《高等數(shù)學》課程教材、教法改革的探索與思考
——以新疆工業(yè)高等專科學校為研究對象

樊小琳，張隆，李堅

《高等數(shù)學》課程教材、教法改革的探索與思考
——以新疆工業(yè)高等?？茖W校為研究對象

樊小琳，張隆，李堅

（新疆工業(yè)高等?？茖W校，新疆烏魯木齊830091）

該研究以基礎(chǔ)部數(shù)學教研室確定的以“為滿足職業(yè)教育的培養(yǎng)要求，基礎(chǔ)課程如何為專業(yè)課程服務(wù)，做好銜接”為主題的調(diào)研活動為研究對象，認為以高等數(shù)學改革為先導(dǎo)，為數(shù)學課程整體教學改革打下基礎(chǔ)；開設(shè)第二課堂，正確處理普及與提高的關(guān)系；組建應(yīng)用數(shù)學社學生社團，推動數(shù)學課外科技活動的開展，此外，師生教學相長，共同提高。

高等數(shù)學；課程教材；教法；改革

一、改革的背景

高等職業(yè)教育作為高等教育發(fā)展中的一個類型，既有別于大學本科教育，也不同于專門的職業(yè)培訓教育。它的特點是：既保證高等教育的屬性使學生達到高等教育的人才培養(yǎng)目標，又要體現(xiàn)職業(yè)教育的特色，使學生具備與未來就業(yè)相適應(yīng)的職業(yè)能力。自從20世紀90年代末，教育部將普通高等?？平逃⒊扇烁叩葘？平逃透叩嚷殬I(yè)教育納入統(tǒng)籌管理，統(tǒng)稱為高等職業(yè)教育后，《高等數(shù)學》即成為高職高專教育的公共基礎(chǔ)課。學生數(shù)學理論知識及應(yīng)用能力的形成和積累，始終是高職高專學生職業(yè)能力構(gòu)成的重要組成部分。21世紀是一個充滿競爭的時代，競爭的關(guān)鍵是人才培養(yǎng)的競爭，因此，我國教育面臨重大的機遇和嚴峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)高工專的數(shù)學教學在強調(diào)理論系統(tǒng)性的同時存在知識陳舊、內(nèi)容單調(diào)和理論脫離實際的缺陷，迫切需要加以改革。飛速發(fā)展的現(xiàn)代科技與生產(chǎn)要求具有系統(tǒng)思維、實踐能力和創(chuàng)造精神的高科技人才，掌握信息技術(shù)和善于解決實際問題是他們必備的素質(zhì)。近幾十年來，數(shù)學迅速向自然科學和社會科學的各個領(lǐng)域滲透，在工程技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)及金融管理等各個方面發(fā)揮著越來越重要的作用；數(shù)學與計算機技術(shù)相結(jié)合，形成了一種普遍的、可以實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)學技術(shù)，并已成為當代高新技術(shù)的一個重要組成部分。

高等數(shù)學課程的改革是教研室的一項長期的工作，從2002年起，基礎(chǔ)部數(shù)學教研室就根據(jù)學生的特點及情況，探索過“掛牌教學”、“分級教學”?！皰炫平虒W”是指：教室、教師固定，學生流動。故對老師的授課水平要求較高，競爭壓力陡增，且由于學生可自由選擇教室，增加了教學管理的難度。此次改革基本失??；“分級教學”的試點是比較成功的，從2003年直至2007年采用分級教學，即對不同層次的學生因材施教，采用不同的教學計劃、不同的教材、不同的考試形式，通過五年的不斷改進與總結(jié)，我校的分級教學日趨成熟，教研室已經(jīng)總結(jié)出一套比較完善的分級教學方法。

從2008年開起，招生規(guī)模擴大，我校在倉房溝、二十三醫(yī)院租用校舍，開辦了倉房溝校區(qū)和南校區(qū)，導(dǎo)致教學資源的嚴重不足，師資力量短缺，這種情況下開展分級教學十分困難。

基于上述原因，2009年4月基礎(chǔ)部數(shù)學教研室確定了以“為滿足職業(yè)教育的培養(yǎng)要求，基礎(chǔ)課程如何為專業(yè)課程服務(wù)，做好銜接”為主題的調(diào)研活動。

二、改革的調(diào)研過程

這次調(diào)研我們采取基礎(chǔ)部領(lǐng)導(dǎo)協(xié)同教研室主任走訪專業(yè)系，與各系領(lǐng)導(dǎo)及各專業(yè)教研室主任座談的形式，廣泛了解征集數(shù)學基礎(chǔ)課程在專業(yè)教學中的需求，包括課程深度、廣度以及應(yīng)用。

（一）調(diào)研所準備的問題

1.在當前職業(yè)教育的大背景下，基礎(chǔ)課在人才培養(yǎng)中的作用和地位；

2.各專業(yè)在教學中對基礎(chǔ)課教學內(nèi)容提出意見和建議；

3.基礎(chǔ)課在教學形式上如何改進。

（二）調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)的問題

4月1日、8日和15日，基礎(chǔ)部領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)3位基礎(chǔ)課程教研室主任走訪了城建環(huán)保系、電氣系、機械系、工業(yè)工程、化工系和計算機系等專業(yè)系。

各專業(yè)系領(lǐng)導(dǎo)非常重視基礎(chǔ)部的這次調(diào)研活動，都做了精心安排和準備。座談會上大家暢所欲言，各抒己見。在座談中，基礎(chǔ)部的各位教研室主任認真聽取了各專業(yè)教研室主任對數(shù)學教學內(nèi)容和方法的意見和建議，雙方就教學內(nèi)容、教材、教學方法等方面進行了詳細溝通，取得不少共識和成果。情況匯總?cè)缦拢?/p>

1.城建環(huán)保系數(shù)學課程教學情況

（1）理工科各班應(yīng)重視數(shù)學學科，按第一學期6× 16、第二學期3×16開設(shè)兩學期數(shù)學課（“微積分”、“線性代數(shù)”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”）。

（2）管理類專業(yè)（物流管理、市場營銷）按第一學期4×16、第二學期3×16開設(shè)兩學期數(shù)學課（“微積分”、“線性代數(shù)”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”），有必要在第三學期開設(shè)“運籌學”課程或在第二學期講授部分“運籌學”內(nèi)容。具體細節(jié)討論隨后將展開。

2.電氣工程系數(shù)學課程教學情況

（1）職業(yè)教育現(xiàn)行模式有缺陷，基礎(chǔ)學科、基礎(chǔ)課程不能輕視，否則影響學生今后的發(fā)展。

（2）如何建立數(shù)學模型的思想應(yīng)著重介紹，即在理解問題的基礎(chǔ)上有分析、解決問題的能力。具體而言，應(yīng)重思想方法、輕計算能力。

（3）《線性代數(shù)》：方程組的高斯消元法應(yīng)更熟練；向量運算必須加強（目前課程中已經(jīng)因為課時問題刪除）。

（4）《積分變換》：復(fù)數(shù)及復(fù)數(shù)運算復(fù)習到位；微分方程（一、二階線性）解題能力不足。

（5）嚴格考試是促進學風建設(shè)的重要手段。

3.機械工程系數(shù)學課程教學情況

（1）按專業(yè)建設(shè)的要求建立課程體系，進行教學?！案呗毟邔！辈粦?yīng)只體現(xiàn)“職”，重要的是“高”，理論基礎(chǔ)課地位不容忽視，課程壓縮要不得。否則，學生不具備創(chuàng)新能力。

（2）數(shù)學課要多灌輸數(shù)學的思想，注重基本概念、基本原理的介紹，弱化計算能力的培養(yǎng)，知識點覆蓋全面。盡可能使用黑板演示推理過程，養(yǎng)成學生的邏輯思維能力，盡量不使用多媒體教學。

（3）嚴格考試，營造良好的學習氛圍。

4.工業(yè)工程系數(shù)學課程教學情況

（1）新疆煤炭業(yè)的大發(fā)展迫切需要的是高級技術(shù)人員，我們的發(fā)展方向應(yīng)與之相適應(yīng)。教學模式、教學理念要高一級，包括基礎(chǔ)課的教學。采礦本科班的就業(yè)率極高。

（2）《控制測量》、《GPS原理與應(yīng)用》、《測量誤差》三本教材數(shù)學教師可以看一看，了解其中的數(shù)學問題。

5.化學工程系數(shù)學課程教學情況

基于學科模板設(shè)計不周、基礎(chǔ)課學時不足，導(dǎo)致后續(xù)專業(yè)課教學中反映出數(shù)學功底不好，知識不全面。例如，“多元微積分”、“數(shù)值分析”根據(jù)現(xiàn)行計劃難以涉及，但后續(xù)專業(yè)課中卻要用到。

6.計算機系數(shù)學課程教學情況

該系主任對數(shù)學課的要求是：“高等數(shù)學”若非“專升本”的需要即可不開，原因是該系學生不需要學習數(shù)學知識；如果還能用到一點數(shù)學知識的話，他認為可以在一學期中將“微積分”、“線性代數(shù)”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”三門課程合成一門課程一并講完。

（三）對調(diào)研中提出的意見和建議的思考

調(diào)研結(jié)束后，感覺走訪收獲頗豐，基本了解了數(shù)學課程教學存在的問題和專業(yè)系對數(shù)學課程的要求，對各系的支持和提出的寶貴意見感到欣慰。在認真分析總結(jié)后，數(shù)學教研室提出了一些初步設(shè)想。解決的初步思路如下：

1.注重基本概念、基本理論的介紹，知識點覆蓋全面，弱化計算能力的培養(yǎng)。

2.與專業(yè)課教師建立聯(lián)系，將實際問題，歸納、匯總建立數(shù)學模型作為例題，為專業(yè)課教學打好基礎(chǔ)。

3.在“微積分”教學中，適當縮短微分部分的教學，增加若干目前已經(jīng)刪除的知識點，特別是多元函數(shù)微積分的內(nèi)容。

4.用培養(yǎng)更高一級人才的目標指導(dǎo)教師的教學思想，加強理論修養(yǎng)，提高教學水平。

（四）調(diào)研的總結(jié)

這次調(diào)研活動,增進了基礎(chǔ)部和各專業(yè)系的聯(lián)系和交流，為今后更好地開展教學打下了良好的基礎(chǔ)。除計算機系外，其他各系對基礎(chǔ)課程在整體教學的地位是肯定并希望加強的，并提出了建設(shè)性的意見，我們將予以高度重視并在今后教學中改進，為各系專業(yè)課程教學做好銜接。

課程問題始終是高職教育的核心問題，這次組織調(diào)研也是基于目前課程建設(shè)考慮。做好基礎(chǔ)課程教學改革，是落實科學發(fā)展觀的必然要求，也是學校教學工作科學發(fā)展、培養(yǎng)高技能人才的必然要求?；A(chǔ)教學改革工作任重道遠。

基礎(chǔ)部如何服務(wù)專業(yè)是我們始終思考的問題。伴隨著科技進步，當前技術(shù)的發(fā)展對社會職業(yè)崗位內(nèi)涵及外延的變化，正產(chǎn)生著巨大的影響。技術(shù)的更新，正在不斷促使低技術(shù)崗位的消亡、高新技術(shù)崗位的增加，而且崗位技術(shù)含量的上升正成為普遍趨勢。企業(yè)要生存發(fā)展，就必須具有快速應(yīng)變、不斷創(chuàng)新的能力，因而也就必然要求職工具有應(yīng)變、創(chuàng)新的素質(zhì)。

高職課程的發(fā)展，實質(zhì)上是理論深度與技術(shù)廣度的發(fā)展。應(yīng)變能力與創(chuàng)新能力都是建立在專業(yè)基礎(chǔ)理論上的，沒有必備的理論基礎(chǔ)就不可能培養(yǎng)應(yīng)變能力,更不必奢談創(chuàng)新。很難想象，高職作為高等教育的組成部分，怎么可以沒有與高等教育水平相當?shù)睦碚摶A(chǔ)與專業(yè)建設(shè)。隨著技術(shù)的深度化、綜合化發(fā)展，技術(shù)型人才應(yīng)有的理論水平必將不斷提升。

通過這次調(diào)研我們欣喜地看到絕大多數(shù)系都認可這些思想，并且在注重專業(yè)課程建設(shè)的同時，把基礎(chǔ)課放在首位加以強調(diào)和重視。我們也清醒地認識到當前所面臨的挑戰(zhàn)和壓力，基礎(chǔ)課程的教學必須適應(yīng)我校人才培養(yǎng)的目標。

分析目前我校在發(fā)展中的狀況，基礎(chǔ)教學中比較突出的矛盾主要表現(xiàn)在學生數(shù)量逐年遞增與師資、教學資源相對不足、教學內(nèi)容與課時、學生層次與教學方法、考試成績與學風等方面。如何進一步改善基礎(chǔ)教學，亟待我們?nèi)ヅλ伎疾⒓右月鋵崱?/p>

下一步我們在課程內(nèi)容上按照學校人才培養(yǎng)方案的要求，嘗試將課程內(nèi)容按形成專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的需求進行合理配置，做到對教學內(nèi)容定向選擇，在教材和教學計劃上體現(xiàn)我校工科特色。同時我們還將進一步調(diào)高青年教師的教育教學水平，提高課堂教學能力。在教學管理上，我們將制定合適的考試方法，嚴格考試，在學生中形成良好的學風。

三、改革后的高等數(shù)學課程的教學計劃

2009年高等數(shù)學課程15×5=75課時，我們嘗試一元微積分、多元微積分同時講，并且還講授微分方程與級數(shù)。內(nèi)容多、課時緊，在有限的時間內(nèi)，要求講授計劃的知識點，重點突出，而難點又相對分散，對任課老師的授課諸環(huán)節(jié)提出更高要求，這是一次全新的嘗試。

四、改革后的高等數(shù)學考試成績與改革前的高等數(shù)學考試成績的對比

通過抽樣調(diào)查統(tǒng)計，2008年高數(shù)的不及格率約為17.8%，2009年高數(shù)的不及格率約為29.7%。2008年高數(shù)的平均成績約為69.95分，2009年高數(shù)的平均成績約為69.14分。對比兩年的成績我們發(fā)現(xiàn)，學生在有限的時間內(nèi)一元微積分、多元微積分同時學習是可以實現(xiàn)的，但是對同學們的要求比較高，在學習的過程中同學們普遍感到壓力大，當然壓力是可以變?yōu)閯恿Φ摹Ｔ诖髮W一年級第一學期這樣的教學安排有利于提高同學們學習的積極性，對良好學風的營造是有幫助的。

五、高等數(shù)學課程教法改革的總結(jié)與思考

1.以高等數(shù)學改革為先導(dǎo)，為數(shù)學課程整體教學改革打下基礎(chǔ)

(1)改革過去先講一元微積分，后講多元微積分的方法，把一元與多元作為一個統(tǒng)一整體，按函數(shù)與極限、微分學、不定積分、積分、微分的應(yīng)用、積分的應(yīng)用、微分方程與級數(shù)的次序來講，從而既減少了教學時數(shù)，又達到了教學大綱的要求。2009年的高等數(shù)學教學內(nèi)容75學時完成，時間緊迫，10級新生的高等數(shù)學課程通過學校教學會議討論已改為90學時，這對教學雙方大有益處。

(2)按新的課程體系進行教學過程中，堅持集體備課，并在試點的基礎(chǔ)上，編寫標準參考教案，使每個教學班的任課教師易于把握教學的尺度。另外，每講完一章及時召開教研室會議進行教學交流與總結(jié)，為教學改革順利進行打下了良好的基礎(chǔ)。

(3)2009年選用的教材不是很理想，2010年我們將重新挑選一本比較適合高職高專學生使用的教材。由于書上的習題比較少，為了解決這個問題，總結(jié)以往的教學經(jīng)驗，著手編寫配套的習題冊，當作業(yè)本發(fā)給學生使用，補充知識小結(jié)、復(fù)習提要、課后作業(yè)、每章的復(fù)習題、自測題等內(nèi)容。

2.開設(shè)第二課堂，正確處理普及與提高的關(guān)系

由于我們是?？茖W校，學生的基礎(chǔ)與能力和本科院校有一定的差距。為了進一步提高學生應(yīng)用數(shù)學的能力，我們開設(shè)了數(shù)學第二課堂，供對數(shù)學建模有興趣的同學選學。第二課堂主要補充線性規(guī)劃、概率統(tǒng)計、運籌學部分知識，這樣既達到了普及的目的，又為參加數(shù)學建模競賽打下基礎(chǔ)。在數(shù)學模型教學中引進多種教學方法及工具，充分調(diào)動教與學的積極性。如提出具體問題，由教師與學生平等地共同討論，建立起數(shù)學模型，最后由學生上機對其模型進行求解，使學生由“被動”變“主動”，極大地調(diào)動了學生的積極性，對后續(xù)課程的學習將產(chǎn)生重要的影響。

3.組建了應(yīng)用數(shù)學社學生社團，推動了數(shù)學課外科技活動的開展

數(shù)學教學改革，推動了我校數(shù)學建?；顒拥拈_展。在校領(lǐng)導(dǎo)和基礎(chǔ)部領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，校團委通過答辯于2009年10月成立了“應(yīng)用數(shù)學社”學生社團，并于2010年1月被評為校級精品社團，應(yīng)用數(shù)學社的成立旨在營造良好的學習氛圍，提高同學們學習數(shù)學的積極性，提高同學們參加數(shù)學建模的積極性。由于我們的教學改革起步較早，加之新的課程體系設(shè)計適應(yīng)了時代的發(fā)展，為數(shù)學建?；顒釉谖倚５拈_展打下了堅實的基礎(chǔ)。全校選拔出來的各個專業(yè)的大學生組成的大學生數(shù)學建模競賽隊在數(shù)學教研室教師的指導(dǎo)下，連續(xù)多年獲得了好成績。特別是在2009年大學生數(shù)學建模的競賽中，我高工專的一個代表隊一舉獲得了自治區(qū)“一等獎”，同時獲得“全國二等獎”的突出成績，另一個代表隊獲得了自治區(qū)“一等獎”，兩個代表隊獲得了自治區(qū)“二等獎”，三個代表隊獲得了自治區(qū)“三等獎”，為學校爭了光。取得這些成績，與數(shù)學教研室的教學改革起步早、教學改革中勇于實踐是分不開的。學校領(lǐng)導(dǎo)高度重視、教師踏實肯干，才會有這樣的成績。這進一步說明了普及與提高關(guān)系的重要性。

4.教學相長，共同提高

隨著科學技術(shù)水平的飛速發(fā)展，知識更新的周期在不斷地縮短。我們正面臨著機遇與挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵時刻，不進則退。數(shù)學教研室首先統(tǒng)一全體教師的認識，借教學改革不斷深入之機，使每位教師都有危機感和緊迫感；其次，正確引導(dǎo)全體教師堅持以自學為主，相互學習、外出學習為輔，不斷更新教師的知識，提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)，使全體教師的整體業(yè)務(wù)水平有所提高。數(shù)學教研室在前幾年教學改革實踐的基礎(chǔ)上，每位教師都感到了壓力和挑戰(zhàn)。因此，大家都能利用暑假及業(yè)余時間進行學習，盡管有的教師即將退休，但是仍然同其他教師一樣在更新知識，以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)。目前，在數(shù)學教研室學習新知識、積極進取蔚然成風，為數(shù)學教學改革不斷地深化奠定了良好基礎(chǔ)。

G718.5

A

1673-0046（2010）9-0013-03

本文系新疆維吾爾自治區(qū)2009-2010年度高職高專院校基礎(chǔ)課教學改革研究項目“高職高專數(shù)學課程教材教法的改革與研究”階段性成果之一。］