應用型人才培養下的高等數學課程教改芻議

聶 鑫

（遼寧城市建設職業技術學院，遼寧 沈陽 110122）

一、當前高等數學課程教學中存在的問題

（一）學生方面的問題

從學生學習的角度來看，學生的認知習慣存在一定的差異，由于高等數學的思維方式與認知方式與高中及之前數學知識的不同，通常情況下，學生在初高中學習初等數學時養成了一套固定的思維習慣，后來在接觸高等數學時會出現很多不適應的情況。比如極限的相關概念，作為高等數學入門的第一個知識點，學生對于極限的計算方式很難理解，無法感知極限與無限趨近的概念，這也造成了后續函數知識學習的困難。其次就是很多學生在進入大學之后并沒有掌握高數的正確學習方法，導致自己的學習效率低下，高等教育不僅學習內容與高中不同，學習方式也區別于高中。大學階段的教學更加突出學生自身的學習主動性，具體體現在課下的練習以及課堂的學習中，而高中階段的學習則顯得更加被動，如果學生沒有在學習思維和方法上進行轉變，那很容易養成學習的惰性，無法克服學習中的困難。最后就是數學概念存在較大的區別，很多的數學概念其實在高中學習階段就有了接觸，只是對其的解釋比較表面，沒有進行深入探究，因此學生也沒有較為清晰的認知和理解。這就使得學生在學習函數相關概念時感到熟悉又陌生，偶爾還會感覺到原本的概念認知被顛覆，很難一下子轉變自己的理解。[1]

（二）教學理念的問題

通過對大量高校高數課程教學情況的調查分析能夠發現，盡管高校已經在加速推進新課程改革，落實新的人才培養理念，但是在實際的教學中還是存在很多高數教師沿用傳統的教學方法與教學理念，這樣的傳統教學理念并不能夠滿足當前教學與社會發展的需求，對于學生的實踐應用能力更是起不到促進和培養的作用。傳統的教學理念更加重視學生對高數基礎知識的學習與理解，并不重視學生創新思維與實踐能力的培養，這樣就會逐漸降低學生的數學學習興趣，難以達到新課程改革的要求。

其次，當前很多高數教師使用的教學方法也存在一定的局限性，沒有落實學科融合教學。高數教師將自己的教學重點放在了數學基礎知識與理論知識的講授中，在課堂中則一般使用“填鴨式”的教學方法，缺乏創新教學理念，難以提高課堂教學的效率。學生個體之間是存在較大差異的，這樣的差異不僅體現在學生的性格特征方面，同樣也體現在學生對知識的學習效率與學習程度，而在傳統的高數課堂中，教師一般都使用“集體式”與“一刀切”的教學方法，這樣就很難提高教學的針對性，難以促進學生的學習發展。教師受到傳統教學理念的應用，忽略了學生在高數教學課堂中的主體地位，沒有針對性地教學，也不注重對學生潛能與興趣的開發，這樣也會嚴重影響教學效果。

最后，教師的教學理念還會影響高等數學的教學評價，但目前使用的教學評價方法大多為期末考核，教師也比較重視考試的成績，對于學生的思維模式以及學習過程缺乏有效的評價模式。

（三）教師能力的問題

教師作為高等數學教學的主體，同時也是教學質量的重要負責人，應當為高數教學效果負責。就目前的教學情況來看，我國高等教育事業不斷發展，很多高校都在進行擴招和發展，學校在高等數學以及其他專業教師方面出現了供不應求的現象。根據相關社會調查數據顯示，當前很多高數教師承擔了超過常規量的工作，但是即使是這樣，也已經逐漸不能滿足學校擴招的教學要求了。對于高校教師來說，要想成長為一個有知識有經驗的教師，其必須經過長時間的學習與積累，有的新聘高數教師盡管具備較高的專業知識水平，但是其對于如何授課、怎樣傳播知識、如何與學生相處等方面還處于盲目的狀態，這樣的教師是很難保障課堂教學效率的。當教師在進行高數教學的時候，其不僅要負責課堂上的知識講解，同時還應該設計好課后的延伸教學，這樣才能夠提升學生的數學實踐能力，落實應用型人才的培養。但是如果教師自身的教學經驗有限，其教學方法就會受限，難以找到不同學科之間的融合關系，進而降低了教學效果。[2]

（四）教學內容的問題

盡管我國教育事業在不斷發展，但是就高等教育來說，其自身的改革是非常緩慢的。就目前教的情況來看，高等數學與初等數學教學之間并沒有形成一個有效的銜接，導致很多學生從高中到大學之后，并不能夠適應高等數學的學習方式，進而影響學生的學習興趣，增加了學生的學習壓力與學習難度。高中數學經歷了多次改革發展之后已經取得了較好的教育成果，學生的數學思維也在不斷提升，再加上社會與家庭的重視，學生在高中階段能夠得到更多的輔導與學習機會，這樣也能夠推進高中數學教學改革。當前很多高中數學教學內容中都增加了高等數學的微積分知識，為學生普及一些概率統計的相關內容，同時還有倒數、平面向量等知識點。考慮到高中學生思維的發展模式與特征，當前高中數學還對反三角函數的相關知識內容進行了刪減。從以上分析中能夠看出，我國高中數學改革速度是比較快的，相比之下，高等數學方面的改革動作就小了很多，其教材中很多知識內容與高中數學銜接不夠，而高中引入或者刪減的教學內容也并沒有實現兩個階段數學教學的互補，這對于應用型人才的培養沒有益處。

二、應用型人才培養下的高等數學課程教學改革策略

（一）轉變教學主體

在傳統的數學教學理念中，教師才是教學的主體，而學生只是教學課堂的客體，其主要承擔的是被動學習與記憶的功能，并不能夠成為課堂的參與者和吸收者。教師在課堂上多數使用灌輸式的教學方法，而知識的邏輯化和講解的機械化都會增加學生學習知識的難度，讓他們在面對難度較大的高等數學內容的時候更加難以理解。長此以往，學生在面對高等數學課程的時候就會產生一種恐懼與排斥的心理，導致學生很難產生自主學習的意識。要想落實應用型人才的培養，教師就應該及時轉變教學理念與教學主體，賦予高數教學生命，還給學生其主體地位，充分發揮教師的引導作用，在教學之前充分了解學生的想法、興趣以及志向，并開展針對性教學，做到因材施教，這樣才能夠創建高效的數學課堂。只有尊重學生的主體性，教師才能夠通過引導的方式培養學生的自主探究思維，教師還可以鼓勵學生通過設計數學實驗的方式驗證自己的想法，加深自己對數學知識的認知。[3]

（二）增設實驗課與建模課

要想落實應用型人才的培養，高等數學教師還應該增設數學實驗課與建模課，為學生提供更多實踐體驗的機會。數學實驗能夠將數學知識與計算機技術進行有機結合，通過親身試驗，學生能夠加深對知識應用的理解。數學實驗課程與知識理論課程相比更加重視對學生實踐動手能力的培養，學生能夠將課堂中學習的知識應用起來，這樣就能夠提高課堂的趣味性，進而產生對高數學習的興趣。常見的數學軟件有Mathematic，Matlab等，這樣的軟件不僅能夠進行代數運算、極限運算、解微分方程等，同時還能夠實現向量運算與建立三維圖形。在實際運用的過程中，學生能夠提升自己的數學知識應用能力，同時還能夠解決有價值的數學問題，進而形成科學的計算理念，理解數學思想與邏輯，促進學生的全面發展。其次就是數學建模課程的開設，盡管高等教育改革事業已經發展了一段時間，但是學生在數學課堂中的實踐應用也局限于習題的解答，很多學生在面對真實的數學問題的時候往往會不知所措，這樣就很難提升自己的知識應用能力。此時，教師就可以開發數學建模的平臺，數學建模能夠通過數學語言對實際問題中的數學關系進行具體的描述與模仿，提高數學問題的形象性，這樣就能夠提升學生解決實際問題的能力。教師在數學建模課堂中應該發揮自己的引導作用，為學生傳授建模的思路，實現知識教授與建模思路的融合，這樣不僅能夠提升學生的創新思維，同時還能夠提高數學知識應用能力。

（三）合理使用信息技術

隨著我國信息技術的不斷發展，人們逐漸在教育事業中融入了信息技術，同時取得了較大的成就。信息技術能夠彌補傳統教學的缺點，它具有直觀地展示效果與豐富的表達形式，在高數課堂中使用能夠突出教學的重點，進而刺激學生的感官，激發學生的學習興趣，為學生創造一個輕松愉快的學習氛圍，提升學生參與高數課堂的積極性與主動性。從另一方面來看，信息技術在大學課堂中的應用也存在一些弊端，比如過分依賴網絡資源、難以把控教學節奏、師生交流互動減弱等，這樣也會影響教學的效率。對此，教師在高數教學的過程中應該合理應用信息技術，豐富知識展示的方式，使用動態圖形生成等技術，提高課堂教學的效率。在實際的教學過程中，教師應該準確定位自身與信息技術，以信息演示作為課堂教學的輔助手段，實現最佳的教學效果。

（四）落實分層次教學

面對學生個體之間體現出了差異性，教師應該轉變傳統教學理念，尊重學生的主體地位，同時根據學生的專業特點、興趣愛好以及數學基礎等方面的情況設計不同的教學方案，及時調整教學目標與教學內容，創建科學合理的教學評價體系，這樣才能夠滿足不同層次學生學習的需要，最大程度地提高學生數學學習的效率。具體來說，分層次教學可以根據以下方面進行考慮，首先是根據專業進行分層，其次是根據學生自身的學習基礎進行分層，再次是按照教材內容進行分層，最后是在考核形式上進行分層。層次教學法的正確應用能夠提升學生的學習興趣，使得教師更好地落實素質教育與實踐教育，進一步培養學生的創新意識，為社會培養應用型人才。[4]

綜上所述，隨著社會與時代的不斷發展，人們對于應用型人才的需求逐漸增加，在這樣的發展背景下，高數教師應該通過轉變教學理念、增設實驗課與建模課、合理使用信息技術以及落實分層次教學等方法提高學生的知識應用能力，為社會培養知識應用型人才，促進社會的發展。