農(nóng)科院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐與探索

吳養(yǎng)會(huì)，鄭立飛，王潔

摘要：高等數(shù)學(xué)是大學(xué)階段一門(mén)極其重要的課程。本文首先分析近年來(lái)農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中所具有的特點(diǎn)及存在問(wèn)題，然后結(jié)合作者教學(xué)經(jīng)歷，提出解決這些問(wèn)題的方法和技術(shù)，并在農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)的改革過(guò)程中進(jìn)行初步探索和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)；農(nóng)林院校；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）18-0278-02

高等數(shù)學(xué)作為一門(mén)公共基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生本科階段后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及研究生階段科研工作的開(kāi)展起著非常重要的作用。如何提高高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)效果一直是師生關(guān)注的重點(diǎn)。近年來(lái)，受?chē)?guó)家高等教育體制改革、社會(huì)多元化發(fā)展趨勢(shì)的影響，農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)呈現(xiàn)出現(xiàn)了新的特點(diǎn)和變化。在新的形式下，面對(duì)這種新趨勢(shì)和發(fā)展，如何適應(yīng)新的教育教學(xué)發(fā)展需求是每一個(gè)從事大學(xué)高等數(shù)學(xué)教學(xué)工作者必須面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題。本文從作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，分析近年來(lái)高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題，并提出解決這種問(wèn)題的思路，以供同行參考，共同提高大學(xué)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)工作。

一、農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)新特點(diǎn)

由于歷史原因，農(nóng)林院校在招生就業(yè)方面一直處于劣勢(shì)地位。同時(shí)，為適應(yīng)學(xué)生就業(yè)需要，各農(nóng)林高校在課程設(shè)置方面將重點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使得農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)存在著顯著的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在如下幾方面：

1.生源的差異性和多元性。受歷史原因及傳統(tǒng)思想的影響，農(nóng)林院校新生大多來(lái)自于農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，相對(duì)于其他綜合性大學(xué)的生源，這些學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面存在著一定先天的不足。同時(shí)，由于學(xué)科調(diào)整，除傳統(tǒng)的農(nóng)林專(zhuān)業(yè)外，農(nóng)林院校也相繼設(shè)立了經(jīng)濟(jì)、理工等多種不同的專(zhuān)業(yè)，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)的需求存在著多元化的趨勢(shì)。

2.學(xué)生對(duì)未來(lái)的人生規(guī)劃決定了對(duì)高等數(shù)學(xué)的不同需求。很多大學(xué)新生進(jìn)校后對(duì)自己的未來(lái)規(guī)劃已經(jīng)比較清晰，例如有部分同學(xué)希望大學(xué)畢業(yè)后直接就業(yè)，部分同學(xué)希望畢業(yè)后考取研究生繼續(xù)從事科研工作，也有一部分希望能出國(guó)深造等等。這就導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)的不同學(xué)習(xí)目的和需求。

3.高校管理者在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，存在重視專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)而輕視基礎(chǔ)課教學(xué)的特點(diǎn)。在作者所在學(xué)校，農(nóng)林學(xué)科院系普遍對(duì)數(shù)學(xué)課程存在著偏見(jiàn)，有些農(nóng)林專(zhuān)業(yè)認(rèn)為學(xué)生只要掌握基本概念，對(duì)課程有基本了解就可以。但理工科專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)有著較強(qiáng)的需求，這就導(dǎo)致面對(duì)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須制定有針對(duì)性的教學(xué)計(jì)劃和采取相應(yīng)的教學(xué)方式。

二、把握教學(xué)改革思想，積極創(chuàng)新，提高教學(xué)質(zhì)量

針對(duì)以上農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的新特點(diǎn)，我們?cè)诮虒W(xué)中采取了以下措施和方法，對(duì)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新探索。

1.針對(duì)農(nóng)林專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)際，結(jié)合學(xué)科發(fā)展實(shí)際需求，提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課程的興趣和認(rèn)知能力。盡管數(shù)學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)課程，但其對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和應(yīng)用能力起著非常重要的作用。農(nóng)林專(zhuān)業(yè)學(xué)生在高年級(jí)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到田間試驗(yàn)、生物統(tǒng)計(jì)分析、微分方程等內(nèi)容。這些課程的學(xué)習(xí)離不開(kāi)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能力的掌握，因而老師在教學(xué)中特別注意這方面知識(shí)的教學(xué)和引導(dǎo)。例如在函數(shù)性質(zhì)教學(xué)過(guò)程中，不能僅僅局限在書(shū)本上的幾個(gè)實(shí)例，我們需要介紹生物工程、農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理中的方程和典型函數(shù)，和專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合分析其性質(zhì)和應(yīng)用范圍。這樣會(huì)大大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)函數(shù)的感覺(jué)已經(jīng)不是冰冷冷的符號(hào)和表達(dá)式，而是有血有肉的真實(shí)的案例。特別是對(duì)剛從中學(xué)走入大學(xué)的新生來(lái)說(shuō)具有很好的吸引力和感染力。

2.針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)，采取差別化課程設(shè)置，適應(yīng)不同學(xué)科發(fā)展需要。為提高我校教學(xué)質(zhì)量，我校在教學(xué)過(guò)程中采用同濟(jì)大學(xué)出版社工科《高等數(shù)學(xué)》作為經(jīng)濟(jì)、理科及工科各專(zhuān)業(yè)教材。但針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中做出有差別性的調(diào)整。例如，在一元函數(shù)微積分部分，不同專(zhuān)業(yè)采取相同的教學(xué)內(nèi)容，但對(duì)于經(jīng)濟(jì)類(lèi)學(xué)生在極限的理論和證明部分有所簡(jiǎn)化，主要要求學(xué)生掌握極限的計(jì)算及在導(dǎo)數(shù)和積分概念引入中的應(yīng)用。這樣的教學(xué)安排，既結(jié)合同濟(jì)版《高等數(shù)學(xué)》在內(nèi)容編排上的優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn)，做到目的明確，針對(duì)性強(qiáng)。

3.針對(duì)學(xué)生需要，結(jié)合科研經(jīng)歷，采取有針對(duì)性教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。作為大學(xué)新生必修課，高等數(shù)學(xué)課程表現(xiàn)出一定的枯燥性，由于學(xué)生還沒(méi)有接觸專(zhuān)業(yè)課，對(duì)數(shù)學(xué)課程的作用還不是很清楚，因而經(jīng)常會(huì)問(wèn)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)課程有什么用？為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過(guò)程中，除常規(guī)的數(shù)學(xué)、物理實(shí)例之外，在教學(xué)中，老師結(jié)合自己的科研經(jīng)歷，有針對(duì)性地列舉數(shù)學(xué)在科研工作中的應(yīng)用。例如在導(dǎo)數(shù)應(yīng)用部分，對(duì)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最大值、最小值問(wèn)題的講解，我們將其引伸到科研工作的優(yōu)化問(wèn)題處理，并列舉科研實(shí)例，例如，智能優(yōu)化算法在生物、工程及經(jīng)濟(jì)學(xué)生的應(yīng)用，并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件模擬演示優(yōu)化過(guò)程的執(zhí)行狀態(tài)。

4.建立扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力。高等數(shù)學(xué)課程具有嚴(yán)密的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，但學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)這種體系缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，因而總感覺(jué)只是龐雜無(wú)序。這就要求老師能不斷地幫助學(xué)生總結(jié)這種理論體系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用。例如在高等數(shù)學(xué)上冊(cè)的學(xué)習(xí)中，主要要求對(duì)一元函數(shù)微積分的掌握。但學(xué)生往往覺(jué)得各章節(jié)是單獨(dú)存在，缺少將其建立起聯(lián)系的能力。我們?cè)诮虒W(xué)中，以框架的形式，總結(jié)不同章節(jié)之間的聯(lián)系。例如對(duì)于導(dǎo)數(shù)和積分的學(xué)習(xí)，其本質(zhì)是對(duì)極限定義的理解和極限的應(yīng)用，導(dǎo)數(shù)和積分只是一種形式上的表示。因而其運(yùn)算體系的建立和極限有本質(zhì)的相通之處。在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以將這三者結(jié)合起來(lái)比較學(xué)習(xí)。以極限為主線串聯(lián)起一元函數(shù)微積分的全部?jī)?nèi)容，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面掌握和應(yīng)用。

5.針對(duì)農(nóng)林院校實(shí)際、制定其實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃，適應(yīng)課程調(diào)整的需要。為適應(yīng)學(xué)生就業(yè)需要，學(xué)校對(duì)高等數(shù)學(xué)課時(shí)不斷進(jìn)行壓縮，但教材內(nèi)容并沒(méi)有進(jìn)行減少。這就要求老師在教學(xué)中在有限的時(shí)間內(nèi)講授更多的內(nèi)容。針對(duì)此問(wèn)題，我們努力結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，采取針對(duì)性的訓(xùn)練和培訓(xùn)，滿足不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的需求。大學(xué)階段，學(xué)生要面臨后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，同時(shí)有些學(xué)生要參考研究生入學(xué)考試，及大學(xué)期間參加數(shù)學(xué)競(jìng)數(shù)學(xué)及建模競(jìng)賽等不同的需求。我們采取在相同的教學(xué)大綱下區(qū)別對(duì)待不同學(xué)生需求的差異性教學(xué)方式。為此我們編制高等數(shù)學(xué)課后練習(xí)冊(cè)和高等數(shù)學(xué)教學(xué)輔導(dǎo)冊(cè)。這兩種不同的練習(xí)冊(cè)針對(duì)不同的學(xué)生需求個(gè)體。例如前者主要以鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容為主，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和鞏固為出發(fā)點(diǎn)，可以適應(yīng)每一名同學(xué)使用。而后者以基礎(chǔ)知識(shí)的提高為主，主要精選歷屆考研題型、數(shù)學(xué)競(jìng)賽題目，在難度上比前者有一定的提高，適應(yīng)于對(duì)數(shù)學(xué)有更多需求的學(xué)生，可以幫助其進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的空間，為其后續(xù)進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我們?cè)诙嗄甑膶?shí)際教學(xué)中，針對(duì)農(nóng)林院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題，采取有針對(duì)性的方法，在做好基礎(chǔ)教學(xué)的同時(shí)，能針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)生的需求，制定切實(shí)可行的教學(xué)方法。通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的成績(jī)。但隨著我國(guó)高校教育體制改革的不斷深入，我們?cè)诮虒W(xué)中會(huì)不斷面對(duì)新的問(wèn)題，作為在第一線的教師，我們需要不斷加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力的學(xué)習(xí)和教學(xué)能力的提高，適應(yīng)社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，做好高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)和研究工作，為學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及研究打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海杰，張麗蕊.高等數(shù)學(xué)的探討[J].教育教學(xué)論壇，2012，（4）.

[2]王勤，淺議高等數(shù)學(xué)的分層教學(xué)[J].教育教學(xué)論壇，2010，（5）.

[3]王艷艷，許武玲.高等數(shù)學(xué)教學(xué)中突破思維定勢(shì)能力的培養(yǎng)[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，（6）.

基金項(xiàng)目：本文得到西北農(nóng)林科技大學(xué)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目資助。

作者簡(jiǎn)介：吳養(yǎng)會(huì)，男，博士，主要研究方向：智能計(jì)算與優(yōu)化。endprint