工科院校高等數學教學現狀和發展趨勢

劉強　朱云

摘 要 本文通過分析當今高校的高等數學教學現狀，問題和矛盾，指出了該課程教學的發展趨勢，并為當今的高等學校數學教師們提出了教學改革的方向。

關鍵詞 高等數學教學 精品課程 MOOCs教學 移動學習

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.01.051

當大學由精英教育轉變成今天的大眾教育之后，高等教育的教學問題和矛盾日益顯現出來。全國各類普通工科院校的高等數學教學工作都出現了很多矛盾和困惑，遇到的問題大同小異，總結起來主要有以下表現：

問題一：教師們普遍感覺學生質量一屆不如一屆，學習能力和學習自覺性越來越差。甚至感覺當今的普通工科院校的本科生的學習狀態和學習能力還不如原來的專科生水平，直白地說，似乎現在的學生越來越“笨”了。

問題二：學生越來越厭倦數學學習，無論是傳統的黑板粉筆教學還是現代教育技術支持的幻燈片模式都不能讓他們產生更大的學習激情。上課時老師普遍反映班里有大半的學生在干別的事情，睡覺，玩手機等等。

勤奮學習的學生越來越少了，自覺上晚自習的學生越老越少，學校為學生們準備的高等數學教師統一答疑時間幾乎等不到來問問題的學生。學生的數學學習興趣日益淡化，一部分同學甚至喪失了數學學習的信心。

問題三：期末學業結業考試卷子不得不越出越容易，多遍修改下來，已經在同類院校經不起考察了，還是有大量的學生不及格。很多老教師感慨地說，教學一輩子，最后越教學生成績越差，以致絞盡腦汁，沒有良策，最后帶著遺憾退休。學生覺得不及格人數越多倒是成了正常現象了。感覺學生對成績不及格這件事的敏感度降低了很多。

以作者所教的同一個專業班級近四年高數上冊的學生的期末成績分段統計結果為例（表1）：

當然除去試卷難易程度因素，生源質量的變化以及教師隊伍的變化和配置因素外，表1也確實反映出了一些重要信息。這些問題的產生是由背后的矛盾造成的必然結果。

1 背后矛盾

矛盾一：高等數學的大篇理論演繹，抽象化、公理化與學生的認識水平和生活實際之間的矛盾。

學生最常問的問題是“學習高數有什么用？”教學內容過多過難，雖然培養了少數幾個數學尖子和人才，但多數學生沒有學懂，反而成績下降，計算能力低下，更別說會應用數學知識解決實際問題了。

矛盾二：刻板的教學模式，陳舊的成績評價方式與教學目標之間的矛盾。

我們的教學要求和目標是對學生進行知識的傳承，能力的培養，素質的提高，可是由教師自導自演的傳統課堂，學生主要還是看客，水平稍差的電影能把人看睡著，更不用說是枯燥的微積分“電影”，連林群院士都提出能不能設立一門課叫“無痛微積分”，他其實強調的是快樂高數課堂。期末一張試卷在學生學業評價當中仍然是占主導作用的，這種考試模式目前看來似乎沒有比它更合適的，可是與之伴隨而來的問題也就越來越多了。

當然，教學模式刻板不能只怪教師不思改革，也是當今單一的辦學模式造成的。當知識的傳承被傳統的管制模式所湮沒時，能力的培養，素質的提高就變成一種奢望了。

可能有人會說，都是“擴招”惹的禍。事實上，我們國家自1999年以來大學擴招的決策也是順應歷史潮流的行為。如果不擴招，上世紀八九十年代的大學生人數占國民總數的4%左右，這樣嚴重影響了我國國民素質的提高，也與經濟發展形勢嚴重不匹配。所以從各個角度進行分析，大學由精英教育到大眾化教育是也是高等教育發展的必然趨勢。

2 MOOCs教學

最近我們驚醒地發現MOOCs潮流的到來。MOOC是新近涌現出來的一種在線課程開發模式，通俗地說，慕課是大規模的網絡開放課程，它是為了增強知識傳播而由具有分享和協作精神的個人組織發布的、散布于互聯網上的開放課程。所謂“慕課”（MOOC），顧名思義，“M”代表Massive（大規模），與傳統課程只有幾十個或幾百個學生不同，一門MOOCs課程動輒上萬人，最多達16萬人；第二個字母“O”代表Open（開放），以興趣導向，凡是想學習的，都可以進來學，不分國籍，只需一個郵箱，就可注冊參與；第三個字母“O”代表Online（在線），學習在網上完成，無需旅行，不受時空限制；第四個字母“C”代表Course，就是課程的意思。

我們不能把MOOCs簡單理解成公開視頻課，它是一種全新的知識傳播模式。全方位支持多媒體自主學習，其中的視頻課是有專業公司請名師主講，像拍電影一樣制作。還包括在線答疑，學生有問題可以跟教師隨時互動討論，還有在線考試系統，在線交流學習社區等等完整的學習系統。所以有人提出：“與其繳費上一個三流的大學不如在家上網聽一流的大學，一流的教授的網絡課堂。”

這一大規模在線課程掀起的風暴始于2011年秋天，被譽為“印刷術發明以來教育最大的革新”，呈現“未來教育”的曙光。2012年，被《紐約時報》稱為“慕課元年”。多家專門提供慕課平臺的供應商紛起競爭，Coursera、edX和Udacity是其中最有影響力的“三巨頭”，前兩個均進入中國。

MOOCs時代的到來向我們釋放一個信號，在當今學生為了工作而學習的背景條件下，我們高等數學老師應該警醒，我們的課堂是否還有存在的必要性？高等數學這樣大篇枯燥的理論演繹課程怎樣體現對學生就業的幫助？我們該如何做才能適應市場經濟發展的潮流？如果繼續脫離實踐自導自演下去，我們是否會成為學生能力培養道路上的絆腳石？

顯然，隨著十八屆三中全會的召開，中國社會改革的大潮再次涌來，教育部連續發文對提高高校教學質量提出了明確的要求。對從事高等數學教學的教師們來說，如果不思改革，將無法應對高等教育改革時代的到來；MOOCs對傳統的教學模式和成績評價方式，對每位教師的作用提出了嚴峻的挑戰，而我們每個人必須接受這個挑戰，無可回避。

3 我們能做些什么

徐宗本院士預言“MOOCs運作模式將會觸動我國高等教育的根基，必然引起我國教育界的深刻變革。”國家要做出哪些應對措施我們暫且不論，清華北大等國內一流大學的高等教育前沿改革已經在進行當中，就我們普通工科類院校的每位教師而言，目前我們能做些什么？如何迎接這一新時代的到來？

經過廣泛的調研交流和溝通，結合目前國內各類普通工科本專科院校的高等數學教學情況，筆者總結了以下幾點：

第一，現在教育部提倡建設精品課程，開放精品課程資源，進行網絡課程資源的建設與共享，但是它并不是說要提倡大家一擁而上都去建設精品課程，每位教師都去投身其中，那么我們燃燒自己后能否獲得有用的資源，能否照亮我們的學生？如果我們對建設網絡課程沒有興趣，那么我們應該考慮的是如何應用好現有的資源，有時候用的好比建的好更有意義；這里強調“共享”。先集中一批有實力，走在高等教育發展前沿的重點院校的人力物力，對一些重要課程進行集中先期建設，推廣使用，觀察效果，不搞一刀切，說干一起上，說放一起放，這樣就會虎頭蛇尾，改革很難長遠推行下去。

第二，高數課程因為其冗長而枯燥，我們能否將其碎片化，離散化，也就是要錄制微課。最長不超過20分鐘說明一個問題，這樣做會使學生感覺輕松一些，從而更樂于看我們的視頻課。這樣的視頻課目前網絡上有很多了，但是不夠系統和完整，我們是否可以嘗試制作一些具備個人特點的微課？學校也有義務對教師進行微課程設計與制作技術培訓，號召教師投身其中，百家爭鳴，各顯千秋。

第三，充分利用現代信息技術，加強與學生之間的交流與互動。順應當今學生對網絡的依賴心理，利用學生上網時間進行課程學習，所謂“順勢而為”。不止是在課堂上，比如：教師可以給學生介紹一些好的網絡資源，通過建QQ高數學習群，加入學生的微信，課堂上允許學生使用智能手機進行拍照，鼓勵學生把教材或者輔導書上的片段拍攝下來，或者直接去教師的網絡教學空間里下載課程課件。提倡“移動學習”，隨時隨地學高數，我們也驚喜地發現，有學生在火車上，食堂里等空閑時間里用智能手機觀看高等數學教學課件。

4 結束語

我們也看到了很多學校在大學數學課程教學方法與教學模式的改革，比如西安電子科技大學、北京郵電大學、哈爾濱工業大學、南京工業大學、合肥工業大學等，都在高數教學改革的方方面面進行了很好的嘗試，這些都為我們下一步的高等數學教學改革提供了很好的思路，改革是歷史發展的原動力，相信通過吸取國內外高等數學的先進教學經驗和教學模式，我們一定能夠尋找到一整套適合中國大學生的完美的教學方法。

注：鄭州輕工業學院第十批教學改革資助項目

參考文獻

[1] 楊春瑜.基于培養卓越工程師高等數學的改革[J].才智，2013（6）.

[2] 姚國柱，劉進波.高等數學教學改革與創新素質培養初探[J].教育教學論壇，2013（6）.