高校數(shù)學教學以實踐為主體的教學改革探索

楊鵬

（九江職業(yè)大學,江西 九江 332000）

高校數(shù)學教學以實踐為主體的教學改革探索

楊鵬

（九江職業(yè)大學,江西 九江 332000）

我國的教育體制改革在不斷深化，新課程改革也在如火如荼地推進，高校數(shù)學教學的全方位、立體化改革也是勢在必行。在高校教學內容中，高等數(shù)學是基礎課程的主干學科，為了培育綜合型人才，高校的高等數(shù)學基礎教學要致力于學生的學習能力和綜合素養(yǎng)，注重以學生為主體的高等數(shù)學教學實踐改革，突破固有的傳統(tǒng)數(shù)學教學模式，以培育應用型人才為目標進行數(shù)學教學改革探索。

高校；數(shù)學；教學改革；實踐

當前的高等教育由精英教育轉為了大眾化教育，社會需要理論和實際應用兼具的綜合復合型人才、應用型人才。在高校學生的培養(yǎng)目標和要求發(fā)生改變的態(tài)勢下，我們需要對大學數(shù)學教學的狀況進行問題分析，對于不同專業(yè)的數(shù)學教學有不同的基本要求。為了培養(yǎng)社會所需要的人才，要對現(xiàn)有的大學數(shù)學課程體系、教學內容、教學師資等進行改革，關注大學通式基礎課程的改革，為各個專業(yè)課程提供堅實的數(shù)學基礎。

一、研究背景

在高校擴招的背景下，大學規(guī)模不斷擴大，大眾化教育成為了現(xiàn)代的主旋律，這也使大學數(shù)學教學出現(xiàn)了一些新的情況。由于高校擴招后，學生的數(shù)學知識層次參差不齊，學生對于數(shù)學的學習興趣不高，同時，大學數(shù)學學科有其自身的特征，數(shù)學本身是一門側重于研究世界構成要素的空間結構和數(shù)量關系的抽象學科，而大學數(shù)學教學內容更為抽象和嚴謹，也有更為寬泛的應用特性。為了提高學生對于高校數(shù)學的學習興趣，要改變原有的以數(shù)學概念、定理、公式為主的邏輯數(shù)學教學方式，增設一些與實際相關的數(shù)學實踐課程，諸如空間建模、數(shù)學實驗實踐等，使抽象的大學數(shù)學教學內容變得實際而具體，從而增強學生的數(shù)學應用能力和數(shù)學實踐能力，依循數(shù)學知識學習循序漸進的原則，建構學生整個數(shù)學體系的完整性和嚴密性。

二、大學數(shù)學教學的現(xiàn)狀及問題分析

（一）大學數(shù)學教學內容和方式還需要多樣化

在我國傳統(tǒng)的數(shù)學教學觀念中，大多采用單一的數(shù)學概念傳輸?shù)墓虘B(tài)模式，學生在教師的數(shù)學概念、定理講述之下進入數(shù)學練習，這不利于學生數(shù)學學習的主動性的培養(yǎng)，對于數(shù)學學習興趣也難以起到激發(fā)性的作用。同時，大學數(shù)學教學內容呈現(xiàn)固化和單一的現(xiàn)象，多數(shù)的大學數(shù)學內容設計都側重于數(shù)學理論的教學，而對數(shù)學理論在實際生活中的適用性和實用性沒有過多的探究，學生感受不到大學數(shù)學在社會生活中的實用價值和意義，產(chǎn)生大學數(shù)學學習過程中的思維惰性。在數(shù)學教學內容中，沒有滲透思想政治教育和文化教育內容，極大地降低了大學數(shù)學教學的實效性。

（二）學生的大學數(shù)學學習檢驗手段單一，沒有實質性效果

在大學數(shù)學的學生數(shù)學學習過程中，對于學生的數(shù)學學習成果的檢驗方式過于單一，通常是采用試卷考試的方式進行，注重對數(shù)學定理、公式、概念的僵化式記憶，而不會將這些靜態(tài)的數(shù)學知識實踐化、動態(tài)化、實用化，長此以往，學生便會產(chǎn)生對大學數(shù)學的厭煩情緒?？梢?，單一的大學數(shù)學檢驗手段，對于學生的大學數(shù)學學習效果具有制約性作用，無法驗證出學生的數(shù)學實際學習水平，也不符合數(shù)學綜合型人才培養(yǎng)的目標。

（三）大學數(shù)學教師的師資結構存在薄弱和不合理的現(xiàn)象

由于資金的限制及其他因素的制約，大學數(shù)學教師的配備不盡合理，在實際教學過程中，一些資深的知名教師的指引作用和幫帶作用沒有全面地發(fā)揮，中青年數(shù)學教師的數(shù)學教學潛能也沒有得到有效的塑造和挖掘，因而顯現(xiàn)出大學數(shù)學教師師資力量薄弱、整體素質不高的現(xiàn)象，在數(shù)學教師無法進行重組和優(yōu)化的條件下，這不利于大學數(shù)學教學的有效開展。

三、大學數(shù)學教學改革的實踐探索分析

（一）轉變大學數(shù)學教學理念，突顯出高校素質教育的要求和標準

在精英教育轉變?yōu)榇蟊娀逃臅r代背景下，大學的基礎數(shù)學教育也要由應試教育轉變到素質教育上來，對于數(shù)學的教學不僅要把握數(shù)學概念、定理和公式，還要注重數(shù)學教學過程中的多樣化教學方法，引導學生從多角度對問題進行思考和探索，深入體會和發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識內部各要素之間的關聯(lián)，并將空間建模的思想滲透和融入課程學習之中，逐漸培養(yǎng)學生抽象化的思維方式和分析方法，從而把握大學數(shù)學的本質和規(guī)律，用數(shù)學思維思考和改造世界，突顯出大學數(shù)學素質教育的要求，培育出數(shù)學實用型人才。

（二）以專業(yè)大類為依據(jù)，對大學數(shù)學教學大綱進行合理的制定

高校數(shù)學教材要以專業(yè)大類的特點為依據(jù)，在數(shù)學教材中突顯出專業(yè)的不同特色，并根據(jù)不同專業(yè)的教學案例為契合點，使專業(yè)案例與高等數(shù)學教材的例題相融合，注重教學案例中的應用性，能夠用數(shù)學知識解決專業(yè)的實際性問題。鑒于這一認知，高校數(shù)學教師要與任課專業(yè)教師互相溝通，根據(jù)專業(yè)類的教學內容編寫數(shù)學教案，結合數(shù)學課程與后續(xù)課程的聯(lián)系，在數(shù)學基礎教研與專業(yè)課程教研相融合的過程中，使基礎數(shù)學教學目的更為明確，數(shù)學教學的實用性更強，能夠更好地為后續(xù)的專業(yè)課程服務。

（三）科學地調整和優(yōu)化數(shù)學教學內容，合理配置高校數(shù)學課程體系

對于高校數(shù)學課程的設置，要注重其“工具性”的一面，對數(shù)學教學內容進行大類別、大模塊的設置，以“學會、學夠、學全”為原則，科學合理地減少數(shù)學基礎理論課的課時，并適當?shù)卦黾訉嵺`和應用課程的學時，使數(shù)學基礎教學的內容多側重于實踐和應用方面，并強化數(shù)學學科與其他專業(yè)課程的優(yōu)化整合，模糊數(shù)學學科和其他學科課程的界限。在對教學資源進行重新組合和優(yōu)化配置的前提下，盡量減少各學科之間的沖突和重復，運用切實可行的數(shù)學思想和方法，增強和牢固學生的數(shù)學基礎能力，并為后續(xù)的課程內容學習創(chuàng)造條件。同時，要設計科學合理的高校數(shù)學課程體系，具體課程要包括《高等數(shù)學》《線性代數(shù)與空間解析幾何》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《復變函數(shù)》《積分變換》《數(shù)學實驗》《數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)學建?！贰稊?shù)學模型》。

四、注重以數(shù)學實驗為主的高校數(shù)學實踐探索

（一）以數(shù)學實驗為教學手段，推進教學模式的改革。數(shù)學實驗可以從實踐上給予學生直接的刺激，讓學生通過數(shù)學實驗過程，驗證數(shù)學理論和概念的正確性。在數(shù)學實驗的實踐教學中，可以借助于Matlab實驗平臺，在Matlab強大的圖形處理軟件之下，運用編程技術繪制出二維和三維圖形，并在任意旋轉、放大和縮小的過程中，實現(xiàn)色彩描繪、透明設置、即時交互等功能和數(shù)值計算功能，可以增強對數(shù)學教學內容中的極限、求導、積分的數(shù)值計算。在Matlab平臺上，可以動畫地展示出極限過程、函數(shù)的傅里葉級數(shù)等，學生在觀看幾何形狀、曲線的擬合的過程中，可以快速地對數(shù)學概念進行理解，尤其是對于數(shù)學中的空間解析幾何和三重積分定限問題。如果單憑學生自主的想象，難以形成數(shù)學概念，只有在圖形的演示之下，可以有效地化解難題，在簡單的命令之下，實現(xiàn)學生自主的數(shù)學探究和獨立學習。

（二）引入數(shù)學建模，強化高校數(shù)學的實驗教學。數(shù)學理論滲透于社會各個領域，為了讓學生理解數(shù)學理論，引入數(shù)學建模，對復雜的實際問題進行重新的建構，可以利用計算機系統(tǒng)對模型進行數(shù)學求解，將數(shù)學實驗作為數(shù)學模型求解的主要途徑，通過對數(shù)學實驗教學的強化，有效地提高學生的數(shù)學實際應用能力。為此，高校應當普及數(shù)學建模教學，向學生推薦學習具有實用價值的數(shù)學方法，如數(shù)學規(guī)劃方法、灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡分析方法等，使學生在數(shù)學建模引入數(shù)學教學的過程中，提升運用數(shù)學知識的實用能力，培養(yǎng)學生的數(shù)學創(chuàng)新精神和獨立思考精神，激發(fā)出數(shù)學實踐應用的熱情。

（三）以學生為主體，創(chuàng)建和完善分級數(shù)學教學方式。在高校數(shù)學教學中，要以學生為主體，根據(jù)學生的不同數(shù)學層次，對大學數(shù)學課程進行改革，具體包括：（1）對于設計藝術類、新聞傳媒和法學專業(yè)的學生，要開設數(shù)學類課程。在這些專業(yè)類別中的數(shù)學課程，要以微積分知識為中介，由于微積分知識難易適中，可以使相關專業(yè)的學生體會到數(shù)學內蘊的文化之美，從而增強學生的數(shù)學學習興趣。（2）對于高校的創(chuàng)新班和卓越班而言，要開設小班數(shù)學專題研討課程，由于這些創(chuàng)新班和卓越班的人才培養(yǎng)目標是要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和能力的研究型拔尖人才，因而要從人才創(chuàng)新培養(yǎng)的要求出發(fā)，由學術造詣極深的教學名師負責數(shù)學研討的指導，還要組織科研水平高的中青年教師進行數(shù)學課程輔導，在學生與名師交流和互動的前提下，提升研究型學生的創(chuàng)新思維能力。

（四）整體提升高校數(shù)學教學團隊的師資隊伍水平

高校要組建數(shù)學教學團隊，并以一兩名校級數(shù)學教學名師為指導，引領數(shù)學教學改革小組進行大學數(shù)學課程的重點設計和建設，重點負責數(shù)學課程的內容設置、數(shù)學資源重組建設、數(shù)學實驗體系建構、師生互動體系等，并且還要大力培養(yǎng)中青年教師，開展集體攻關，充分發(fā)揮出團隊協(xié)作的優(yōu)勢，通過示范課、聽課、集體討論等方式，整體提高高校數(shù)學教學團隊的師資力量和水平，提高數(shù)學教學水平。同時，還要加強對高校數(shù)學教學各環(huán)節(jié)的監(jiān)控，實施教考分離，全面推進數(shù)學教學和考試考核的順利進行。

綜上所述，在高校數(shù)學教學之中，要以學生為主體，根據(jù)學生的不同層次，以素質教育為宗旨，將數(shù)學基礎課程與其他專業(yè)課程相融合，引入數(shù)學實驗教學和數(shù)學建模方式，使學生得到充分的數(shù)學實踐鍛煉，并在數(shù)學知識的拓展之下，增強對實際問題的分析能力和解決能力，在改革數(shù)學課程體系和教學內容的條件下，在“研究——實踐——總結提升”的循環(huán)過程中，全面提升高校數(shù)學體系的完整性、系統(tǒng)性和實用性。

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