李 朗,石啊蓮

(齊魯師范學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院， 山東 濟(jì)南 250013)

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索

李 朗,石啊蓮

(齊魯師范學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院， 山東 濟(jì)南 250013)

闡述了應(yīng)用型人才的定義和分類，分析了高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀和改革的緊迫性，結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革提出了幾點(diǎn)思考，意在提高課堂教學(xué)效率、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。

應(yīng)用型人才；高等數(shù)學(xué)教學(xué)；教學(xué)改革

0 引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出：“不斷優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)，優(yōu)化學(xué)科結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多學(xué)科交叉和融合。重點(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模?！盵1]可見培養(yǎng)應(yīng)用型人才是現(xiàn)代高校重要任務(wù)之一，而且正確定義什么是應(yīng)用型人才也是迫在眉睫的問題。高等數(shù)學(xué)是普通高等學(xué)校理工科學(xué)生必修的重要課程之一，意在培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、邏輯思維、精確運(yùn)算等能力。這種作用是高等數(shù)學(xué)所特有的，其他學(xué)科無法替代的。但是目前大部分學(xué)生卻對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒有興趣甚至抵觸，很多學(xué)生抱著及格萬歲的心態(tài)來對(duì)待數(shù)學(xué)課程，沒有達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的，因此對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革是必要的。本文將從應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的視角，對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革作初步的探討。

1 什么是應(yīng)用型人才

應(yīng)用型人才主要是在一定的理論規(guī)范指導(dǎo)下，從事非學(xué)術(shù)研究性工作，其任務(wù)是將抽象的理論符號(hào)轉(zhuǎn)換成具體操作構(gòu)思或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐[2]。

1.1 應(yīng)用型人才的內(nèi)涵

應(yīng)用型人才有別于研發(fā)型人才，后者是發(fā)現(xiàn)知識(shí)、創(chuàng)造知識(shí)，而應(yīng)用型人才不僅要精于理論研究，又能夠理論聯(lián)系實(shí)際把理論應(yīng)用于實(shí)際，所以應(yīng)用型人才的本質(zhì)是“實(shí)踐”，以“實(shí)踐”來服務(wù)社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。中國(guó)工程院潘云鶴院士曾指出，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，迫切需求高校培養(yǎng)三類人才，即創(chuàng)新人才、設(shè)計(jì)人才、管理人才。創(chuàng)新人才即應(yīng)用型人才，其內(nèi)涵是把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的橋梁，也體現(xiàn)了高等教育的應(yīng)用價(jià)值。

1.2 應(yīng)用型人才的層次

應(yīng)用型人才大體可分為兩個(gè)層次[3]：基礎(chǔ)應(yīng)用型人才和高端應(yīng)用型人才。高端應(yīng)用型人才主要是指研究生或是博士，他們?cè)趹?yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)更側(cè)重于科學(xué)研究，能夠推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和突破；基礎(chǔ)應(yīng)用型人才主要指本科生，相比較而言他們更偏向于理論的基本應(yīng)用，是應(yīng)用型人才的主體。

2 高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的迫切性

2.1 高等數(shù)學(xué)教學(xué)目的和任務(wù)

高等數(shù)學(xué)是理工科專業(yè)必修課，跟后續(xù)課程息息相關(guān)，是重要的基礎(chǔ)課。高等數(shù)學(xué)是一門極能鍛煉學(xué)生思維能力以及耐心和定力的學(xué)科。高等數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)知識(shí)去分析和解決問題的能力。譬如一些定理或定義只能記憶一時(shí)，而獨(dú)有的數(shù)學(xué)思維和推理方法卻能長(zhǎng)久發(fā)揮作用，甚至一生受用。英國(guó)著名哲學(xué)家培根曾說過：數(shù)學(xué)是打開科學(xué)大門的鑰匙?，F(xiàn)在數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各領(lǐng)域中的研究對(duì)象數(shù)量越發(fā)增多，特別是計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。所以，社會(huì)向人們提出了一個(gè)迫切的要求：要想成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的現(xiàn)代人，就必須具備一定的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。因此，對(duì)現(xiàn)在本科的大學(xué)生來說，學(xué)好高等數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)業(yè)和其他相關(guān)課程很重要，對(duì)將來更好地融入社會(huì)更重要。

2.2 高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

高等數(shù)學(xué)這門課程經(jīng)歷了幾十年的積累，課程體系和內(nèi)容結(jié)構(gòu)都很完善，多年來一直一成不變地呈現(xiàn)在授課教師和學(xué)生面前。由于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的陳舊和課程內(nèi)容的抽象難懂，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣極低，多數(shù)學(xué)生只能通過對(duì)某些公式、定理的死記硬背以求及格成績(jī)，達(dá)到獲得學(xué)分的目的。雖然課程的任務(wù)完成了，但學(xué)生學(xué)習(xí)的效果卻保證不了，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

由于教師教學(xué)任務(wù)重課時(shí)分配少，教師在教學(xué)的過程中則對(duì)某些內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)，很多定理、性質(zhì)只做介紹不做具體的證明和推導(dǎo)，所以學(xué)生接收到的信息太過理論化，再加上對(duì)大量的練習(xí)感到枯燥無味，很多學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程抱著排斥的心理，這樣既影響課堂聽課效率也降低了學(xué)習(xí)效率，教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

2.3 從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位來思考

順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的現(xiàn)代化和高等教育的大眾化的要求，應(yīng)用型本科人才教育越來越受到重視。傳統(tǒng)的高等學(xué)校教學(xué)中過于注重理論知識(shí)的傳授，忽略了對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的問題，與社會(huì)要求嚴(yán)重脫節(jié)。所以以下幾個(gè)方面迫切需要思考和解決：首先，突出課程設(shè)計(jì)的應(yīng)用性。在本科教育中雖然讓學(xué)生按照培養(yǎng)計(jì)劃掌握一定的專業(yè)知識(shí)是必要的，但也要考慮到學(xué)生在將來工作中的適應(yīng)性和實(shí)踐能力。其次，突出教學(xué)的實(shí)踐性。在教學(xué)中重視實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力。最后，突出課程內(nèi)容的實(shí)用性。根據(jù)實(shí)踐的需要調(diào)節(jié)各個(gè)層次知識(shí)的比例，不要學(xué)習(xí)太過深入的理論，教會(huì)學(xué)生一些推導(dǎo)的方法，以達(dá)到用理論服務(wù)實(shí)踐的目的。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，內(nèi)容上必須強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的目的，突出實(shí)踐性和應(yīng)用性[4]。比如在化學(xué)教育專業(yè)，筆者做了一點(diǎn)嘗試性的創(chuàng)新：減少理論內(nèi)容，降低難度；重要定理的推導(dǎo)過程只給出數(shù)學(xué)思想不做詳細(xì)證明；突出應(yīng)用性內(nèi)容，特別是跟物理密切相關(guān)內(nèi)容；注重計(jì)算能力，服務(wù)于專業(yè)課程。

3 關(guān)于高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考

3.1 教學(xué)內(nèi)容整合與課程體系改革

為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，可從以下幾個(gè)方面對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革：1)引入數(shù)學(xué)史知識(shí)[5]。一方面可以活躍課堂氣氛提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，另一方面通過介紹數(shù)學(xué)家的奮斗歷程可以激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的積極性。2)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，吐舊納新，注重引入現(xiàn)代內(nèi)容。在教學(xué)中注重各學(xué)科的互相滲透，過于抽象的理論可以簡(jiǎn)要介紹甚至可以淡化，對(duì)概念強(qiáng)調(diào)理解、對(duì)公式強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。3)增強(qiáng)應(yīng)用性。現(xiàn)在高校越來越重視高等數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工作中解決問題的能力，所以在內(nèi)容選擇上應(yīng)增加應(yīng)用，使應(yīng)用和理論有機(jī)結(jié)合起來。例如現(xiàn)在我校使用的高等數(shù)學(xué)教材中根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)引入了經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的例子，用這些鮮活的例子增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)，也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)不再是枯燥的計(jì)算和定義、定理，也是現(xiàn)實(shí)生活中解決實(shí)際問題的工具，達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。4)強(qiáng)化數(shù)值計(jì)算的訓(xùn)練。很多理工科的專業(yè)課程都用到高等數(shù)學(xué)的計(jì)算，所以強(qiáng)化計(jì)算的訓(xùn)練可以幫助學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程，對(duì)將來從事專業(yè)方向的工作也是有積極作用。

3.2 引入數(shù)學(xué)建模思想與增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

數(shù)學(xué)建模是近年來新發(fā)展起來的交叉學(xué)科，以建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型來描述生活中的實(shí)際問題為主要研究?jī)?nèi)容，并用數(shù)學(xué)的概念、方法和理論進(jìn)行深入討論，最后得出最佳解決方案。在建立模型的過程中會(huì)用到很多數(shù)學(xué)課程，例如微積分、幾何、微分方程、概率論等。通過數(shù)學(xué)建模，學(xué)生可以把各種理論融合在一起，達(dá)到貫通的目的。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模的思想是必要的，既可以改變重理論輕應(yīng)用的現(xiàn)狀，又能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，并且在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生深入理解問題、分析問題和解決問題的能力[6]，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，拓寬解決問題的思路，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用能力的目的。

3.3 充分利用多媒體和互聯(lián)網(wǎng)為教學(xué)服務(wù)

高等數(shù)學(xué)中大部分內(nèi)容都是定義、性質(zhì)、定理、推論，這些內(nèi)容都比較抽象，完全按照課本內(nèi)容講解，學(xué)生會(huì)感到很難理解、枯燥乏味；而那些定理、推論等內(nèi)容太過抽象，對(duì)學(xué)生的空間想象能力和推理能力要求很高。如果完全用傳統(tǒng)的板書授課，無法展現(xiàn)一些復(fù)雜的推理過程和空間結(jié)構(gòu)，學(xué)生理解起來很困難，往往事倍功半。

多媒體將圖、文、動(dòng)畫等合理的結(jié)合成一體，能夠更直觀、清晰的展示教學(xué)內(nèi)容，不但學(xué)生理解起來容易，而且也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主、學(xué)習(xí)為主教師引導(dǎo)為輔的教學(xué)模式，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主思考、解決問題的能力。教師也能節(jié)省書寫板書的時(shí)間，在有限的時(shí)間里大大提高課堂教學(xué)效率。借助多媒體來輔助高等數(shù)學(xué)教學(xué)能夠達(dá)到事半功倍的效果。

但是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)多媒體在教學(xué)中的地位是“輔助”，不宜過多，而且多媒體包含的內(nèi)容多、播放過快導(dǎo)致學(xué)生沒有時(shí)間進(jìn)行空間思考或是做課堂筆記。過多地依賴多媒體，很多老師就會(huì)把多媒體當(dāng)成了大屏幕教材，從而不愿意深挖教材內(nèi)容，甚至變成了“放映員”[8]，違背了課堂教學(xué)以教師為主體的原則。所以合理、有度的利用多媒體來輔助教學(xué)才是改革的方向。

小結(jié)

應(yīng)用型本科教育是在現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展要求下產(chǎn)生的新型教育[9]，而在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的過程中，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系、改革方向和實(shí)踐需求都需要進(jìn)行大量的探討、創(chuàng)新以及不斷總結(jié)和改進(jìn)。

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[責(zé)任編輯：李強(qiáng)]

2014-12-18

李朗(1982-)，女，吉林松原人，主要從事應(yīng)用泛函分析研究。E-mail：langli@163.com

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