文科專業(yè)高等數(shù)學(xué)課程的建設(shè)與改革

文鳳春+龍容+沈婧芳+譚勁英+湯鑫

摘 要 本文從師資隊伍、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式等方面探討了文科專業(yè)“高等數(shù)學(xué)”課程的建設(shè)與改革。

關(guān)鍵詞 高等數(shù)學(xué) 課程建設(shè) 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.020

在數(shù)字信息化時代，數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。原來只作定性分析的學(xué)科也開始了定量分析，比如說社會學(xué)、語言學(xué)、法學(xué)等等。高等數(shù)學(xué)的知識和方法，已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生知識、能力結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。數(shù)學(xué)科學(xué)的思維方式和方法，更是他們適應(yīng)未來社會發(fā)展需求的必備素質(zhì)之一。文科專業(yè)類的學(xué)生更加應(yīng)該自覺地接受高等數(shù)學(xué)教育，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)，適應(yīng)社會發(fā)展需求。

2000年以來，我校在英語、文法、廣告學(xué)、社會學(xué)等專業(yè)中開設(shè)了高等數(shù)學(xué)課程，64學(xué)時。17年的高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)在文科專業(yè)學(xué)生實施素質(zhì)教育的過程中發(fā)揮了積極作用，但也存在一些問題。一方面，越來越多的文科學(xué)生渴望學(xué)好數(shù)學(xué)，希望今后能將數(shù)學(xué)作為工具運用到自己的學(xué)科領(lǐng)域，或深刻領(lǐng)會數(shù)學(xué)思想方法；另一方面，對于基礎(chǔ)差的文科學(xué)生而言，數(shù)學(xué)的抽象卻成了他們進入高等數(shù)學(xué)殿堂的絆腳石。為了適應(yīng)素質(zhì)教育和社會發(fā)展的要求，下面我們結(jié)合自己17年的高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)實踐，從四個方面談?wù)勎目茖I(yè)“高等數(shù)學(xué)”課程的建設(shè)與教學(xué)改革。

1 加強文科專業(yè)教師隊伍的建設(shè)

長期以來，我校從事數(shù)學(xué)教學(xué)的老師80%以上都是數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)的碩士或博士，他們具有扎實的數(shù)學(xué)專業(yè)功底。我們都知道，要上好一門課，只有知識儲備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須要有愛心、耐心、責(zé)任心以及一套科學(xué)的教學(xué)方法和講課藝術(shù)。

我校非常重視文科高等數(shù)學(xué)課程師資隊伍的建設(shè)與培養(yǎng)提高。在隊伍建設(shè)方面，首先是保證數(shù)量穩(wěn)定、人員穩(wěn)定、年齡結(jié)構(gòu)合理；第二培養(yǎng)文科高數(shù)課程負(fù)責(zé)人，長期從事這門課程的建設(shè)和教學(xué)改革。在隊伍培養(yǎng)方面，我們堅持在校提高、在線學(xué)習(xí)和走出去多種形式。在校提高就是課程老師潛心研究教學(xué)內(nèi)容，相互聽課，集體備課，積極研究文科學(xué)生的特點，探討教學(xué)方法等活動，并將這些活動制度化。在線學(xué)習(xí)就是進入網(wǎng)易公開課、中國視頻公開課、中國MOOC學(xué)堂，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程、數(shù)學(xué)文化課程、人文藝術(shù)類課程，豐富數(shù)學(xué)老師的人文社科知識和文史知識；聆聽名師講學(xué)，觀摩他們的教學(xué)組織、重難點化解的技巧與藝術(shù)。走出去就是參加國內(nèi)和省內(nèi)數(shù)學(xué)教學(xué)研討會，聽專家、同行的報告，和外校同行交流，吸收、借鑒他人的教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)方法和改革成果。

17年來，通過這些舉措，我們建立了一支教學(xué)過硬的師資隊伍，這支隊伍不僅扎實的數(shù)學(xué)功底，還具備豐富的人文社科知識，具備良好的語言表達能力、駕馭課堂的能力以及與學(xué)生溝通的能力。這些老師深受學(xué)生喜歡和愛戴。

2 深化課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革

初等數(shù)學(xué)是17世紀(jì)以前2000多年的數(shù)學(xué)成果。當(dāng)時人類的活動領(lǐng)域主要是在陸地上，生產(chǎn)力水平很低，數(shù)學(xué)的研究對象主要是不變的量，即常量數(shù)學(xué)。常量數(shù)學(xué)，也叫初等數(shù)學(xué)，是我們小學(xué)到中學(xué)時期的學(xué)習(xí)內(nèi)容。初等數(shù)學(xué)只是一門技術(shù)，算不上科學(xué)。

到了17世紀(jì)中葉，隨著航海業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展，要求精確地測定經(jīng)緯度、計算不規(guī)則圖形的面積、體積、物體運動的瞬時速度以及物體運動的路程等等，微積分理論應(yīng)運而生，從此，數(shù)學(xué)進入變量數(shù)學(xué)時期，即高等數(shù)學(xué)時期。

變是永恒的，不變是相對的。運動的永恒性就是數(shù)學(xué)中的極限運算。如函數(shù)在x=1時無意義，但在自變量無限趨于1的過程中，函數(shù)值無限逼近2。在極限中，抽象出了兩個非常重要的概念——就是“微分”和“積分”，這是高等數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容。微積分思想最早可以追溯到兩千五百年前的古希臘時代。到17世紀(jì)，英國數(shù)學(xué)家牛頓和德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上獨立思考后，各自獨立發(fā)明的。

為了讓文科學(xué)生通過高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，能夠了解數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史，領(lǐng)會數(shù)學(xué)思想，掌握高等數(shù)學(xué)知識，會用數(shù)學(xué)方法解決生活中的實際問題，我們在教學(xué)內(nèi)容作了大膽的嘗試。新生第一次課，給學(xué)生介紹數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程，介紹文科生為什么要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)。高等數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容是一元微積分，我們用48學(xué)時，系統(tǒng)地講授函數(shù)、極限、連續(xù)、微分與積分。統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)處理是工作中要用到的數(shù)學(xué)方法，我們安排的隨機事件及其分布和數(shù)量分析兩章實用性的內(nèi)容。通過17年的教學(xué)實踐，我們設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容深受學(xué)生喜歡，教學(xué)效果好。

3 加強教材建設(shè)

為了建設(shè)好一門課程，教材建設(shè)是必不可少的。我們課程組從2008年就在構(gòu)思編寫一本與我校高等數(shù)學(xué)課程配套的教材。我們的教材建設(shè)經(jīng)歷了三個階段。

第一階段，2009年，我們編寫高等數(shù)學(xué)講義，在學(xué)校使用了三年。

第二階段，我們根據(jù)教學(xué)反饋意見，對高等數(shù)學(xué)講義進行增減，修改，編寫了《大學(xué)文科高等數(shù)學(xué)》教材，第一版于2013年2月在科學(xué)出版社出版。該教材已經(jīng)在我校和武漢設(shè)計工程學(xué)院（原華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院）已連續(xù)使用四年，受到教師和學(xué)生的好評。

第三階段，《文科高等數(shù)學(xué)》第二版被列為學(xué)校首批“十三五”規(guī)劃教材。

第二版是對第一版教材進行修訂、增補、刪減、完善，形成自己的特色。

第二版教材主要內(nèi)容包括緒論、一元微積分、概率統(tǒng)計初步和MATLAB數(shù)學(xué)軟件四大部分內(nèi)容。在緒論中，主要介紹數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史、數(shù)學(xué)的作用以及介紹如何學(xué)好數(shù)學(xué)。在一元微積分章節(jié)的編寫中，我們采用圖像、數(shù)值、符號和語言結(jié)合的方式介紹函數(shù)、極限、連續(xù)、微分和積分等數(shù)學(xué)知識。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，學(xué)生的邏輯思維能力、分析問題的能力能夠得到訓(xùn)練和提高，學(xué)生能夠正確領(lǐng)會并掌握微積分中的數(shù)學(xué)思想和基本方法，提升他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在概率統(tǒng)計初步中，安排了隨機變量和數(shù)據(jù)整理兩章內(nèi)容，實例豐富、數(shù)據(jù)詳實，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握一些實用的方法和技術(shù)，為今后工作打下基礎(chǔ)。在第四部分中，介紹了MATLAB的基本運算以及微積分中的MATLAB求解命令，其目的是向?qū)W生普及先進的數(shù)學(xué)計算技術(shù)。本書還安排了在8個閱讀材料，供同學(xué)經(jīng)一步了解課本中相關(guān)數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生的背景、思想方法以及學(xué)習(xí)方法。每章節(jié)都配備了習(xí)題和一套總習(xí)題，以供學(xué)生課外訓(xùn)練和學(xué)習(xí)檢測。endprint