基于应用型人才培养视角的高等数学课程改革优化研究

摘要:本文立足于新建地方本科院校应用型人才的培养定位,在对新建地方本科院校优化“高等数学”课程改革必要性分析的基础上,就优化“高等数学”课程改革的路径选择提出了有针对性的思考。

关键词:应用型人才;高等数学;教学质量;教学改革

一、新建地方本科院校改革优化高等数学课程的必要性

高等数学是新建地方本科院校理工类和管理类专业一门重要的基础理论课,它在培养学生的抽象概括能力、逻辑思维能力、运算能力方面的独特作用,是其他课程无法替代的。新建地方本科院校优化“高等数学”课程改革势在必行。

1 高等教育大众化的现实要求改革优化“高等数学”课程。我国的高等教育已进入了大众化阶段。进入新建地方本科院校学生的数学基础比精英教育阶段相对较差,学生入学平均水平下降。这种下降包括学习基础、能力和自觉性。“高等数学”课程只有积极主动地适应高等教育大众化的新形势,改革教学手段和教学方法,才能从根本上提高教学质量和教学效果。

2 基础教育新课程的实施要求改革优化“高等数学”课程。2008年以后进入高等学校的都是使用基础教育课程改革新教材的高中毕业生。高等教育是基础教育的继续,就数学课程来说,基础教育数学课程删减了内容、降低了课程的深度与难度,以及相应的高考改革,必然要牵动“高等数学”课程的教学进行相应的改革,使高等教育与基础教育相衔接。

3 以能力为重点的素质观要求改革优化“高等数学”课程。传统的以知识多寡、学问深浅作为教育质量评价标准的知识质量观必须改变,代之以与知识经济相适应的以能力为重点的素质质量观。就“高等数学”课程而言,不是学得越多越好,也不是学得越深越好,而是要以应用为目的,以够用为限度,重点要放在培养学生应用高等数学解决实际问题的能力与素养上,放在学生把握数学的思想、方法与精神上。

4 应用型人才的培养定位要求改革优化“高等数学”课程。在应用型人才培养中,必须充分体现“以应用为目的,以够用为限度”的原则,突出思想性,强调应用性。以数学教育专业为例,可以进行如下改革,以实现应用型人才的培养目标:一是减少数学学科课程,降低内容难度;二是增加数学素质方面课程,突出数学思想文化;三是增加教育课程比重,加强教育理论与技能:四是增加素质方面选修课程,提高人文素养;五是增加实验课时,加强实践环节;六是增加课程的选择性,适应学生的个性发展需要。

5 目前的教学现状要求改革优化“高等数学”课程。具体表现在:(1)在认识上,不少教师不熟悉高等数学与学生后续专业基础课和专业课的联系,不熟悉高等数学在后续专业基础课和专业课中的作用,只能就数学而讲数学,不能从专业的角度自然地引出数学问题并进行讲授,学生也就体会不到数学课对专业课的影响和作用。(2)在内容上,新建地方本科院校所使用的教材,在理论上篇幅过多,实际应用内容太少;加上教师偏重于知识传授,忽略了教学内容与专业学习和实际问题的结合,忽视了学生数学能力和意识的培养,在很大程度上不适合新建地方本科院校应用型人才培养的办学定位。(3)在方法上,一直沿用注入式、满堂灌的教学方法,偏重于概念的讲解、定理的证明和公式的推导,造成了学生思维的惰性,抑制了学生思考问题的积极性,不利于培养学生独立思考问题和探究解决问题的能力。(4)在实践上,实践教学环节薄弱,学得多用得少。数学实验和数学建模是多数新建地方本科院校高等数学教学中最薄弱的环节。

二、新建地方本科院校改革优化高等数学课程的路径选择

为适应高等教育大众化的新形势和满足地方经济社会发展对应用型人才的现实需求,必须对“高等数学”课程的教学内容、教学要求和教学方法进行改革优化。

1 按照应用型人才的培养定位,优化“高等数学”课程教学目标。新建地方本科院校要遵循“实基础、适口径、重应用、强素能”的应用型本科教学理念,优化课程教学目标、调整课程教学要求、制订课程教学大纲。(1)建立“高等数学”课程的多维目标。在保证应用型人才培养基本规格的前提下,确立“高等数学”课程知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标。(2)调整“高等数学”课程的教学要求。改变传统的以学科为本位、过分强调理论知识的系统与完整的学术化课程要求,根据“理论基础较扎实、专业知识面较宽、实践能力强、综合素质高”的应用型人才培养的要求,对高等数学的理论应不求过分系统完整,不作过高要求,降低证明与计算的难度,淡化运算技巧训练,重点是理解基本概念,掌握数学方法,突出数学思想,加强学生数值计算和数据处理能力的培养,要求会用数学计算软件解决实际问题。(3)分类制订“高等数学”课程教学大纲。改变现行教学体制下的将学生分为工科、文科两个不同的层次进行教学,专业特色和需求难以兼顾的尴尬局面,根据不同专业对高等数学教学内容和在应用型人才培养上的要求不同,分大类制订与不同专业培养目标相适应的“高等数学”课程教学大纲。

2 按照应用型人才的培养需要,优化“高等数学”课程内容体系。为了实现既定的课程目标,在总课时一定的情况下,要根据应用型人才培养目标要求,突破传统课程体系的架构,按照“以应用为目的,实现两个转变,形成三个层面,把握四个关系”的课程教学思路,对“高等数学”课程内容进行梳理,构建以能力培养为本位的课程框架内容。“以应用为目的”就是根据应用型人才的培养需要,以问题为导入,以数学思想方法为主线,以数学知识及其产生过程为平台,以应用理论解决问题为目的,凸现整体框架,形成知识的整体结构。“实现两个转变”就是由重视体系完整的课程导向向重视专业需求的应用导向转变,由重视数学理论的应试导向向重视数学应用能力的应用导向转变。“形成三个层面”就是将整个课程的教学内容分成基本、应用和深化三个层面。基本层面内容包括基本概念、基本理论、基本思想方法;应用层面内容主要是数学在解决专业问题中的应用,包括利用数学建模、数学软件分析计算;深化层面包括计算技巧、理论拓展与深化。“把握四个关系”就是在整个课程体系中,按照培养应用型人才的规律,处理好具体与抽象、整体与局部、知识与方法、结果与过程的关系,进行整体设计。

3 按照应用型人才的培养要求,优化“高等数学”课程教学方法。(1)教学过程互动化。构建“对话”的课堂文化,真正把课堂看做是一种对话与互动的过程,实现从“独白”走向“对话”的教学新模式。(2)枯燥问题趣味化。枯燥的数学问题是影响学生学习数学的一大障碍,枯燥问题趣味化可以激发学生学习的兴趣。例如,罗索曾用一个趣味的“理发故事”说明很抽象的罗索悖论。(3)抽象问题直观化。M.克莱因认为数学理解是通过直观的方法来获得的,而逻辑的陈述充其量不过是学习的辅助工具。在教学中要根据教材内容组合教学

媒体,以创设新颖的教学设计,将抽象问题直观化。(4)复杂问题简单化。教师应创设教学情境,恰当地把抽象的问题转化为学生熟悉的问题,用最简单的办法处理最复杂的问题,用最简单的语言说明最深奥的理论。如在讲解线性空间概念时让学生通过对比较熟悉的三维向量空间的认识,来理解线性空间的概念,便于学生理解和记忆。(5)零星问题结构化。数学知识是一个有机的整体,其各部分之间有着诸多的内在联系。在教学中要注意运用“归纳、类比、联想”等方法,让学生着眼整体、融会贯通。(6)生疏问题生活化。教师必须改变“绝对严密”的数学观念,想方设法营造氛围,借助形象比喻,联系生活实际,展现数学魅力,凸现数学思想方法,引导学生体验数学、欣赏数学。比如将极限的保号性比喻为“近朱者赤,近墨者黑”,将数学上的等价关系比喻为生活中的亲戚关系等。(7)具体问题抽象化。通过个别的特殊的或局部的具体的实例或经验对抽象内容作直观描述,并在此基础上,从具体概括出抽象结果,培养学生的抽象能力;同时将抽象的概念、结论和规律,通过综合上升为理性具体,形成各种思维的具体模式,培养学生运用理论解决具体问题的能力。(8)理论问题实践化。在高等数学教学过程中,培养学生“用数学”的意识是其主要任务之一。教师引入概念要尽量采用学生所学专业中的背景知识,并将理论应用于分析解决学生所学专业中的具体问题,引导学生应用数学理论与方法。(9)结论产生过程化。在高等数学教学过程中,教师要关注过程,把教学重点放在揭示知识形成的过程和规律上,包括从失败中找到成功的过程,帮助学生形成积极的学习态度、科学的探究精神,让学生在学习过程中获得情感体验、形成价值观,培养学生创造能力和创新精神,促进学生的全面发展。

4 按照应用型人才的培养要求,优化“高等数学”课程教学策略。在“高等数学”课程教学过程中,要充分调动学生学习的主动性和积极性,以实现应用型人才的培养目标。(1)激发学生兴趣。兴趣是最好的老师。但有调查表明,从中学到大学,学生对数学普遍缺乏兴趣。其兴趣淡薄的主要原因是教师忽视学生学习兴趣的培养或不能有效激发学生学习兴趣。因此,教师要研究并提高自己的教学艺术,恰当包装数学知识,采取合适的呈现方式,引导学生欣赏数学之美、品味数学之趣、感受数学之妙、领略数学之奇,展现数学的魅力,激发学生对知识产生好奇、期盼与等待,让学生在数学学习中体验数学思考的乐趣和数学文化的魅力。(2)走出“严密”数学。数学教师不能有效激发学生兴趣的主要原因是一味追求数学“严密性”造成的,没有处理好数学的“严密性”与数学教学的“生动性”的矛盾。数学的严密性是相对的,数学教育是一个循序渐进的过程,不能也不可能一步到位。因此,教师要善于把抽象的概念具体化,深奥的思想形象化,枯燥的理论趣味化,陌生的内容生活化。这样的处理可以有效激发学生学习数学的兴趣。(3)情境问题驱动。任务驱动法是建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,它强调学生的学习活动必须与实际的任务和阀题相结合,以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机。在高等数学课程的教学过程中,教师可以通过问题驱动法逐步展开教学内容,充分调动学生的积极性,让学生带着真实的任务去学习,让学生通过完成这些任务来掌握教学内容,培养解决问题的能力。(4)走出“保姆”教学。新建地方本科院校大多由专科学校升格而来,不少教师习惯多讲,讲全讲细,讲深讲透,充当学生学习的“保姆”。长此以往,学生不仅“消化不良”而且还会产生依赖思想。因此,教师在教学内容的处理上要有艺术,凡是学生能够看懂的和能解答的问题,可以不讲;凡是学生能将学过的知识纵横联系、互相沟通、适度引申、形成结构的,教师不要替代。

5 按照应用型人才的培养要求,优化“高等数学”课程考核评价。教学考核评价既是课堂教学的一个重要组成部分,也是一种有效的强化和鞭策手段。通过考核评价,教师可以检验高等数学的教学效果,以便调整下一个阶段的教学计划;学生也可以了解到掌握所学知识和技能的情况,并改进自己的学习方法。对高等数学成绩的考评要采取平时成绩、随堂测验和期末考试相结合的多元化方法,以此引导学生应用数学,促进学生主动学习。平时成绩包括:课堂练习、平时作业、课堂出勤、课堂提问、查阅资料、分析资料、应用举例等;随堂测验包括:教材中的练习、数学实验、单元测验等;期末考试可由教学指导委员会组织研制的试题库组卷,各自所占比例可根据学生的具体情况来定。另外,对应用数学解决实际问题有成效的学生,特别是对数学中某一部分内容有研究、有创新的学生,可以由教研室研究给予免考,鼓励学生应用与创新。通过这种多元化的考核评价方法改革,从根本上改变现行的以笔试作为唯一的考核评价手段的弊端,让学生明白学习贵在平时积累,而不是靠考前“临阵磨枪”,引导“学贵在用”。

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