劉嬋 江偉

【摘要】在工程技術(shù)人才培養(yǎng)中，解決問題的能力被看得尤為重要.高等數(shù)學(xué)是我國本科教育中一門重要的學(xué)科，它是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ).然而，現(xiàn)行的高等數(shù)學(xué)教學(xué)因其過分強調(diào)理論的科學(xué)性、嚴(yán)謹性、系統(tǒng)性，授課方式單調(diào)等原因，無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.本文提出以實際例子為出發(fā)點，以社會需求為導(dǎo)向，結(jié)合專業(yè)，適當(dāng)調(diào)整授課內(nèi)容，借助多媒體豐富授課方式，借助數(shù)學(xué)軟件解決高等數(shù)學(xué)中最讓學(xué)生頭疼也最容易出錯的計算問題，將授課重心轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)思想的理解與實際問題的數(shù)學(xué)化上來.這樣可以減輕了學(xué)生的負擔(dān)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生切實感受到高等數(shù)學(xué)是有用的，易用的.該教學(xué)方案的實施旨在教會學(xué)生解決實際問題，讓高等數(shù)學(xué)成為無處不在的真正有用的工具，具有實際意義.

【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué)；課堂教學(xué)改革；數(shù)學(xué)軟件

【中圖分類號】G642.0

【文獻標(biāo)識碼】A

一、研究背景及現(xiàn)狀

1.高等數(shù)學(xué)在本科教育中的重要地位

高等數(shù)學(xué)是我國本科教育中一門重要的學(xué)科，這是因為一方面其在計算機，物理，經(jīng)濟等專業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基本工具，同時也是許多學(xué)科研究生入學(xué)考試的必考課程[1].另一方面它能逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學(xué)能力，能綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題，對學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和形成具有重要意義[2].不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，更能為學(xué)生日后的持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動力.

2.高等數(shù)學(xué)課程改革中存在的問題

目前高等數(shù)學(xué)課程改革取得了不少的成績，但也存在一些問題，許多高校為了加強實踐性教學(xué)而不合理地壓縮高等數(shù)學(xué)這門基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)課時，但主要的內(nèi)容卻沒多大變化，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)課程上課節(jié)奏較快，又由于高等數(shù)學(xué)和初高中數(shù)學(xué)相比，具有概念性更復(fù)雜，理論性更強，表達形式更加抽象和推理更加嚴(yán)謹?shù)忍攸c，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易遇見困難，進而失去學(xué)習(xí)的興趣.許多學(xué)生覺得高等數(shù)學(xué)沒有用處，抱著“60分萬歲”的態(tài)度來學(xué)習(xí)，只是為了拿到畢業(yè)證和學(xué)位證，老師盡管強調(diào)高等數(shù)學(xué)對學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課有幫助，但由于對學(xué)生專業(yè)課程內(nèi)容也知之甚少，很難說明有什么具體的應(yīng)用，所以也難以引起學(xué)生的重視，種種原因?qū)е赂叩葦?shù)學(xué)變成了教師難教、學(xué)生難學(xué)、掛科率高的課程.

3.高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必要性

近十年來，我國各高校高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革也在如火如荼地進行著，但是實際效果遠沒有達到預(yù)定的期望[1].學(xué)生之所以學(xué)不好高等數(shù)學(xué)課，除了自身的一些原因外，還有就是高等數(shù)學(xué)課程本身內(nèi)容復(fù)雜，教學(xué)方法落后單調(diào)，授課存在一刀切或者是表面分層次但沒有實質(zhì)區(qū)別的現(xiàn)象.興趣是最好的老師，沒有興趣就不可能學(xué)好，因此高等數(shù)學(xué)的改革是必須的，要想徹底改革高等數(shù)學(xué)課程首先要從授課內(nèi)容的改革做起.高等數(shù)學(xué)改革的最終目標(biāo)是要讓學(xué)生感到高等數(shù)學(xué)是有趣的，有用的，易用的，從而使學(xué)生從“學(xué)數(shù)學(xué)”到“用數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)的實用價值.

4.研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢分析

對高等數(shù)學(xué)體系進行改革是當(dāng)前各大高校都在進行的一項重要工作，近些年來，各院校對高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革進行了積極的探索和實踐，提出了一些新的教學(xué)模式，積累了一些改革的經(jīng)驗.其中，分層次教學(xué)和模塊化教學(xué)是其中比較有代表性的兩種改革模式.然而無論是分層次教學(xué)還是模塊化教學(xué)，都不能從根本上解決當(dāng)前普通工科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的諸多問題[3].因此，研究和探索普通工科院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的新的途徑，以提高教學(xué)水平和工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量，是一項非常緊迫的任務(wù).

二、研究內(nèi)容

因材施教是高等學(xué)校在培養(yǎng)人才時的一貫原則，在對工程技術(shù)人才進行培養(yǎng)的時候，應(yīng)該秉著“社會需要什么樣的人才，我們就培育什么樣的人才”，培育真正能適應(yīng)社會的人才.

1.整合課堂教學(xué)

以往的灌輸式教學(xué)，許多學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性，課前不預(yù)習(xí)，課后不復(fù)習(xí)，學(xué)習(xí)效率較差，課堂教學(xué)效果不理想.我們提倡將課堂每個45分鐘進行分割，前面15分鐘老師提出一個跟本節(jié)課有關(guān)的問題，讓學(xué)生自己看書思考，中間的15分鐘教師對本節(jié)課的主要只是進行精講，最后15分鐘學(xué)生在老師的提示與講解下自行解決問題，那么這節(jié)課的作業(yè)就可以是這個問題的完善.

2.采用多媒體授課與傳統(tǒng)授課方式相結(jié)合[4]

多媒體授課是大學(xué)教學(xué)中的常見授課方式，但是部分院校的高等數(shù)學(xué)課程授課方式還是以傳統(tǒng)的板書授課為主（部分使用多媒體上課的老師要求全程使用多媒體），雖然這種傳統(tǒng)的授課方式可以鍛煉教師的基本功，對于新教師的培養(yǎng)有一定的好處，但是多媒體授課也有它的魅力所在，比如說，通過展示動態(tài)變化趨勢幫助學(xué)生理解極限的定義，瀏覽圖片引入現(xiàn)實生活中的例子再用所學(xué)知識解決問題，畫出三維立體圖形讓學(xué)生了解空間圖形的特點、曲線曲面的交線、投影等，便于學(xué)生學(xué)習(xí)多元函數(shù)的積分學(xué).此外，用多媒體課件涵蓋的知識量顯然比傳統(tǒng)方式上課要大的多，因此建議高等數(shù)學(xué)課程采用多媒體授課與傳統(tǒng)授課相結(jié)合的方式.

3.以需求為導(dǎo)向，調(diào)整授課內(nèi)容[5]

高等數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)主要以概念的講解，定理的證明，以及計算為主，而這些在學(xué)習(xí)專業(yè)知識以及走上工作崗位之后根本用不到，工作之后沒有人會拿一道積分題讓人算，也沒有人會要你證明某一個定理，因此我們應(yīng)該注重數(shù)學(xué)的實用性，以社會需求為向?qū)?，以教會學(xué)生用數(shù)學(xué)為目.實際工作中，人們遇到的是實實在在的問題，數(shù)學(xué)概念都是從實例中引入的，如何將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題才是每個人應(yīng)該掌握的重要技能，這也是為什么近年來數(shù)學(xué)建模競賽這門受熱捧的原因，因為它實際，因為它有用，我們要讓數(shù)學(xué)課也變成這種真正有用的課程.

4.采用計算機教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合

數(shù)學(xué)軟件Matlab和Mathematics都可以用來求解高等數(shù)學(xué)中的計算問題[6]，因此建議在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的同時，用一部分學(xué)時來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件，而在平時的教學(xué)過程中弱化計算，讓軟件代替繁瑣的計算過程，將高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)重心放到如何將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題上來.將計算交給計算機，既能讓學(xué)生多掌握一種計算機語言，又能減輕學(xué)生對數(shù)學(xué)的心理排斥情緒，為學(xué)生開闊學(xué)習(xí)思路等.

5.考核形式多元化[7]

教學(xué)內(nèi)容與方法進行了改革，考核方式就有必要進行調(diào)整，可采取開閉卷相結(jié)合的方式，也可以采取機考和筆試相結(jié)合的方式.可以像數(shù)學(xué)建模一樣，讓學(xué)生解決一個實際問題，內(nèi)容上可以涉及學(xué)過的知識，也可以是未學(xué)過的知識、其目的在于培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題與解決問題的能力以及綜合運用知識包括計算機和寫作的能力，真正把素質(zhì)教育落實到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中去.

三、研究意義

將實際問題作為研究對象，使學(xué)生不再對高等數(shù)學(xué)的實用性產(chǎn)生質(zhì)疑，真正體會到數(shù)學(xué)是有用的；

用有趣易懂的實例來講解抽象的數(shù)學(xué)概念，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能用一種輕松地心態(tài)去體會數(shù)學(xué)趣味與美，不再霧里看花.

將如何把實際問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題作為學(xué)習(xí)的重點，可以使學(xué)生在遇到實際問題時能輕松入手；將數(shù)學(xué)軟件融入日常教學(xué)可以使數(shù)學(xué)形象化；教會學(xué)生用數(shù)學(xué)軟件輔助學(xué)習(xí)簡化復(fù)雜的計算，可以使學(xué)生在最短的時間內(nèi)掌握最多最有用的數(shù)學(xué)知識，真正實現(xiàn)“用數(shù)學(xué)”而非單純的“學(xué)數(shù)學(xué)”.

相信這樣的高等數(shù)學(xué)課不僅可以提高數(shù)學(xué)的趣味性，降低數(shù)學(xué)的復(fù)雜性，也可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的有用性使學(xué)生印象深刻并且受益匪淺.

【參考文獻】

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