張德全
[摘? ? ? ? ? ?要]? 高等數學作為高職教育教學過程中的基礎課程,必須要得到高職教育的重視,提高高等數學教學質量,提高教學效率,是現階段高職院校的重點工作。基于高職院校高等數學的教學現狀,詳細分析其中存在的問題和影響因素,從教學內容和教學方法兩個方面提出相應的改革措施,最終通過實際案例具體分析改革對策的效果,以供參考。
[關? ? 鍵? ?詞]? 高職院校;高等數學;教學內容;教學方法;數學邏輯
[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2019)20-0188-02
新時期,國家教育體制改革工作不斷發展,對高職院校的教育教學工作提出了全新的要求。高等數學是高職教育中的公共基礎課程也是最為關鍵的課程之一,新時代教學體制下,高等數學課程的教學內容與教學方法需要進行改革,從而有效提高教學效率,優化教學效果,增加教學特色,為學生的全面發展奠定良好的基礎。
一、高職院校高等數學教學現狀
通過對高職院校的訪問調查發現,高職院校高等數學教學過程中存在較多的問題,從宏觀的角度上看,現如今,高職院校中高等數學教師的綜合業務能力有待進一步提高,大部分教師秉持的教學理念較為傳統,課堂教學內容較為單一。而高職院校中學生的學習能力、學習基礎參差不齊,整體生源質量相對較差。此外,大部分高職院校中真正留給高等數學的授課學時較少,授課內容以理論為主,枯燥單調,學生的學習興趣相對較低,教學質量較低,教學內容安排不夠合理。總的來說,教學方法、教學手段都需要進行改變,缺乏科學合理的教學評價體制,從整體上看,高職院校的高等數學教學情況不容樂觀,需繼續進行創新改革發展[1]。
從微觀的角度上對高職院校高等數學課程教育課時進行分析,發現問題主要集中在以下幾點:(1)很多數學教師照本宣科,教學內容沒有和專業進行緊密聯合;(2)課堂氛圍較差,師生之間缺少互動,以教師獨自講解為主,學生只是被動地記錄、吸收;(3)教師授課以理論知識為主,缺少實踐性、生活性知識,缺乏實際應用性,導致學生對高等數學的重視程度較低;(4)高職學生的數學基礎薄弱,在教師講解過程中反應時間較長,綜合數學能力較弱,知識的實際應用和轉換能力有待提高。
二、高職院校高等數學教學影響因素
(一)教師
分析高職院校高等數學教師的情況發現,以中青年教師為主,70%的教師為研究生以上學歷,中等職稱居多。教師的基本素質可以滿足高等數學教育的基本需求,但是大部分教師來自師范院校,雖然擁有系統的數學知識,但是和專業的聯系性較差,而且還有一部分教師致力于科研成果,忽略了教學活動。在對高等數學教師進行調查的過程中還發現,很多教師的教學理念沒有真正做到與時俱進。在調查訪談中,很多教師都接受過和專業有關的教育,在這樣的情況下,教師只能通過大綱內容完成授課,教學創新性較差,教學技能和教學技術也無法完全發揮。
(二)學生
高職院校中學生的學習能力相對較弱,和普通院校存在一定的差距,在實際調查中發現,高職院校中大部分學生的高等數學及格率較低,甚至出現了逐漸下滑的趨勢,低分逐年增加。高職院校中的學生數學底子薄弱,基礎數學知識、運算能力、數學理解能力都相對較差,此外在深入理解數學知識、知識遷移能力等方面也存在一定的問題。這樣的情況下,高等數學的學習對大部分學生而言,較為困難,學生在數學學習方面較為欠缺,主要體現在以下幾點:(1)數學概念記憶模糊;(2)不理解數學公式;(3)數學基礎常識類知識記憶不清;(4)數學計算能力較差;(5)數學實踐能力較弱[2]。
(三)學校
在實際調查過程中還發現,一些高職院校中有意降低高等數學課時,高職院校的高層領導對高等院校的教育培養目標存在錯誤認知,盲目片面地將高職院校定義為培養學生的專業實用技術,忽略了學生綜合性、全面化發展需求。這樣的辦學理念會對教師和學生造成嚴重的影響,形成“數學無用論”,進一步威脅高等數學教育工作的開展。在教育教學過程中,一部分高職院校給學生都安排大量的實踐課程,為了保證整體課程體系的科學性,將高等數學的課時壓縮,原本應該128學時的高等數學,被減少到96學時,這種現象最為嚴重的幾個專業包括工程測量專業、機械工程專業、會計電算化專業。而課時的縮減也引發了一系列的連鎖反應,高等數學的實踐課程、高等數學的教學改革開展都被擱置。
三、高職院校高等數學教學改革對策
通過上文的分析對高等數學教學存在的問題有了系統的認識,也能看出開展高職院校高等數學教育教學改革工作的重要性。
(一)教學內容改革方法
教學內容的改革優化,在提高教學效率、調動學生興趣等方面都具有極為重要的作用。
1.減少理論教學內容,增加實踐教學內容
由上可知,高職院校的生源質量較差,學生的數學基礎、數學能力較為薄弱,如果教師依舊采用傳統的教學方式,無法真正實現教育教學目標。高等數學中涉及大量的公式、運算、符號、推導,很多學生會產生畏難心理,學習動力較低,不愿意主動接觸高等數學。教師可以將高等數學知識和日常生活實踐相結合,綜合學生的專業技能、職業素養等要素,化繁為簡,降低理論知識教學在課堂上的內容比例,省去公式、定理的推導環節,只要求學生可以明確運用公式、定理解決實際的運算問題。以導數的四則運算法則為例,很多教師會要求學生掌握求導過程、求導公式,甚至于函數極值的必要條件,在教學改革的狀態下,上述內容均可省略,只需要學生記住四則運算法則,理解四則運算法則的應用即可。
2.加強數學文化建設,形成數學科學素養
高等數學教學的最終目標在于培養學生的數學分析能力,讓學生建立起正確的數學思維和科學素養,但事實上,大部分教師在教學過程中呈現出過于實用化、功利性的教學傾向,數學知識和數學文化相脫離。在高等數學教學過程中,要注重數學思想和數學精神的滲透、傳播,數學思想是數學的靈魂,數學精神是數學源泉,學生只有真正地了解了數學思想,擁有了數學精神,才能夠更好地投入高等數學教學中。如教師可以數學史、數學專業學者等數學文化,讓學生更好地感受到數學知識的魅力,逐漸形成探索精神,讓學生認識到無論是定理,還是公式都是由數學家不斷探索形成的,以此讓學生形成良好的數學科學素養和知識網絡結構。
3.加強知識邏輯構建,提高知識的連接性
在高等數學教學過程中,學生的主要問題在于缺少系統的數學邏輯架構,學生無法將零散的知識點進行有效的連接,初高中階段學習到的知識點也沒有進行深層次的理解。因此,教師可以加強知識邏輯構建,提高初高中數學知識和高等數學之間的連接性。如在講授不定積分時,教師可以為學生補充介紹初高中數學知識三角函數恒等變形等幾何函數知識,而不是直接講解不定積分,由簡入繁,提高學生的學習自信心,提高學習動力,讓學生可以更好地理解數學知識[3]。
(二)教學方法改革對策
在加強教學內容改革的基礎上,還要加強教學方法的改革工作,以此打造出良好的教學氛圍,推動教學效率的提高。
1.加強模式教學法的應用
高職院校高等數學的教學改革要根據職業素養展開,也就是讓高等數學和生產實踐工作相結合,模式教學法的教學原理就是理論聯系實際,也是目前最常用的教學方法之一。利用計算機知識,進一步分析數學思想,將生產實踐問題轉變為數學模型,然后解決教學問題。在這個教學方法中需要運用到計算機軟件等現代科技設備,在實際教學過程中,教師需要充分考慮學生的專業特點,讓學生通過專業生產實踐問題理解消化數學知識[4]。比如,教師在確認學生掌握概念、定理、公式、定理等知識的基礎上,通過建模的方式讓學生明確理解具體的推導過程和知識脈絡,可以利用思維導圖等方式梳理學生的邏輯,然后選擇和學生專業相關的實踐問題進行求解。
2.加強實驗教學法的應用
實驗教學法可以有效提高學生的積極性、自主性、目的性,有效提高學生的學習能力,比如,教師在講授零點定理時,可以結合生活中常見的現象進行分析,利用趣味性的實驗:溫度變化實驗,調動學生的學習積極性,以直觀的方式展現出連續函數的零點定理知識,將抽象化的知識轉變為具象化的事物,可以幫助學生更好地理解、掌握這個定理知識。
3.加強探究教學法的應用
探究教學法是一種結合情景教學法的教學框架問題,通過情境設置、探究思考、問題解決、總結概括四個步驟,讓學生深刻理解數學概念,明確數學概念的推導過程。不僅如此,這種教學方法還可以提高學生的發散思維能力、創新能力以及科研能力,讓學生在親自動手實驗的過程中掌握正確的學習方法,堅持獨立思考,最重要的是將知識深刻記憶在大腦中。
四、高職院校高等數學教學改革案例分析
以不定積分的概念一課為例,選自《高等數學》的第三章第二節,不定積分在水利工程、電工學、采油等專業中都具有十分重要的作用,此外,不定積分的應用也是很多理工類專業課程中也較為常見的。利用講授法、案例教學法、問題驅動法、練習法等多種教學方法建立一個科學的教學過程。首先,教師可以利用一個原函數問題,讓學生求解曲線方程,學生可以利用之前學習過一元函數的微分學知識,求解出曲線方程,然后就會得到原函數定義:如果函數F(x)存在于函數f(x)某區間內,且該區間任意一點都滿足F ′(x)=f(x)或者dF(x)=f(x)dx,就可以說函數F(x)是函數f(x)的原函數。在得到原函數定義的基礎上,利用例題分析得到相應的定理,推導出不定積分的定義:函數f(x)中全部的原函數F(x)+C都是函數f(x)的不定積分,也就是∫f(x)dx。根據不定積分的定義,分析不定積分的幾何意義和具體性質。
綜上所述,新時代下教育教學行業不斷發展,教育水平不斷提高,高職高等數學教育也要順應時代發展潮流,創新開展具有職業技能特色、符合學生學情、滿足學生需求的課程,實現有效教學。要從教學資源、教學環境、教學主體、教學內容、教學方式等方面入手,從根本上改變高等數學教學現狀,讓教學質量得到真正的提升。
參考文獻:
[1]周娟,徐輝.高職院校高等數學教學現狀及反思[J].數學學習與研究,2019(5):17-18.
[2]趙茲.高等數學課程的通識教育與能力教育[J].才智,2019(6):106.
[3]田仕芹.建設性后現代視野下高等數學課程問題與改進策略研究[D].哈爾濱:哈爾濱師范大學,2017.
[4]王曉.高職高專院校數學教學方法改革的探討[D].石家莊:河北師范大學,2016.