論高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要結(jié)合的必要性及應(yīng)對措施

李海霞，聶東明，馬艷麗

（安徽新華學(xué)院 通識教育部，安徽 合肥 230008）

論高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要結(jié)合的必要性及應(yīng)對措施

李海霞，聶東明，馬艷麗

（安徽新華學(xué)院 通識教育部，安徽 合肥 230008）

結(jié)合應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標，剖析了高等數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)需要脫節(jié)的現(xiàn)狀及原因，探討了高等數(shù)學(xué)緊貼專業(yè)需要的必要性；針對存在的問題，以高等數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)于專業(yè)需要為主線，從教師和學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和體系、教學(xué)方式方法、教材、教學(xué)評價等方面，探討高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要相結(jié)合的策略和方法.

高等數(shù)學(xué)；專業(yè)；教學(xué)內(nèi)容和體系；教材；方法

伴隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和高等教育大眾化的不斷推進，我國涌現(xiàn)出一大批應(yīng)用型本科高校.應(yīng)用型本科高校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過程中，對很多課程都提出了新的要求，高等數(shù)學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)課，一方面是理工類各專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課必不可少的基礎(chǔ)工具,為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程和解決實際問題提供不可少的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識及數(shù)學(xué)方法;另一方面,通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生具有比較成熟的運算能力和自學(xué)能力、綜合運用所學(xué)知識去分析和解決問題的能力.既然為后續(xù)專業(yè)課的工具，那么就要求高等數(shù)學(xué)的教學(xué)要圍繞并立足于專業(yè)需要，在高數(shù)課程教學(xué)中滲透專業(yè)思想，強化運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，為后續(xù)的專業(yè)課提供有益的支撐.但高等數(shù)學(xué)教學(xué)受傳統(tǒng)教育的影響，教學(xué)多注重于高等數(shù)學(xué)本身理論知識的講解，不注意高數(shù)和專業(yè)知識的銜接，忽視專業(yè)差異和專業(yè)需要，忽略學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力，不能將高數(shù)和專業(yè)很好的融合，造成高等數(shù)學(xué)和專業(yè)需要脫離的現(xiàn)象，當(dāng)然也背離了應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)目標.

本文首先剖析了高等數(shù)學(xué)教學(xué)與專業(yè)需要脫節(jié)的原因，探討了高等數(shù)學(xué)緊貼專業(yè)需要的必要性；針對存在的問題，結(jié)合其他研究者的經(jīng)驗，以高等數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)于專業(yè)需要為主線，從教師和學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和體系、教學(xué)方式方法、教材、教學(xué)評價等方面，探討高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要相結(jié)合的策略和方法，使高等數(shù)學(xué)有效的為專業(yè)課程和專業(yè)需要服務(wù)，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題和實際問題的能力，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的學(xué)數(shù)學(xué)到用數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變，使高等數(shù)學(xué)教學(xué)適應(yīng)應(yīng)用型背景下人才的培養(yǎng)要求.

1 高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要脫離的現(xiàn)狀及原因

1.1 學(xué)生方面

（1）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱,學(xué)習(xí)積極性不高.

（2）學(xué)習(xí)缺乏興趣,感覺高等數(shù)學(xué)枯燥、抽象、難學(xué).

（3）意識不到數(shù)學(xué)對其專業(yè)及未來的發(fā)展有什么幫助,遇到專業(yè)實際問題時，不能從問題中抽象出數(shù)學(xué)問題或數(shù)學(xué)模型，欠缺分析和解決實際問題的能力.

1.2 教師方面

（1）沒有脫離傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從數(shù)學(xué)的角度，更多注重數(shù)學(xué)自身體系的完整性，主要講授理論知識，過多強調(diào)知識理論的嚴密性、計算方法與技巧，忽視或忽略數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用.

（2）知識結(jié)構(gòu)單一，數(shù)學(xué)老師對于專業(yè)需要的數(shù)學(xué)知識不了解或了解不多，所以授課過程中，與專業(yè)相關(guān)的例子很少，沒有體現(xiàn)出數(shù)學(xué)在專業(yè)課中的工具性，使學(xué)生意識不到數(shù)學(xué)在后續(xù)課程學(xué)習(xí)的重要性.

（3）數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模活動的開展與推進存在不小的差距，對學(xué)生利用數(shù)學(xué)解決實際問題能力的培養(yǎng)不到位.

（4）教學(xué)方式方法單一，以講授為主，不能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

1.3 教學(xué)內(nèi)容和體系方面

（1）內(nèi)容和體系設(shè)置陳舊，仍然強調(diào)高數(shù)內(nèi)容的理論性、嚴密性、邏輯性和系統(tǒng)性，以書本內(nèi)容為主,講授理論知識,從概念定義到定理證明，繼而例題習(xí)題.雖然有學(xué)校進行了改進，但力度并不大，總體來說不能從根本改觀，不能很好地與專業(yè)相結(jié)合,與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)存在脫節(jié).

（2）數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)實踐活動普及率低，課堂教學(xué)較少涉及.

1.4 教材方面

（1）固守學(xué)科體系的理論性、系統(tǒng)性、完整性與邏輯性，注重數(shù)學(xué)知識本身及解題技巧的編寫，忽視或忽略專業(yè)特點和需要，缺乏針對性和應(yīng)用性.

（2）教材內(nèi)容陳舊和枯燥，不能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

（3）不重視現(xiàn)代教育技術(shù)的介紹，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和實踐能力的例子較少.

（4）牽涉到應(yīng)用問題的選材脫離實際生活和實踐，過于陳舊和簡單.

1.5 教學(xué)方式方法方面

（1）教學(xué)方式方式總體上仍然以講授為主，“教師講、學(xué)生聽”，忽視學(xué)生的主體性作用,缺乏對學(xué)生的積極引導(dǎo)和啟迪，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

（2）以講授數(shù)學(xué)知識本身內(nèi)容為主，重視教學(xué)嚴密性和系統(tǒng)性，甚至把高等數(shù)學(xué)簡單的理解為學(xué)生會做題即可，較少講授與專業(yè)相關(guān)的例子或數(shù)學(xué)模型，針對不同專業(yè)，只是將數(shù)學(xué)內(nèi)容進行簡單的刪減.

（3）現(xiàn)代信息技術(shù)手段用的較少或僅流于形式，本質(zhì)上沒有發(fā)揮到多媒體的優(yōu)勢，只是將原來的黑板板書切換成了幻燈片，依然是教師“講”，學(xué)生“聽”這種被動的教學(xué)方式.

1.6 教學(xué)評價方面

評價方式和模式?jīng)]有太大突破，多數(shù)高校主要還是采用平時成績+期末卷面成績，雖然改變了傳統(tǒng)的期末考試為一錘定音的考核方式，增加了學(xué)習(xí)過程的考核，能從一定程度上反應(yīng)學(xué)生的總體學(xué)習(xí)情況，但由于高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和體系、教師的教學(xué)方式和方法、試卷試題等方面都是以高等數(shù)學(xué)自身理論知識為主，與專業(yè)知識和專業(yè)需要存在脫節(jié)的問題，高等數(shù)學(xué)成績并不能真正反應(yīng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題和實際問題的能力有多高，充其量反應(yīng)學(xué)生本學(xué)期高等數(shù)學(xué)內(nèi)容和一些定理性質(zhì)及計算方法和技巧掌握的情況.

2 高等數(shù)學(xué)與專業(yè)結(jié)合的必要性

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中加強數(shù)學(xué)應(yīng)用實踐教學(xué),幫助學(xué)生理解現(xiàn)實生活中、專業(yè)學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)問題,形成解決這些問題的意識,提高解決這些問題的能力,是時代發(fā)展的需要,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,從一定意義上來說,也是就業(yè)的需要.2000年7月國際數(shù)學(xué)教育委員會在日本主持召了第九屆國際數(shù)學(xué)教育大會(ICME-9),關(guān)于數(shù)學(xué)教育理念,可以概括為三句話:人人需要數(shù)學(xué)；人人都應(yīng)學(xué)有用的數(shù)學(xué);不同的人應(yīng)當(dāng)學(xué)不同的數(shù)學(xué),從而對數(shù)學(xué)的認識從工具的、技術(shù)的層面上提高到文化的層面上.所以，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)要圍繞并立足于專業(yè)需要，在高數(shù)課程教學(xué)中滲透專業(yè)思想，為后續(xù)的專業(yè)課提供有益的支撐，強化運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高素質(zhì)人才.

3 高等數(shù)學(xué)與專業(yè)需要相結(jié)合的策略和方法

3.1 結(jié)合專業(yè)需要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和體系

圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和體系，改變重理論、重證明及計算技巧、教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)于實際應(yīng)用的問題,突出教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性；打破高數(shù)課程自身體系的完整性，根據(jù)不同專業(yè)設(shè)置不同的數(shù)學(xué)模塊，加強與專業(yè)知識之間的關(guān)聯(lián)度，加大數(shù)學(xué)在專業(yè)課程中的滲透；增加數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)軟件內(nèi)容的學(xué)習(xí)（可采用小學(xué)期培訓(xùn)的方式）.

教學(xué)內(nèi)容方面，內(nèi)容的選取體現(xiàn)不同專業(yè)自身的專業(yè)需求，突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用性與相關(guān)專業(yè)的原理、方法，在教學(xué)內(nèi)容模塊設(shè)計上可考慮分為基礎(chǔ)模塊、專業(yè)（或選修）模塊.注重基礎(chǔ)模塊內(nèi)容，同時注意突出專業(yè)模塊的專業(yè)性、特色性.具體如下:基礎(chǔ)模塊內(nèi)容涵蓋函數(shù)、極限、一元二元函數(shù)微分與積分學(xué)；專業(yè)模塊部分主要是相關(guān)知識點與專業(yè)知識的結(jié)合部分，有所選擇的進行講解，主要是常微分方程、三重積分、曲線積分與曲面積分和無窮級數(shù).如：土木專業(yè)，利用積分求平面或曲面面積，求立體體積、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)心、做功、壓力等要重點講解，而級數(shù)部分可以作為了解內(nèi)容或選修內(nèi)容；電子各專業(yè)級數(shù)部分的傅里葉級數(shù)要重點講解，尤其是在電子專業(yè)方面的應(yīng)用進行引申，為后續(xù)專業(yè)的學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)；經(jīng)管專業(yè)，加強微分積分在經(jīng)濟學(xué)上的應(yīng)用，如求極值、最值等內(nèi)容，而三重積分、曲線積分與曲面積分、級數(shù)部分，該專業(yè)了解或選學(xué)；信息專業(yè)也要有所側(cè)重.

3.2 為教材的編寫做準備

通過聽取專業(yè)課教師及學(xué)生的意見或建議，及教學(xué)活動實踐，編寫或出版具有時代性、應(yīng)用性、與專業(yè)的融合性的高數(shù)講義或教材，同時積極開發(fā)完善網(wǎng)絡(luò)課件，建成由文字教材、網(wǎng)絡(luò)課件、試題庫、系列參考書和輔助教材等構(gòu)成的立體化教材.

3.3 深化教學(xué)方式方法改革

（1）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，改變教學(xué)方式，采用多種教學(xué)方式，發(fā)揮學(xué)生的主體性作用，改變“教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)方式，增強學(xué)生思維能力的訓(xùn)練和培養(yǎng).

（2）案例教學(xué).教學(xué)注意加強概念、方法的實際應(yīng)用上，采用具有應(yīng)用意義、與專業(yè)知識相關(guān)的案例進行教學(xué).以專業(yè)中的實際問題為背景，導(dǎo)入數(shù)學(xué)概念和思想，將形成的概念、方法應(yīng)用到專業(yè)實際問題中，并通過合適的案例介紹數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，同時注意加強與實際應(yīng)用聯(lián)系較多的方法、技能的訓(xùn)練，弱化計算的復(fù)雜性與技巧性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中清楚數(shù)學(xué)在專業(yè)的作用，提高學(xué)習(xí)的進行興趣.所以，要求教師在備課時，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，進行精心的教學(xué)設(shè)計，以與專業(yè)相關(guān)的案例恰當(dāng)導(dǎo)入，使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識有一個立體、深入的體驗.在教學(xué)中，注意盡量避免純理論授課，注意各部分的銜接與聯(lián)系，相關(guān)知識與專業(yè)知識的聯(lián)系與應(yīng)用，讓學(xué)生能感受到數(shù)學(xué)來源于生活，運用于生活，生活中處處蘊含著數(shù)學(xué)，感受數(shù)學(xué)的美.

（3）增加數(shù)學(xué)模型的學(xué)習(xí)與講解.根據(jù)不同專業(yè)，教學(xué)過程中安排一些與專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)建模問題，讓學(xué)生通過分組討論、查閱資料、合作探究，建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)軟件給出出解決方案.在此過程中，不但培養(yǎng)了學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題的能力，而且更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力.

（4）合理有效的利用現(xiàn)代化教學(xué)手段.涉及到一些與專業(yè)相關(guān)的案例時，借助多媒體，將一些問題形象生動的展現(xiàn)出來顯示，易于學(xué)生接受和提高學(xué)習(xí)興趣.

3.4 改善教師的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，向“雙師型”教師隊伍邁進

通過加強與專業(yè)課程教師的聯(lián)系和交流，深入了解專業(yè)課程和數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)情況等方式，課程組相應(yīng)教師相對固定于相應(yīng)專業(yè)，與專業(yè)課教師組成的聯(lián)合教研室，加強與專業(yè)課教師的溝通與交流，使相應(yīng)的教師有更多的時間和精力去研究該專業(yè)需要哪些數(shù)學(xué)知識、如何運用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)問題，使高數(shù)教師既能勝任高等數(shù)學(xué)理論知識的教學(xué)，更能將教學(xué)與專業(yè)知識及需要有機結(jié)合起來，在課程教學(xué)中強化實踐和應(yīng)用，推進應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn).

〔1〕孔繁亮，洪港高，等.對民辦高校(應(yīng)用型本科院校)數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、體系改革的實踐與研究[J].中國校外教育，2011(12):257.

〔2〕曾玖紅.高校高等數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的研究和實踐[D].湖南師范大學(xué)，2012.

〔3〕周麗.略論數(shù)學(xué)建模教育與高校數(shù)學(xué)教學(xué)方式改革[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報，2011,26(3):83-85.

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A

1673-260X（2017）10-0018-03

2017-07-11

安徽省高等數(shù)學(xué)省級精品資源共享課 （2016gxk061）；安徽省級教研項目 （2016jyxm0481）；高等數(shù)學(xué)教學(xué)團隊（2016jxtdx03）