《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)改革探討

鄭春容

【摘要】闡述了課程教學(xué)改革的必要性。對(duì)《高等數(shù)學(xué)》這門(mén)課程的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出了項(xiàng)目制的課程改革方法。通過(guò)該方案的試運(yùn)行，得到了良好的教學(xué)效果，也證明了項(xiàng)目制的教學(xué)形式更加適應(yīng)該門(mén)課程的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】課程教學(xué) ?高等數(shù)學(xué) ?項(xiàng)目制

【中圖分類號(hào)】G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ?【文章編號(hào)】2095-3089（2015）05-0066-02

Transformation of education for course

Zheng Chun rong

（Mianyang water conservancy and electric power school， Sichuan Mianyang 621000）

【Abstract】Expounds the necessity of the transformation of education for course. The characteristics of the < Higher Mathematics > ?of this course are analyzed， and puts forward the curriculum reform of the project system. Through trial operation of the scheme， obtained the good teaching effect， also proved that the project system more suitable teachingform should be characteristic of course.

【Keywords】 Education for course; Higher Mathematics; Project

一、引言

對(duì)于學(xué)校而言，課程教學(xué)改革的關(guān)鍵，在于學(xué)校對(duì)于人才培養(yǎng)的定位。從中等專業(yè)學(xué)校的社會(huì)需求來(lái)看，培養(yǎng)目標(biāo)的制定應(yīng)該以培養(yǎng)具有高素質(zhì)的實(shí)踐應(yīng)用型人才為主。因此，在課程模式的探索中，如何提升學(xué)生的專業(yè)動(dòng)手能力，顯得尤為重要。

目前，本校應(yīng)用水工專業(yè)基礎(chǔ)課程《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀是，以傳統(tǒng)理論知識(shí)講述、推導(dǎo)、演算為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)幾乎沒(méi)有。最終的考核形式，還是以卷面考試的成績(jī)來(lái)判斷學(xué)習(xí)的優(yōu)劣情況。然而，在該教學(xué)模式下，學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效果并不理想。隨機(jī)對(duì)學(xué)校2012級(jí)～2013級(jí)的20名水工專業(yè)學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)問(wèn)卷調(diào)查，提出的問(wèn)題包括：你對(duì)微積分的定義清楚嗎？對(duì)于一個(gè)微分方程，是否能夠熟練求取其極值？……從學(xué)生的回答情況來(lái)看，普遍存在概念不清、知識(shí)模糊以及定義混淆等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，原有的教學(xué)方法下，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識(shí)點(diǎn)的掌握情況都不盡如人意，而綜合實(shí)踐能力的提升幅度，也是非常小的。從當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)人才的需求情況來(lái)看，普遍要求學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，創(chuàng)新能力。因此，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)，也應(yīng)該從這個(gè)方面入手，提升他們的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，必須改革和完善現(xiàn)有的教學(xué)模式。鑒此，提出了結(jié)合專業(yè)課程，以項(xiàng)目制為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)方法，并進(jìn)行了方案試運(yùn)行，以此驗(yàn)證該方式具有良好的教學(xué)效果。

二、課程特點(diǎn)分析

《高等數(shù)學(xué)》是所有工科專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程。主要的知識(shí) 有函數(shù)和極限、數(shù)列、導(dǎo)數(shù)、微積分等。縱觀這些的內(nèi)容，多是以抽象性的公式或概念為主。學(xué)生在課堂上，面對(duì)老師對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的講解和推導(dǎo)，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持高度的專注性。這是由于讓他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)很少。而事實(shí)上，該門(mén)課程是水工專業(yè)課程的基礎(chǔ)，各專業(yè)課程（如農(nóng)業(yè)水利學(xué)等）的本質(zhì)，最終都能轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)上的問(wèn)題。由此可以得出結(jié)論，該門(mén)課程的性質(zhì)，是集理論和實(shí)踐于一體的綜合性課程。

三、項(xiàng)目制教學(xué)改革模式的提出

基于上述《高等數(shù)學(xué)》課程的特點(diǎn)，本文擬提出以項(xiàng)目制為主干線的交叉課程教學(xué)改革方案。它的核心思想是：將提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力作為目標(biāo)。在課程教學(xué)中，與水工類專業(yè)課程相結(jié)合。讓學(xué)生通過(guò)在專業(yè)課程中，參與項(xiàng)目的方式進(jìn)行《高等數(shù)學(xué)》的學(xué)習(xí)。在課題開(kāi)展環(huán)節(jié)中，遇到數(shù)學(xué)問(wèn)題（如課程《水力學(xué)》中伯努利方程的建立、《水工結(jié)構(gòu)》中壩體載荷的計(jì)算等），可以通過(guò)自主探索、團(tuán)隊(duì)討論、查閱文獻(xiàn)等多種渠道獲取答案。而對(duì)于教師而言，則僅僅是扮演一個(gè)引導(dǎo)者的角色，為學(xué)生答疑解惑即可。項(xiàng)目制的教學(xué)模式，其優(yōu)點(diǎn)主要在于通過(guò)主動(dòng)的參與環(huán)節(jié)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了充分調(diào)動(dòng)，在項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，更有針對(duì)性，由此自學(xué)能力逐漸提高，整個(gè)完成項(xiàng)目的過(guò)程，本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是體系化地構(gòu)建自己課堂知識(shí)脈絡(luò)的過(guò)程，當(dāng)項(xiàng)目結(jié)束之后，學(xué)生無(wú)論從實(shí)際動(dòng)手能力、鉆研問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面均能夠得到較大程度的提升。

1. 理論課時(shí)的縮減

項(xiàng)目制教學(xué)改革的首要步驟，就是將原有的理論課時(shí)進(jìn)行壓縮。傳統(tǒng)的理論知識(shí)教學(xué) ，學(xué)生始終是處于一種被動(dòng)的狀態(tài)，尤其對(duì)于這門(mén)課程而言，大部分的知識(shí)點(diǎn)都是原則性地介紹，教學(xué)過(guò)程中甚至缺乏邏輯性思維很強(qiáng)的理論推導(dǎo)過(guò)程。如此一來(lái)，學(xué)生上課時(shí)的精力很難長(zhǎng)時(shí)間集中，在課堂上便猶如坐過(guò)山車一般，基本對(duì)傳授的知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有印象。即使在卷面考試中成績(jī)非常優(yōu)異的學(xué)生，大部分也只是將教材上的概念、定義等機(jī)械地背誦下來(lái)，一旦考試結(jié)束，也就隨之淡忘，更不用深入討論究竟這些知識(shí)點(diǎn)如何使用，幾乎對(duì)此一無(wú)所知。綜上所述，在改革中第一步，便是將理論課時(shí)減少至一定比例，為課程項(xiàng)目制的開(kāi)展，提供更多的時(shí)間。原教學(xué)模式與新教學(xué)模式的理論實(shí)踐比例如表1所示。

表1 ?教學(xué)培養(yǎng)方案的對(duì)比

原教學(xué)培養(yǎng)方案 改革后教學(xué)培養(yǎng)方案

理論課時(shí) 60 45

實(shí)踐課時(shí) 0 15

2.項(xiàng)目制的實(shí)施

項(xiàng)目制課程改革模式的措施，主要是將原課程教學(xué)方案中的部分理論學(xué)時(shí)劃分至實(shí)踐環(huán)節(jié)，然后通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目的運(yùn)行，來(lái)完成該教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生在攻關(guān)項(xiàng)目的過(guò)程中，完成課程基本知識(shí)的學(xué)習(xí)。該流程主要從幾個(gè)方面來(lái)考慮：（1）任務(wù)的部署;結(jié)合本校的水工專業(yè)而言，項(xiàng)目可以從多種渠道獲得，比如：教師自主命題、學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)候參與的項(xiàng)目、學(xué)校和企業(yè)合作開(kāi)展項(xiàng)目等;（2）項(xiàng)目制實(shí)施環(huán)節(jié);結(jié)合某一大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，主要步驟為：① 教師完成《高等數(shù)學(xué)》的理論課時(shí)的講授后，將任務(wù)進(jìn)行分解，讓學(xué)生組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)（如計(jì)算方法論證團(tuán)隊(duì)、微分方程建立團(tuán)隊(duì)等）;② 根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，讓學(xué)生針對(duì)分解的題目，開(kāi)展選題工作;③讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)前往企業(yè)調(diào)研，搜集文獻(xiàn)資料等前期工作，例如：計(jì)算方法的選擇（如歐拉法、RK法等），可選性很多，究竟哪一種比較合適，可以搜集《微積分在水工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用》、《微積分在工程量計(jì)算中的探討》等資料進(jìn)行參考;④ 團(tuán)隊(duì)成員分工合作，如4人組成的團(tuán)隊(duì)中，在試驗(yàn)過(guò)程，每人選擇一種計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)，完成之后，再結(jié)合計(jì)算結(jié)果（如穩(wěn)定性好壞、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)間如何等）進(jìn)行對(duì)比，并選取合理的參數(shù)，確定最優(yōu)方案，完成整個(gè)項(xiàng)目;⑤ 答辯驗(yàn)收，由學(xué)校4～5名專業(yè)教師組成專家組成員，對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行成績(jī)綜合評(píng)定。

四、教學(xué)效果對(duì)比

采用項(xiàng)目制教學(xué)模式后，該課程的教學(xué)效果如何，需要展開(kāi)教學(xué)案例分析來(lái)進(jìn)行論證。鑒此，本文對(duì)該課程進(jìn)行了教學(xué)效果測(cè)試試驗(yàn)。具體實(shí)施方案是，以本校2013級(jí)水工專業(yè)的兩個(gè)班級(jí)學(xué)生為研究對(duì)象，假設(shè)為a班和b班。其中，a班學(xué)生按照原有模式展開(kāi)該課程的教學(xué)工作;而b班學(xué)生在完成壓縮課時(shí)量的理論教學(xué)之后，便結(jié)合課程《水力學(xué)》中的專業(yè)知識(shí)，以教師自主命題的小項(xiàng)目為課題，開(kāi)展項(xiàng)目式的團(tuán)隊(duì)運(yùn)作學(xué)習(xí)階段，所有過(guò)程按上述章節(jié)項(xiàng)目制實(shí)施環(huán)節(jié)進(jìn)行。最后，分別對(duì)比兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生考試成績(jī)。兩個(gè)班級(jí)的最終成績(jī)?nèi)绫?所示。

表2 ?考試成績(jī)對(duì)比

分?jǐn)?shù)段 90～100 80～90 70～80 60～70 <60

各分?jǐn)?shù)段比例（a班） 5% 7% 16% 29% 43%

各分?jǐn)?shù)段比例（b班） 11% 12% 27% 35% 15%

由表2可知，在最終考試結(jié)果中，無(wú)論是高分段（>80）、良好段（70-～80）還是合格段（60～70），采取項(xiàng)目制教學(xué)模式后的b班學(xué)生得分比例均高于a班，從低分段的分布情況來(lái)看，a班不合格比例高達(dá)43%，b班僅有15%。由此可以得出結(jié)論，展開(kāi)項(xiàng)目制教學(xué)后的b班，其教學(xué)質(zhì)量上要明顯優(yōu)于a班。

五、結(jié)論

結(jié)合本校的人才培養(yǎng)定位目標(biāo)，針對(duì)《高等數(shù)學(xué)》課程，改變了原來(lái)的教學(xué)培養(yǎng)方法，取而代之的是以項(xiàng)目制為基礎(chǔ)的課程培養(yǎng)模式。目的是為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，更加注重人才的實(shí)踐創(chuàng)新能力。通過(guò)一個(gè)教學(xué)的測(cè)試案例，也證明了項(xiàng)目制的模式，更加適應(yīng)于該門(mén)課程的教學(xué)類型。但是也應(yīng)該看到，課程教學(xué)改革方案，不是一蹴而就的改革，而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。只有在未來(lái)的教學(xué)中，不斷改進(jìn)和完善新的教學(xué)模式，才能夠更好地適應(yīng)課程的培養(yǎng)需求，提高教學(xué)質(zhì)量。

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