王 文,周 輝,楊世國(guó)
(合肥師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,安徽 合肥 230601)
高等數(shù)學(xué)是生物技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的好壞不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還會(huì)影響地方應(yīng)用型本科院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。本文主要是結(jié)合自身多年對(duì)生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)實(shí)踐,闡述對(duì)生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)思考。
生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),主要是為了對(duì)生物學(xué)問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型,用數(shù)學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題。這就需要一定的數(shù)學(xué)理論,包括微積分、微分方程、線性代數(shù)、矩陣論、概率論等,其中部分理論抽象、枯燥、難以理解。若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,大部分學(xué)生都是記公式、刷題目,處在被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)而忽視了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此,教學(xué)理念要更新、教學(xué)方法也要改革,還要優(yōu)化課程內(nèi)容,也就是要簡(jiǎn)化理論的推導(dǎo)、突出應(yīng)用性。另外,也要對(duì)已有的考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化。拿與生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō),要堅(jiān)持夠用、實(shí)用為原則,刪去過(guò)難過(guò)繁的理論內(nèi)容,突出數(shù)學(xué)的思想方法,以達(dá)到對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。
在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)與學(xué)生的交談,學(xué)生普遍感覺(jué)高等數(shù)學(xué)課程太難、太抽象,而且對(duì)當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)基本是沒(méi)有用處的。也就是說(shuō)學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的過(guò)程中,并沒(méi)有感受到學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)在他們現(xiàn)階段學(xué)習(xí)的生物技術(shù)中有什么應(yīng)用。在應(yīng)用型培養(yǎng)的方針政策下,學(xué)生短時(shí)間很難看到高等數(shù)學(xué)的用處,這就導(dǎo)致了學(xué)生心理的急躁,產(chǎn)生了既然沒(méi)有實(shí)際的用處,為什么還要學(xué)呢?縱然學(xué)不好,也不影響其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。久而久之,經(jīng)過(guò)一屆一屆學(xué)生的相傳,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣也就逐漸降低了。
教師在教學(xué)過(guò)程中注重純數(shù)學(xué)理論的推理,淡化了其在生物技術(shù)方面的實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生自然很難感受到數(shù)學(xué)是不是真的能夠作為作為工具在生物技術(shù)專業(yè)中的有用,這樣學(xué)生慢慢就失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。因此,要讓學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和專業(yè)上的創(chuàng)新意識(shí),能夠成為專業(yè)能力突出的人才,就必須對(duì)教學(xué)進(jìn)行一定程度的改革。事實(shí)上,老師們對(duì)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革一直在進(jìn)行很多針對(duì)性的試驗(yàn),如文 [1-13]。怎樣合理處理好數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)之間的聯(lián)系,以及如何引導(dǎo)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和能力,是現(xiàn)代應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的核心。
當(dāng)前,高等數(shù)學(xué)的教學(xué)理念是:滿足生物技術(shù)專業(yè)的實(shí)際需要,以夠用為主;側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思想和方法思考問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。結(jié)合自身多年的的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),有兩個(gè)方面要注意:一,合理定位高等數(shù)學(xué)課程的功能,由重視數(shù)學(xué)課程體系的完整性向生物技術(shù)專業(yè)的需求和社會(huì)需求的導(dǎo)向轉(zhuǎn)變;二,科學(xué)的制定課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),由重視高等數(shù)學(xué)的解題能力向數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力導(dǎo)向轉(zhuǎn)變。
生物技術(shù)專業(yè)《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)改革的總體思路是:由于學(xué)生基礎(chǔ)不一,要制定合適的教學(xué)計(jì)劃,選用恰當(dāng)?shù)慕滩?,編制合理的教學(xué)方案,再推薦難度適中的教輔資料,再針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)差異實(shí)行分級(jí)教學(xué)。滿足生物專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)需求。
培養(yǎng)應(yīng)用型人才,如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)習(xí)到更多的內(nèi)容呢?因此,內(nèi)容選取是否恰當(dāng)也是能否調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的主要原因之一。在總學(xué)時(shí)較少的情況下,內(nèi)容過(guò)多,學(xué)生難以接受;內(nèi)容太深,學(xué)生又難以理解;內(nèi)容與專業(yè)聯(lián)系不緊密,學(xué)生更不愿學(xué)。所以,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是重要的改革之一,這也反映了教學(xué)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)。另外,教學(xué)內(nèi)容的選取也要依據(jù)生物技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),要圍繞專業(yè)后續(xù)的發(fā)展和畢業(yè)工作的實(shí)際需要,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行挑選,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的和適用的知識(shí)。在不影響課程體系下,刪減過(guò)難過(guò)繁的不實(shí)用內(nèi)容,簡(jiǎn)化理論,突出數(shù)學(xué)的思想和方法。
因此,對(duì)于生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教材的選取至關(guān)重要,我們進(jìn)過(guò)多次的調(diào)研和討論,
最終采用的是同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系編寫(xiě)的《本科少學(xué)時(shí)類型高等數(shù)學(xué)》教材,這套教材內(nèi)容上,在不影響課程理論體系的下,簡(jiǎn)化繁瑣的推理論證過(guò)程,突出微積分在實(shí)際應(yīng)用運(yùn)算方法,著重基本技能的訓(xùn)練但不過(guò)分追求技巧的原則。
在教學(xué)過(guò)程中,我們也努力將抽象,難以理解的內(nèi)容通俗化,便于學(xué)生更好的理解。比如,在講解極限概念時(shí),可以先要求學(xué)生利用圖書(shū)館或者網(wǎng)絡(luò)查找并收集有關(guān)極限的資料,再整理資料,進(jìn)而提出與極限有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。我再通過(guò)PPT課件,形象的展示細(xì)胞不斷分裂的過(guò)程,已揭示極限概念的內(nèi)涵。更重要的讓學(xué)生主動(dòng)的參與學(xué)習(xí)。再比如,在講解微分方程這節(jié)內(nèi)容的時(shí)候,我會(huì)舉一些微分方程在生物學(xué)中應(yīng)用的例子,如細(xì)胞生長(zhǎng)的計(jì)算,細(xì)胞團(tuán)內(nèi)氧的傳遞等例子,以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)上學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生感受到高等數(shù)學(xué)在生物學(xué)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值??傊稽c(diǎn),舉例子盡量舉一些與生物學(xué)有關(guān)的例子,讓學(xué)生看到,高等數(shù)學(xué)在生物專業(yè)上有應(yīng)用。
充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一定程度的創(chuàng)新。具體體現(xiàn)在:(1) 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)手法,以與生物技術(shù)專業(yè)相關(guān)的問(wèn)題帶動(dòng)教學(xué),采用類比和啟發(fā)的方式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和獨(dú)立研究的能力,并將多媒體和互聯(lián)網(wǎng)引入高等數(shù)學(xué)教學(xué),有選擇性的制作PPT,以及引導(dǎo)學(xué)生合理運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生課堂的參與度,進(jìn)而增強(qiáng)課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果;(2) 增加多樣化的輔助教學(xué),如課上答疑、課后輔導(dǎo)、習(xí)題課、期中和期末系統(tǒng)復(fù)習(xí)等等;(3) 將數(shù)學(xué)建模的思想融入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,闡述數(shù)學(xué)概念和公式的實(shí)際來(lái)源與應(yīng)用,讓學(xué)生了解問(wèn)題產(chǎn)生的背景,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思想去考慮問(wèn)題。激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣、熱情,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力;(4) 搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),比如:微信,E-mail, QQ等,實(shí)現(xiàn)師生遠(yuǎn)程溝通和交流。
可以采用課堂討論、布置問(wèn)題課后思考、隨堂小測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)、課后小論文、期中考試和期末考試等多種考試形式,重點(diǎn)不在于考察學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理論推導(dǎo),而在于考核學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,同時(shí)能也能考查學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料的能力,引導(dǎo)學(xué)生合理運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng),讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的最大潛能,更加全面的考查學(xué)生的真實(shí)水平和綜合素質(zhì)。
(1)教師要不斷對(duì)教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面優(yōu)化創(chuàng)新;(2)教師深入了解高等數(shù)學(xué)在生物技術(shù)類專業(yè)方面的實(shí)際應(yīng)用,以便更好的引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握高等數(shù)學(xué)中哪些知識(shí)點(diǎn)。教師通過(guò)自身專業(yè)的提升,帶動(dòng)學(xué)生在創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力等方面的發(fā)展,使高等數(shù)學(xué)教學(xué)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求。
總之,在與生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,要不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念、簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容的難度、探索有效的教學(xué)方法,以便能夠根據(jù)學(xué)生的相應(yīng)程度制定考核標(biāo)準(zhǔn),在引導(dǎo)學(xué)生合理的運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和圖書(shū)館查閱資料,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和應(yīng)用能力,滿足現(xiàn)代社會(huì)的需要。
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合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào)2017年6期