大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的探討

佘智君

摘要：本文分析了目前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的主要問(wèn)題，提出了教學(xué)改革的建議和設(shè)想。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;數(shù)學(xué)素質(zhì);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);多媒體教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）46-0096-02

數(shù)學(xué)是高等院校理工、經(jīng)管專業(yè)必修的一門(mén)基礎(chǔ)理論課，是其他學(xué)科的基礎(chǔ)。如現(xiàn)今新產(chǎn)生的交叉學(xué)科：數(shù)學(xué)化學(xué)、數(shù)學(xué)生物學(xué)、數(shù)學(xué)心理學(xué)、數(shù)學(xué)語(yǔ)言學(xué)等，盡管所涉及的領(lǐng)域不同，但都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是將數(shù)學(xué)引入其中，并作為深入研究的基礎(chǔ)，可以說(shuō)當(dāng)今的社會(huì)正在日益數(shù)學(xué)化;并且現(xiàn)代數(shù)學(xué)是關(guān)于數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)及模型的科學(xué)，無(wú)論是在觀點(diǎn)、思想上，還是在內(nèi)容、方法上都是有更高的抽象性和概括性，它深刻地揭示了數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，尤其是計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)的相互影響和促進(jìn)，大大擴(kuò)展了數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍;但是，在教學(xué)實(shí)踐中，專業(yè)課老師常常感到學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，不會(huì)運(yùn)用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)解決課題設(shè)計(jì)，對(duì)書(shū)本中沒(méi)有出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題缺乏應(yīng)有的分析和解決能力。因此，過(guò)去舊的教育觀念，已不能適應(yīng)新的數(shù)學(xué)教學(xué)要求，大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的改革勢(shì)在必行。

一、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的主要問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，高校教師在數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中形成了固定的教學(xué)模式和教學(xué)方法，主要體現(xiàn)在：

1.采用填鴨式、保姆式的教學(xué)方式。教師講得過(guò)精過(guò)細(xì)，啟發(fā)性思維少，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)，主體作用得不到發(fā)揮，從而壓抑了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。

2.教學(xué)內(nèi)容落后于時(shí)代發(fā)展。教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容重經(jīng)典，輕現(xiàn)代;重理論，輕應(yīng)用;重連續(xù)，輕離散;重概率，輕統(tǒng)計(jì);重運(yùn)算技巧，輕數(shù)值計(jì)算;重知識(shí)本身，輕知識(shí)來(lái)源。

3.忽視對(duì)學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。教師只是依據(jù)教學(xué)大綱進(jìn)行教學(xué)，而大綱主要是對(duì)知識(shí)掌握程度的要求，對(duì)學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的要求不是很明確，再加上評(píng)估統(tǒng)考、研究生考試引發(fā)的“應(yīng)試教育”的影響，使數(shù)學(xué)課基本上成為數(shù)學(xué)公式、定理的講解及解題技巧的訓(xùn)練，缺乏數(shù)學(xué)思想和方法的介紹，缺乏數(shù)學(xué)建摸等應(yīng)用能力的培養(yǎng)，其造成的惡果是學(xué)生覺(jué)得數(shù)學(xué)無(wú)趣也無(wú)用。

4.現(xiàn)代輔助教學(xué)手段不夠。多數(shù)教師上課還停留在粉筆加黑板的時(shí)代，一些現(xiàn)代輔助教學(xué)手段的應(yīng)用極不廣泛，因此，教學(xué)的直觀性、形象性、主動(dòng)性和趣味性不強(qiáng)，教學(xué)效果不理想。

5.考試方式過(guò)于單一?？荚囆问綆缀醵际情]卷考試，試題側(cè)重知識(shí)的考查，忽視能力的考查;側(cè)重理論的考查，忽視實(shí)際應(yīng)用的考查;偏重繁雜計(jì)算的考查，忽視知識(shí)引申的考查。因此，不能夠反映出學(xué)生數(shù)學(xué)的真正水平。

由于上述問(wèn)題的存在，高等院校中大部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)不感興趣，認(rèn)為數(shù)學(xué)的用處不大，極大地影響了他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，更嚴(yán)重的是影響了后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此，這樣的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，可見(jiàn)改革大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段是時(shí)代的需要，勢(shì)在必行，刻不容緩。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.重視數(shù)學(xué)素質(zhì)教育。數(shù)學(xué)素質(zhì)教育是大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的核心，是一種理性的思維模式，它包括了歸納、演繹、數(shù)學(xué)建模等方法。在高等教育強(qiáng)調(diào)能力和素質(zhì)培養(yǎng)的今天，數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生利用已有的知識(shí)，通過(guò)演繹推理發(fā)現(xiàn)新事物的思維方式，應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理的能力，這是數(shù)學(xué)素質(zhì)教育所蘊(yùn)含的。所以，大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要特別注意培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代數(shù)學(xué)意識(shí)，比如：數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想等，在教學(xué)的過(guò)程中，一定要結(jié)合教材適當(dāng)?shù)亟榻B有關(guān)的數(shù)學(xué)史，盡可能向?qū)W生展示數(shù)學(xué)知識(shí)的形成和演變過(guò)程，善于挖掘數(shù)學(xué)內(nèi)容中所隱含的數(shù)學(xué)思想和方法，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。雖然教材是教師用以組織教學(xué)，學(xué)生賴以獲取知識(shí)的主要工具，但是，教材是經(jīng)過(guò)邏輯加工的，是由“概念、公式或定理、例題”組成的純數(shù)學(xué)體系，看不到概念、公式、定理的探索發(fā)明過(guò)程，解題的思索過(guò)程，只看到完整的結(jié)論，至于他們當(dāng)時(shí)是如何發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)迷。因此，教師應(yīng)該重新組織教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)方式，盡量展現(xiàn)知識(shí)的形成過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念、公式或定理做一些必要的探索，教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的方法，而不是讓學(xué)生被動(dòng)地接受課本中的數(shù)學(xué)結(jié)論，從而調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，樹(shù)立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。

2.重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)數(shù)學(xué)改革的產(chǎn)物，數(shù)學(xué)教師不能把數(shù)學(xué)看成是先驗(yàn)的邏輯體系，而應(yīng)把它視為一門(mén)“實(shí)驗(yàn)科學(xué)”，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)和探索數(shù)學(xué)規(guī)律，注重學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中主觀能動(dòng)性和共同參與意識(shí)的培養(yǎng)，重視以數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理為核心的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如學(xué)生問(wèn)：一個(gè)周期性的余弦函數(shù)如何用非周期性的冪函數(shù)來(lái)逼近呢？?jī)缂?jí)數(shù)中的每一項(xiàng)在逼近過(guò)程中如何起作用？教師應(yīng)該讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題，使用Mathematica語(yǔ)言編制的CAI課件，親自動(dòng)手上機(jī)實(shí)踐，觀察它的逼近過(guò)程。因此，在教學(xué)中應(yīng)淡化運(yùn)算技巧訓(xùn)練，改變由教師單向傳輸?shù)慕虒W(xué)模式，上學(xué)生自己動(dòng)手，借助計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件的數(shù)值及圖形功能去展示數(shù)學(xué)中的基本概念和結(jié)論，從中體驗(yàn)如何發(fā)現(xiàn)、探索、應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

三、教學(xué)手段的改革：采用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是一種新興的、先進(jìn)的教學(xué)手段，它具有直觀、形象、生動(dòng)、準(zhǔn)確、美觀等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)它可以改變老師“一塊黑板一支粉筆”的教學(xué)方式。在教學(xué)過(guò)程中用教學(xué)語(yǔ)言較難講清楚的內(nèi)容，如：高等數(shù)學(xué)中極限的思想、微元法的思想以及曲面的截痕法等，在黑板上無(wú)法直觀形象地顯示它們的形成過(guò)程，教師只能夠告訴學(xué)生“它們就是這樣”，讓學(xué)生被動(dòng)地接受結(jié)果，而采用多媒體進(jìn)行演示教學(xué)，利用三大數(shù)學(xué)軟件包Mathematica，Matlab，Maple及CAI課件就能從不同的角度觀測(cè)到空間曲面、曲線等立體圖形的形狀，這是教學(xué)語(yǔ)言及板書(shū)無(wú)法比擬的，通過(guò)Power Point制作動(dòng)態(tài)圖形向?qū)W生展示Taylor多項(xiàng)式逼近函數(shù)和Fourier級(jí)數(shù)部分和逼近函數(shù)的直觀效果，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，提高抽象思維能力，使數(shù)學(xué)教學(xué)不再是枯燥的粉筆加黑板式的教學(xué)，而是可以把理論和實(shí)踐很好地聯(lián)系起來(lái)。

多媒體教學(xué)形象又直觀，同時(shí)又省去了教師板書(shū)的時(shí)間，課堂信息量大，對(duì)于日益減少教學(xué)學(xué)時(shí)的今天，完成教學(xué)計(jì)劃，它是一種必不可少的教學(xué)手段。充分發(fā)揮多媒體輔助教學(xué)功能，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識(shí)面，展示知識(shí)的形成過(guò)程，揭示其蘊(yùn)含的規(guī)律，激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量。

四、考試方式的改革

考試是教學(xué)的一個(gè)特殊環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果的一面鏡子，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的一根無(wú)形而權(quán)威的指揮棒。如果數(shù)學(xué)教學(xué)仍然以考試為核心，老師如何考，學(xué)生如何學(xué)，它直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度，極大地抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性，而且考試的內(nèi)容采用“以單純的知識(shí)機(jī)械記憶為核心”的閉卷考試，它不能反映出學(xué)生數(shù)學(xué)的真正水平。因此，改變單一的、僵化的考試方式勢(shì)在必行，考試中應(yīng)增加對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)素質(zhì)的考核，增加做課題論文、專題討論等開(kāi)卷考核方式，從而促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)從教授單一的書(shū)本知識(shí)中解脫出來(lái)，變?yōu)槎喾N能力及綜合素質(zhì)的提高。

總之，大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要在教育改革的大環(huán)境下，結(jié)合本身的規(guī)律進(jìn)行嘗試和探索，以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的迫切需要。廣大的大學(xué)數(shù)學(xué)教師，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到自己面臨的挑戰(zhàn)及自身的優(yōu)勢(shì)與不足，注重教育觀念的更新，由純粹的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和思想方法向理工結(jié)合的知識(shí)結(jié)構(gòu)和思想方法轉(zhuǎn)變，利用已有的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代數(shù)學(xué)的規(guī)律，改革大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，為創(chuàng)新教育做出貢獻(xiàn)。

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