謝寶英,畢守東,張藕香,楊俊仙
(1.安徽農業大學 理學院;2.安徽農業大學 經濟管理學院,安徽 合肥 230036)
近日,筆者在某網站論壇里瀏覽一帖子:非數學專業的學生學習高等數學有什么用?圍繞這篇帖子,很多網友展開激烈討論.其中有相當一部分網友后悔自己在大學期間沒有好好學習高等數學這門課,在工作中不得不重新自學高等數學.而幾年前筆者身邊就曾遇見一個朋友因工作所需重新自學高等數學的事例,當時并未重視,瀏覽完這篇帖子,才知這種現象并非個例,筆者很受啟發.對高等數學教育價值的認知不足,顯然會直接影響學生對高等數學學習的動機和興趣.而高等數學這門課程特點就是比較抽象,邏輯性強,且知識點環環相扣,中間若有一個知識點掌握不好,就會給后期學習造成較高難度,這些特點很容易造成學生畏懼高等數學的學習.另外,高等數學面對的除了x,y,z別無他物.它沒有武俠小說的俠骨柔情,沒有愛情小說的愛意纏綿,更沒有科幻大片的驚險刺激.因此,很多學生認為學習高等數學是很枯燥的事.尤其是在凳子上坐一兩個小時,聽著老師的講解,這更像是在解讀天書.這些都會直接導致高等數學學習興趣的喪失.如若連高等數學最基本的重要性認識都不夠,高等數學的教學效果更是會大打折扣.而提高高等數學的教學效果一直都是很多高等數學教師孜孜不倦的追求,為此就這一問題筆者在大學生中展開調查,希望能夠對大學生學習高等數學的價值認知情況有詳細的了解,進而找到相應提高高等數學教學效果的對策.
調查題目:學習高等數學有什么用?
1、正在學習高等數學的大一新生,共抽查124人.
調查對象:安徽農業大學2014級工商管理專業1班、2014級動物檢疫專業2班、2014級車輛工程專業3班、2014級電氣與自動化專業1班.
調查方式:問卷調查
結果統計:

表一 學習高等數學有用嗎?
認為有用的:5人,占比4%,而有27.42%的人聽說有用,59.68%的人不知是否有用.
2、已經學過高等數學正在學習專業課的高年級學生,共抽查99人.
調查對象:在安徽農業大學校園內隨機抽查的高年級學生.
調查方式:問卷調查
結果統計:
認為有用的:75人,占比75.76%,其中,非常有用,后悔沒好好學的占總比20.2%;不知是否有用的占比8.08%.

表二 學習高等數學有用嗎?
3、對網站論壇帖子整理,共107人(均為已大學畢業參加工作的)參與.
調查方式:網絡論壇
參考網址:http://www.010lm.com/life/2014/092 1/585476.html
統計結果:
認為有用的:77人,占比71.96%,其中,非常有用,后悔沒好好學的占總比12.15%,不知是否有用的占比8.41%.通過該帖子筆者還發現,回復帖子的從事信息科技領域和科學研究領域的人全部認為高等數學有用,而從事生活服務類或對技術方面要求不高的工作或執行工作的人認為高等數學有用的比例就相對不高,只有30%.

表三 學習高等數學有用嗎?
從表一、表二、表三的調查分析看,高年級學生及已參加工作并從事科技領域、研究領域的人,對高等數學的重要性認識相對清楚,而正在學習高等數學的低年級學生明顯對高等數學的學習價值認識不清,從而導致對高等數學學習不夠重視,錯失最佳學習機會,以致后期使用高等數學知識時追悔莫及.因此我們必須對低年級學習高等數學的學生進行干預,尋找合適的方法讓學生對高等數學的重要性有一個充分的認知,進而加強學生對這門課程的重視,培養他們學習高等數學的興趣.
高等數學的基礎性、工具性和廣泛應用性已被許多人公認.高等數學早就成為物理學、力學、化學、天文學、生物學等學科的基礎.如牛頓的萬有引力定律的發現依賴于微積分;愛因斯坦的相對論與黎曼幾何有關;特別是微積分的誕生,則開創了科學的新紀元.在現代社會里,高等數學不僅對科技進步發揮著基礎性的作用,而且已經成為一種普遍適用的技術和工具.如離散數學、概率論與數理統計、計算數學、拓撲學在齒輪設計、冷軋鋼板的焊接、海堤安全高度的計算、計算機的發明與發展等等方面都提供了有效且便利的方法.事實上,從醫療上的CT技術到中文印刷排版的自動化,從飛行器的模擬設計到指紋的識別,從石油勘探的數據處理到信息安全技術,無不是高等數學在其中起著重要作用.高等數學作為工具,在經濟理論研究,財政和金融活動中也有著重要作用.用數學模型研究宏觀經濟與微觀經濟、用數學手段進行市場調查與預測,進行風險分析,指導金融投資等已很普遍.縱觀上兩屆諾貝爾經濟學獎獲得者,都是以數學方法在經濟中的運用而馳名中外的.
揭示高等數學的基礎性、工具性和廣泛應用性,可以大大拓展學生的知識領域,讓他們在掌握高等數學這一有力工具來解決問題并為現實服務時,激發對數學的興趣,樹立科學的世界觀和方法論;同時也明確高等數學與社會進步的關系,充分認識到學好高等數學的重要性,為今后的學習、發展、研究奠定良好的基礎.
高等數學作為大多數理工科專業和經濟類專業的一門公共基礎課,是輔助后續專業課學習的一個工具.為了能夠為后續專業課的學習提供必備的數學知識,高等數學的課程往往安排在專業課程之前,這種層次教學就導致學生不能在高等數學學習中及時領悟高等數學對后續專業課的重要應用性.為了讓學生充分認識高等數學的重要性而不錯失最佳的學習機會,筆者認為在學習高等數學之初就要給他們強調高等數學的重要性、數學在該專業的應用、以及與后續課程的重要關系等.而這往往是高等數學老師容易忽略和欠缺的.說忽略是因為大部分高等數學老師授課會直接進行高等數學知識的傳授,而不去強調高等數學的重要性;說欠缺是因為高等數學是針對很多專業開設的一門公共基礎課,高等數學教師要面對很多專業的學生,而不同專業對高等數學知識的用處具體有哪些,在哪兒有用?作為學數學出身的高等數學教師未必清楚.因此,認識高等數學這門公共基礎課的重要作用,高等數學教師必須是先行者.
1、高等數學教師首先要提高自身對高等數學這門課在不同專業應用價值的認知能力.
高等數學教師應解放思想,改變陳舊的教學觀念,走出去,積極到別的學院調研、與專業課教師交流、與學習專業課的學生座談[2]、運用網絡論壇方式與已參加工作的相關專業領域的人員探討,也可通過查閱資料等方式,溝通了解各個專業對數學基礎的需求具體有哪些,側重點各是什么?通過上述多種方式做調查研究,高等數學教師應大概總結高等數學在各專業領域的應用點以及大量的應用示例.只有教師自身對高等數學的重要應用徹底明白,才能在教學過程中正確引導學生去認識高等數學的學習價值.
2、高等數學教師要上好高等數學的第一節課,切忌上來就進行具體的知識點講授.高等數學教師要在第一堂課上做好引路人,回答好“學高等數學有什么用?“這一問題.
每學期伊始,高等數學教師都需要對學生在高等數學課程的重要性、數學的應用、以及后續課程的關系等方面做以介紹,加強學生對該門課程的重視,培養他們對數學學習的動力以及利用數學知識解決實際問題的能力[3].一方面教師要充分強調高等數學對授課學生所在專業領域的重要性,結合前期的研究,盡可能羅列高等數學在該專業領域的具體應用點,適當做一些示例,這樣更有說服力.另一方面可邀請正在學習專業課的本專業高年級學生和他們進行面對面交流,講述高等數學在他們目前的專業課學習中都有哪些具體的應用以及如何應用.介紹他們當初學高等數學時和現在用高等數學知識時對高數重要性的認知轉變.如果條件允許,甚至可以邀請一些已經從本專業畢業并參加工作的師兄師姐回來,講授他們多年來對高等數學的學習、應用、領悟和感觸,啟發大一新生對高等數學的學習興趣與動力.
3、在后續的高等數學課程教學中也要充分體現其應用性.通過與專業課教師的溝通,結合專業發展方向和學生的數學基礎情況,制定與專業課相適應的教學計劃[4].在實際教學中,有意識的引導學生將高等數學知識和專業知識結合起來,在不違背教學大綱的要求和高數知識系統性、完整性的原則下,盡量多安排數學知識與專業應用相結合的示例講解,力爭多與專業課內容相銜接,多找專業案例并應用到課堂中,時時刻刻體現高等數學在其專業領域的重要性,驚醒學生對高等數學學習價值的認知.切實運用高等數學的知識去解決專業的實際問題,學生自然會驚嘆數學的強大功能,進而提高對高等數學的學習熱忱.
只有當大學生對數學學習價值建立一定的認知,他們意識到高等數學的用處并且對學校里所教的高等數學持肯定、信任的態度時才能夠產生最直接的學習高等數學的動力[5].但是對于說服大學一年級新生相信數學的有用性,產生數學價值的自我認同感,卻是一個系統工程.需要高等數學教師的引導,學生本人的主觀努力及社會上高等數學無用論的擯棄等相互協作.高等數學教師應充分發揮引導作用,尊重學生的本性,運用多種途徑和方法予以培育.
〔1〕曹彩霞,王信峰,陳冬,等.機電類專業高等數學的應用性教學改革的實踐[J].大學數學,2010(26).
〔2〕俞曉紅.工科院校高等數學教學策略的研究[J].洛陽理工學院學報,2011,21(4).
〔3〕周慶新,楊光崇,楊英.高等數學與理工專業其它后續課程的教學探討 [J].中國科教創新導刊,2009(22).
〔4〕凌亞保.《高等數學》如何與專業課教學巧妙結合[J].新課程研究,2012(246).
〔5〕黃蘭.高等數學教育中學生對數學學習價值的信念探討[J].吉林省教育學院學報,2011,27(6).