合在一起。

(二)依據(jù)課程群優(yōu)化課程體系，突出課程體系的層次性

由于不同的專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的深度、廣度和難度都有不同的要求，所以要針對(duì)各專業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制定層次不一的教學(xué)內(nèi)容。例如，對(duì)于理工專業(yè)的學(xué)生而言，該層次的高等數(shù)學(xué)內(nèi)容的廣度、難度最大，既要注重課程知識(shí)的理論性，又要重視數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性。對(duì)于經(jīng)濟(jì)、管理等專業(yè)的學(xué)生而言，要適當(dāng)降低數(shù)學(xué)理論知識(shí)的難度，突出數(shù)學(xué)學(xué)科中的基本概念和基本思想的掌握，能夠?qū)?shù)學(xué)方法應(yīng)用到實(shí)際問題中，適當(dāng)增加數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)、管理領(lǐng)域中的應(yīng)用。

(三)課程體系的應(yīng)用型原則

學(xué)數(shù)學(xué)其實(shí)就是“做數(shù)學(xué)”，但是又不是求解一個(gè)又一個(gè)的習(xí)題，而是通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)規(guī)律。大學(xué)數(shù)學(xué)課程群建設(shè)與研究，以線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)建模等工程數(shù)學(xué)課程為研究對(duì)象來展開應(yīng)用，通過大學(xué)數(shù)學(xué)精品課程群建設(shè)，不斷調(diào)整、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，理順各門課程之間的知識(shí)關(guān)聯(lián)。因此，為了在教學(xué)中給學(xué)生做數(shù)學(xué)的機(jī)會(huì)，我們?cè)谡n程體系中增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要通過“演示實(shí)驗(yàn)”理解一些抽象的概念和理論，并使學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，這個(gè)教學(xué)過程改變了高等數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)模式，使這一課程的教學(xué)方式變得生動(dòng)靈活，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性。

二、大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的立體構(gòu)建

構(gòu)建大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的基本思路為: 以大學(xué)數(shù)學(xué)理論課程為基礎(chǔ)，充分考慮到各專業(yè)的人才培養(yǎng)定位及相關(guān)專業(yè)的科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)可能提出的新要求，建立以大學(xué)數(shù)學(xué)精品課程群網(wǎng)站建設(shè)為依托，基于校園網(wǎng)絡(luò)、圖書資料室、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的大的教育環(huán)境，開展數(shù)學(xué)興趣小組活動(dòng)、數(shù)學(xué)建模活動(dòng)、數(shù)學(xué)知識(shí)講座、數(shù)學(xué)文化普及等各種相關(guān)的數(shù)學(xué)文化活動(dòng)，以大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、數(shù)學(xué)建模競賽為促進(jìn)和檢驗(yàn)，形成一個(gè)融必修與選修為一體、課堂教學(xué)與精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為一體、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)校環(huán)境為一體的大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系(如圖2)。

圖2

三、大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系落實(shí)的保障措施

對(duì)致力于建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)的院校而言，大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容總會(huì)面臨一些新的情況，課程結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一些新的問題，在課程體系的構(gòu)建過程中其預(yù)期目標(biāo)與課程體系結(jié)構(gòu)功能之間的矛盾已經(jīng)愈發(fā)明顯[4]。為保障在精品課程群建設(shè)的過程中大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的順利構(gòu)建，需要完善以下保障措施。

(一)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是精品課程建設(shè)的首要任務(wù)與核心內(nèi)容[5]，在課程體系建設(shè)的過程中，要做好大學(xué)數(shù)學(xué)課程師資隊(duì)伍的培訓(xùn)工作，全面提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程教師的素質(zhì)。通過有組織地開展對(duì)專任教師的培訓(xùn)工作，努力造就一支教學(xué)思想先進(jìn)、學(xué)術(shù)水平高、年齡和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，具有改革、創(chuàng)新和奉獻(xiàn)精神的高素質(zhì)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

(二)注重教學(xué)研究

在課程群建設(shè)的過程中，尤其要注重教學(xué)改革的研究，一方面，要積極地探索先進(jìn)的教學(xué)改革理念，汲取有關(guān)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)的有益成果，借鑒相關(guān)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成功經(jīng)驗(yàn)，積極參與各類教改活動(dòng)，不斷豐富教學(xué)理念，充實(shí)教學(xué)思想，并應(yīng)用于實(shí)際的課程體系構(gòu)建的過程中。另一方面，要認(rèn)真評(píng)價(jià)教學(xué)成果，研究課程群對(duì)于各類課程內(nèi)容的增減等方面帶來的效果，同時(shí)也要關(guān)注學(xué)生對(duì)教改的反應(yīng)與認(rèn)可程度，從而積極地完善大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的構(gòu)建。

(三)建立完善的質(zhì)量保障體系

在建立課程體系的同時(shí)，必須注重教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理，通過建立比較完善的質(zhì)量監(jiān)控體系來促進(jìn)課程體系的建立。例如，不同專業(yè)要制定合理的教學(xué)大綱、 授課計(jì)劃；嚴(yán)格選用符合各自專業(yè)的國家級(jí)優(yōu)秀教材；利用精品課程網(wǎng)站完善課外輔導(dǎo)、答疑工作；作好課程分析和試卷分析、課程教學(xué)總結(jié)；完善學(xué)生測評(píng)制度；建立校、院領(lǐng)導(dǎo)和教學(xué)督導(dǎo)聽課反饋制度。

四、研究結(jié)論與分析

調(diào)查范圍涉及到大一、大二所有學(xué)習(xí)“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的學(xué)生, 共發(fā)放問卷1200份, 采取不記姓名、如實(shí)填寫的方式, 共回收有效問卷1187份。問卷內(nèi)容涉及對(duì)數(shù)學(xué)的興趣、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模、大學(xué)數(shù)學(xué)主要內(nèi)容，以及數(shù)學(xué)文化、教材方面的內(nèi)容，得到以下結(jié)論：

(一)學(xué)生的上課動(dòng)機(jī)

對(duì)學(xué)生上數(shù)學(xué)課的動(dòng)機(jī)的調(diào)查結(jié)果見表1：

表1 學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)課的動(dòng)機(jī)

根據(jù)有效答卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析, 對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的動(dòng)機(jī), 有48% 的同學(xué)是因?yàn)閭€(gè)人愛好； 31% 的同學(xué)是因?yàn)榭佳械男枰挥?3%的同學(xué)認(rèn)為可以培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維的能力；還有10%的同學(xué)是因?yàn)橛X得數(shù)學(xué)可以為學(xué)好自己的專業(yè)課打好基礎(chǔ)。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看, 學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的動(dòng)機(jī)可分為內(nèi)部因素與外部因素。通過比較學(xué)生的期末考試成績，受內(nèi)部因素影響的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受外部因素影響的學(xué)生, 因此也說明了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系構(gòu)建需要考慮的重要因素。

(二)學(xué)生感興趣的數(shù)學(xué)內(nèi)容

對(duì)學(xué)生上課感興趣、愿意聽的內(nèi)容的調(diào)查結(jié)果見表2：

表2 感興趣的數(shù)學(xué)內(nèi)容

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，大多數(shù)學(xué)生對(duì)于枯燥的理論、公式以及概念沒有什么興趣，但是如果在講解理論知識(shí)的同時(shí)采用多媒體技術(shù)進(jìn)行形象的演示，結(jié)合與實(shí)際生活相關(guān)的案例和數(shù)學(xué)文化進(jìn)行講解，會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過讓學(xué)生參與實(shí)際生活中的數(shù)學(xué)問題及編程，可以使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。所以建設(shè)大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系要全方面考慮教學(xué)內(nèi)容的重組，提高上課效率。

(三)研究結(jié)果分析

選取相同專業(yè)的4個(gè)自然班為研究對(duì)象，對(duì)其中的兩個(gè)班采取新的課程體系設(shè)置下的內(nèi)容和方式進(jìn)行教學(xué)，稱為實(shí)驗(yàn)班；另外的兩個(gè)班采取傳統(tǒng)教學(xué)法，稱為對(duì)照班。兩組的期末考試成績，見表3：

表3 期末考試成績對(duì)比

從表3 中可以看出，雖然補(bǔ)考的通過率相差不大，但在及格率和優(yōu)秀率上，實(shí)驗(yàn)班的比例超出對(duì)照班很多。

總之，在精品課程建設(shè)的促進(jìn)下，大學(xué)數(shù)學(xué)課程體系的建立激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的興趣，提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐的能力，為大學(xué)數(shù)學(xué)類基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實(shí)踐進(jìn)行了有益嘗試。相信隨著課程體系建設(shè)的深入與完善，大學(xué)數(shù)學(xué)會(huì)使學(xué)生終身受益。

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