高等數學教學改革研究進展

于凌云

（廈門理工學院，福建廈門361024）

高等數學教學改革研究進展

于凌云

（廈門理工學院，福建廈門361024）

在研究高等數學教學中，我們知道國內高等數學教學改革和美國教學改革是有區別的，而且國際上的數學教學改革也與二者不太一樣，而我們今天的研究主要澄清數學教學改革歷史研究的地位、以及其功能還有價值，而且我們之前還研究了高等數學和適應的方向以及方法.本文主要是結合美國教學改革的成功經驗，來與國內數學教學改革進行對比，結合國際教學實踐的分析總結了一套屬于國內人數學概念教學，這些內容我們可以從學生的成績和老師教學內容、課程體系計中看的出來，最后，我們不難發現，發達國家的數學教學改革成功都是與網絡計算機分不開的，本文我們還提出了一些意見.

高等數學；教學改革；計算機

在二十一世紀，隨著知識經濟時代的到來，我們認識到，高等教育必須以培養高素質創新型人才為根本目標.而數學作為一種最基礎的學科，其成果已成為對高科技時代的進步產生了巨大影響，而且二者是相互幫助的作用，高科技時代也對數學本身的發展提供了重要的基礎，也為各個科學領域發展的一個強有力的支持.這是因為在當代數學教學巨大變化的同時，現代科學技術的高度集成，也使學生的數學素質的全面提高，加強數學綜合應用能力，成為教學改革的重要內容.

1　關于美國數學教育教學改革的研究與實踐

1.1數學教育改革計劃

科技發展以及應用的增加，這使得計算機影響是越來越大，也深度的使得數學與應用數學科學的影響范圍很大，引發了一場與數學有關的革命.總的來說，在高等數學教學中，如果想要改改，就必須要明確一些問題，數學中的統計，還有運籌學，這也是科學計算機理論的一部分.在高等數學改革當中，指出在數學科學的研究工作主要有兩個目的，一是豐富的核心領域出現的問題，也可以說是科學技術的一個重要影響創造了各種數學問題域和解決問題的技巧和方法.但數學是一門抽象的科學研究，根據邏輯性標準，而且通過觀察和實驗發現真理，模擬方法！因此，計算機的應用應該成為第二十一世紀的數學基本技能，其內容完全展示出數學改改內容.這些重要的文件，描述了現代數學揭示基本的數學技術，現代數學的特點，在現代社會中的重要作用，以及數學實驗.

美國一些院校，在最近這60年來，是經歷了很大的變化，而且在上世紀八十年代，又出現了一些關于數學微積分的改革，對于某種情況而言，美國高校的這次改革已經使得美國數學教育教學有了發展性的突破，這些成果都是教授與老師經過不懈努力研究出新方法的教學結果.

在上世紀八十年代，美國對于微積分的改革進行了多種改革內容的方法，而且他們在對信息技術的考量上也有著自己的見解，對一些學生考試沒能通過的情況作出了深層的推斷，而且對教材和高等學校對數學的教學方法進行了深層的思考，考慮的問題是盡量減少班級模式的出現，在1987年，美國相關部門證實選擇，微積分課程是需要改革的，改革的目的是對解決問題的技巧，還有理解能力，都要深刻的去探討，從而達到舉一反三的效果.而且在改革當中，更注重的是采用一些新的方法來改變那些數學上讓學生感覺的很乏味的計算公式，這深刻的改善了微積分改革的定義手法，NSF在高校數學教學改革上投資了大量的資金，而且最后改革的結果也是受到很多人的重視，尤其是在一些微積分聯盟教材當中，有很多讓人意想不到的創意，這些微積分的創意使得圖形、還有文字、以公式或者其他的形式展現出來.

在二十一世紀的初期，美國數學由于一些教學上的改革，最后產生了兩面派的結果，一派認為數學教學改革就應該很早進行，而另一派說，這種數學教學改革就不應該進行，但是兩派最后都覺得微積分的改革能否能成功，這與評估手段有著重要的聯系，對于計算機的幫助，微積分研究成果也會得到很多的肯定，在高校數學改革之后，引起了微積分教學方面的大量探討，同時，也有很多人感嘆，學生們計算能力卻遠遠不如以前了.

總而言之，對于學生進步程度來說，微積分在美國的改革是最有效果的，很多高校的學生在數學考試中都會通過及格線，.微積分改革對于現在及未來如何進行微積分教學都具有很大的影響.目前在一些大學中還存在微積分課程被認為不適合專業要求的狀況，更加證實了我們需要不斷探索反思微積分的教學內容和教學方式.

1.2國際高等數學教學改革

早在20世紀90年代，就出現了一次國際教學教育大會，而且在這次國際教育大會當中，專家們高等數學進行了改革，而我國最知名的數學專家張奠宙，是第一個可以帶表中國參加了這次大會的教授，對于國外人而言，他們感覺中國取得數學教育成績花費的代價太高了，效率與收益是不同比例的，而且在研究上也有點狹窄，考試的題目與課程都比較老套，對數學與計算機的應用沒能夠完全結合，外國專家的這些教學改革特點為我們這位中國知名的教授提供了寶貴的意見，這對于我國高等數學教學改革有著重大影響.

在上世紀末，東亞數學教育會議上，對數學教學改革進行了探討，這是一次國際性數學教學改革，會議上對教學的開放化，還有一些信息特點進行了闡述，人們萬萬沒想到的是，這些信息技術與數學領域完全融合，這是各個國家的研究人員沒想到的事情，在美國一位教授寫作的報告中說：在21世紀初期，會有很多學生的數學成績有所提高，而且這些成績的提高，都是與計算機運用分不開的，計算機的功能會完全替代這些數學自算的功能，不但可以進行很復雜的代數運算，還可以進行一些微積分的復雜運算，更可以在一些實驗室中對一些函數的表示，以及在計算機中做出一些有難度的模擬運動，根據這些運動軌跡，我們可以使用公式進行表示，把圖像與公式進行結合，這是一種國際上研究數學教學的方法，也是改革后比較有邏輯思維的教學方式，計算機與數學教學結合.

對近幾年數學教育大會上專家們關注的熱點和問題，我們能夠看出，數學教育觀念，以及內容，還有手段方法是很多專家和國家最喜歡關注的話題，我們能夠清楚的看到，綜合近幾屆國際數學教育大會所關注的問題和熱點，我們知道數學在以文化為起點，但是計算機在數學中應用是越開月重要，這可以促進數學教學在教育方法上的提升，也會改變學生的成績，這是一項很有效的教學改革手段.

2　國內高校的數學教學改革研究與實踐

2.1教學內容與課程體系改革研究與實踐

教學內容以及課程體系的改革早在20世紀80年代的時候，就已經由湖南大學進行研究改革了，這是最早數學教學改革之一，而且在改革當中，數學素質教育是高等數學教育要改革的要點之一，也可以稱之為是靈魂，在湖南大學改革當中，我們認識了以下幾點改革措施：首先學生要學會對學生學習進行引導，對學生的智力進行開發，從而挖掘潛力，對于學生的知識，我們必須要把握好學生的潛力，還要對學生的思想進行全面了解，不能把數學的教學思想作為提倡功利主義的思想，這樣對高校數學教學改革有著遏制的影響.

我們還要對學生進行最大的鼓勵，從而提高學生的數學技術，這是證明數學的價值的重要證明，而我們在對高等學校數學教學改革的時候，一定要注意滲透現代數學的觀點、以及其內容和方法，使得數學與計算機緊密聯系在一起，讓學生懂的數學不光是在書本的知識，還是與計算機有關的知識，從而改變教學的體系.

2.2數學模型、數學實驗與高等數學教學改革

早在1989年的時候，錢學森教授就把計算機和數學緊密的聯系到一起了，錢學森教授還指出了數學模型、以及數學實驗等改革，這在1989年的時候給予學生教課中已經說過的，為理科大學的數學教學進行改革，使得數學課程與計算機緊密聯系到一起，全面提倡計算機數學模擬實驗教學，培養一些高科技計算機數學教學人才，這也正好實現了培養創新人才必須在大學數學教學中運用計算機上的理論思想，數學實驗與數學建模是實現素質教育的重要途徑，數學改革應堅持這一方向.

2.3計算機、網絡技術與高等數學教學改革

計算機和現在高等教育結合是對教育發展有著必然的作用，就算是高等數學教學，也是如此，數學自古以來就是從書本上進行學習的，而我們如果想要對數學教學改革，首先要做的就是網絡技術與一些教育學科結合在一起，怎么結合，這需要專家或者老師根據教學的情況去進行理解了.一些外國專家已經將信息技術作為教育改革的重點之一，當然，我們說的高校數學教育也是如此，將信息技術作作為指定標準的原理之一，使得信息技術與教育相結合，這可以充分的說明，信息可以推動教育發展，也為教育發展帶來了質的飛躍.

在數學教學當中，內容和形式更新并不是最重要的，很多內容都是可以用新的角度去觀察衡量，原來的數學模式也可以用自己的手法去解決，這種手法我們可以采用一些新技術，比如，一些微積分的方程，在數學教學中我們經常遇到這種數字類型的數學課程，內容中經常會出現一些乏味的理論數據，而很多學生對這些數據又不是很感興趣，這就影響了數學教學的質量，我們該如何提高數學教學的質量呢，這就要從學生的興趣中著手了，學生喜歡的是電腦，也可以說活是計算機信息技術，我們把這些微積分方程放在電腦中顯示出來，讓學生親手在電腦中學習這些乏味的理論數學知識，這樣一來，就會使得數學機械證明以及計算機技術與數學結合起來的威力.

3　結論

數學這本學科，它在對于計算機而言，是一個相互承接的作用的，但是數學已經主宰了計算機的發展，為什么會這么說，原因在于很多計算機的運行都與數學中的公式數據有關系，如果這些數據沒有計算好，計算機是不會正常運行的，可以說數學在計算機背后起著的是幕后的作用，為了能夠改變數學傳統陳舊的觀念，我們必須要合理運用高科技，把信息科技與教育緊密聯系在一起，而且數學家們的思維方式代表著他們曾經研究的數學文化內容，會給予學生一些很大的啟示，讓他們感覺到數學教學的樂趣，用一種高昂的心情去探索，這會給數學教學帶來最好的效果.

而且數學不是需要與計算機科技技術緊密聯系在一起的，還與其他的科學技術聯系在一起，數學最大的應用就是將其用在了知識和發展過程中，數學在其領域之外起著應用科學的作用，數學的生命力就在于其應用比較廣泛，發展過程比較迅速，如果忽略了學歷與其他學科之間的聯系，這對于數學教學中，培養有創造性的人才是十分不利的，在生活中，我們必須壓明白數學的重要性，尤其是對于專家和老師而言，在心理要時刻有著數學的概念，而數學模型就是現實與數學之間互動的一座橋梁.通過適當設置數學實驗內容，將有助于學生創新能力和實踐應用能力的培養.

在一些高等院校數學教學當中，會經常采用計算機科技來教學，而在這種乏味的數學教學中，計算機已經完全深入了學生的心中，采用這種教學方法使得函數、還有微積分、數據處理等內容得，從而拓展了學生們對數學好奇的思維，計算機與網絡會將數學教學改革變得更有發展，可以擺脫曾經的陳舊觀念，我們也可以借鑒下國外教育的手段，來對我國教育方法進行改善，美國、英國、日本等國家的數學教學手段遠遠要高于我國，尤其是美國，其數學教學質量是我們國內專家和老師最值得借鑒的.

我們要努力完善與進行教學方法與手段改革的相適應的硬件環境，加強在實驗教學與網絡教學中師生實行多向交流，進一步探索教學方法與考試方法改革.通過加強師資隊伍建設和有效利用網絡、多媒體資源，使教師從繁重的教學任務中解放出來，投身到科學研究和教學改革工作中，以科研促進教學，以改革提高質量.

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