韓筠 仲允 鄺雪松

【摘要】大學數(shù)學課程是培養(yǎng)工程技能型人才的基礎(chǔ)，它是學生在創(chuàng)新能力和實踐能力方面保持后勁的主要動力源泉.因此，大學數(shù)學的教學質(zhì)量決定著“新工科”建設(shè)能否走實走深.本文討論了目前大學數(shù)學課程教學中的問題，指出了高校的管理方式及教師的教學觀念對數(shù)學教學改革的重要性，探討了教學內(nèi)容的取舍、如何上好第一門數(shù)學課、學生對數(shù)學的正確認識、如何合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)以及改革考試制度等幾個方面的內(nèi)容.

【關(guān)鍵詞】大學數(shù)學;教學改革;新工科

【基金項目】廣東海洋大學2018年度教育教學改革項目 （No.524210328）;廣東省高等教育教學改革項目（No.530003003010）;廣東海洋大學2019年度教育教學改革項目 （No.570219019）

引 言

數(shù)學是一門重要且應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)學科，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，它已廣泛滲透到自然科學和社會科學的各個領(lǐng)域.“新工科”建設(shè)的啟動，為數(shù)學技術(shù)的應(yīng)用提供了更廣闊的空間，但同時對大學數(shù)學的教學也提出了更高的要求，即必須培養(yǎng)出具有數(shù)學思維能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)數(shù)學人才.目前，大學數(shù)學的教學雖然吸收了前些年教學改革的精華，但仍然遠遠滯后于社會經(jīng)濟和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，所培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)遠不能滿足工程實踐對數(shù)學的需求.2017年，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，希望各地高校開展“新工科”的研究實踐活動，從而深化工程教育改革，推進“新工科”的建設(shè)與發(fā)展，這預示著高等教育步入了新階段.在新形勢下，大學數(shù)學的教學需要進一步改革，以提高大學數(shù)學的教學質(zhì)量，推動“新工科”建設(shè)走實走深.

一、“新工科”需要“新數(shù)學”

新經(jīng)濟的發(fā)展需要高素質(zhì)復合型的“新工科”人才，而大學數(shù)學課程是培養(yǎng)工程技能型人才的基礎(chǔ)，是學生在創(chuàng)新能力和實踐能力方面保持后勁的主要動力源泉.因此，要使未來的新工科大學生工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力，大學數(shù)學的教學改革必須走在前面.

近些年，大學數(shù)學的教學已經(jīng)進行了一些改革，例如，實行分層次教學、引入多媒體輔助教學等.但教學內(nèi)容、教學理念、教學方法以及考試制度都缺乏系統(tǒng)、持久的研究和行之有效的措施.隨著“高技術(shù)本質(zhì)上是數(shù)學技術(shù)”的觀念日益為人們所共識，大學數(shù)學課程開設(shè)的專業(yè)覆蓋面不斷擴大，很多高校的數(shù)學課都是兩個班、三個班甚至四個班的大班授課，即使是同一個專業(yè)的學生，個體差異也愈來愈大，教師很難做到因材施教，也很難關(guān)注每個學生.加之教學內(nèi)容多、課時少，教師疲于追趕教學進度，導致教學方式固化單一，過度依賴多媒體.很多一線教師認為在教學中應(yīng)加強學生數(shù)學實驗、數(shù)學建模能力的培養(yǎng)，這樣不僅可以豐富教學方式、教學內(nèi)容，而且能更好地滿足各學科發(fā)展和工程實踐對數(shù)學的要求，但由于教學內(nèi)容面面俱到，考核方式陳舊老套，教師為了在有限的課時內(nèi)完成教學任務(wù)和提高學生考試及格率，只能放棄對學生數(shù)學實驗、數(shù)學建模的訓練.長此以往，很多大學生對數(shù)學沒有一個正確的認識，覺得大學數(shù)學沒有用，只是為了應(yīng)付考試才學一點，這顯然不利于學生的可持續(xù)發(fā)展，更不能滿足新時代對數(shù)學人才的需要.“新工科”建設(shè)需要的是能夠培養(yǎng)學生邏輯思維能力、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力、數(shù)學建模能力和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代數(shù)學.

二、“新工科”背景下對大學數(shù)學教學改革的幾點思考

1.轉(zhuǎn)變高校的管理方式及教師的教學觀念

課程改革的成敗，教學質(zhì)量的高低歸根結(jié)底取決于教師，所以教師教學觀念的轉(zhuǎn)變對提升大學數(shù)學的教學質(zhì)量尤為重要.教師只有教學觀念轉(zhuǎn)變了才能有意識地轉(zhuǎn)變教學行為，而學校的管理方式、評估標準又會直接影響教師的教學觀念.目前，很多高校都存在重科研輕教學的現(xiàn)象，晉升職稱只看重科研成果，基本不考慮教學水平和教學效果，因而作為教學主要力量的中青年教師不愿將主要精力放在改進教學方法、提高教學質(zhì)量上.高校作為求真育人的地方，應(yīng)該教學和科研并重，讓投身一線教學的教師得到應(yīng)有的待遇，教師才會靜下心來鉆研教學內(nèi)容，研究學生心理，掌握科學的教育策略，形成新的教學觀念.只有教師的教學觀念轉(zhuǎn)變了，才能形成與時俱進的教育教學行為，站“活”講臺，從而提高課堂績效.

2.教學內(nèi)容合理取舍

隨著高等學校教學改革的推進，各專業(yè)的課程設(shè)置和教學內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整，提高了對數(shù)學的要求，但也縮減了數(shù)學教學的課時.這使得大學數(shù)學內(nèi)容多、課時少的矛盾進一步加劇.如果仍然采用單一的教學方式、傳統(tǒng)的教學內(nèi)容，教師為了完成教學任務(wù)，不可避免地會出現(xiàn)“滿堂灌”.這種情況下，要使教師能從繁重的教學任務(wù)中解放出來去關(guān)注學生的個體發(fā)展、專業(yè)需求，去加強學生的數(shù)學實驗、數(shù)學建模的訓練，要讓學生從枯燥的被動學習中解放出來，有自主探索的“土壤”，教師必須對教學內(nèi)容做合理的取舍.近些年，中學數(shù)學的教學已經(jīng)進行了大刀闊斧的改革，例如，極限、導數(shù)、微分等部分大學數(shù)學中的知識已經(jīng)列入了中學數(shù)學的教學.而大學數(shù)學的教學改革滯后于中學數(shù)學，目前使用的大學數(shù)學教材與過去“精英教育”時的內(nèi)容基本一致，沒有做好與中學數(shù)學的銜接，也沒有融入近十年數(shù)學教育改革的成果及現(xiàn)代教育理念.因此，教師在教學內(nèi)容上不能照搬教材，應(yīng)根據(jù)學生專業(yè)刪除一些過于煩瑣的證明和對學生后續(xù)課程沒有任何幫助、相對陳舊的內(nèi)容，融入一些現(xiàn)代數(shù)學的內(nèi)容和理念，有些內(nèi)容要轉(zhuǎn)化成貼近生活或?qū)I(yè)中的數(shù)學問題，放權(quán)給學生，讓他們自己去探索.

3.上好第一門數(shù)學課

大學生面對的第一門數(shù)學課是高等數(shù)學，而高等數(shù)學和中學數(shù)學在研究對象和研究方法上有很大的不同，尤其是高等數(shù)學一開始就是抽象的極限證明，很多同學包括中學數(shù)學成績很好的同學，不明白數(shù)學怎么突然變得如此陌生，不知道該怎么學，從而產(chǎn)生畏懼心理.高等數(shù)學是大學生第一學期最為重要的一門基礎(chǔ)課程，是大學學習的啟蒙課程，學生對高等數(shù)學的學習狀態(tài)會對他們后續(xù)數(shù)學課程的學習以及整個大學的學習產(chǎn)生重要影響，因此高等數(shù)學教師必須讓大學數(shù)學在大一新生面前有一個正確的打開方式.首先，教師要讓學生知道大學數(shù)學與中學數(shù)學的區(qū)別與聯(lián)系，它們在思維方式上有什么不同，讓學生做好情感上的準備，引導學生轉(zhuǎn)變思維方式，而不是急于講授課本上的知識.其次，教師應(yīng)讓學生明白大學數(shù)學與中學數(shù)學在學習方式上有不同.中學數(shù)學講一個新知識點后，教師會帶領(lǐng)學生通過大量練習加深理解，每節(jié)課所學的新內(nèi)容比較少.而大學數(shù)學每節(jié)課相比中學數(shù)學新知識多，信息量大，課后學生需要通過看課本理解課堂內(nèi)容，然后做作業(yè).簡而言之，中學數(shù)學的學習主要依賴數(shù)學教師，而大學數(shù)學的學習主要靠學生自己的主動學習，教師由“保姆”變?yōu)椤耙龑д摺?當然，教師角色的轉(zhuǎn)變、課堂信息的增加都應(yīng)該有個循序漸進的過程，不能跨度過大，讓學生難以適應(yīng)，教師要有足夠的耐心，培養(yǎng)學生的自主學習能力，逐漸讓他們變成課堂的主體.最后，教師要轉(zhuǎn)變學生學習數(shù)學的目標，幫助學生樹立正確的數(shù)學觀.在中學，學習數(shù)學的主要目標是在高考中取得高分，而大學數(shù)學學習的主要目標是使自己具備一定的數(shù)學素質(zhì)和數(shù)學思維能力，能夠應(yīng)用數(shù)學技能解決實際問題，為以后的專業(yè)課程服務(wù).因此，第一門數(shù)學課就要讓學生清楚大學數(shù)學與中學數(shù)學學習目標的不同，要將學生從應(yīng)付考試的學習誤區(qū)中拉出來，幫助他們樹立正確的數(shù)學觀，讓他們意識到數(shù)學對他們今后可持續(xù)發(fā)展的重要性，意識到自己學習數(shù)學不只是為了應(yīng)付考試，而是在進行綜合能力的培養(yǎng)和訓練.第一門數(shù)學課上好了，會使學生對大學的學習充滿信心和興趣，從而使學生整個大學期間的學習進入一個良性循環(huán)的軌道.

4.合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)

飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)使教師可以更好地呈現(xiàn)教學內(nèi)容、教學情境，激發(fā)學生的學習興趣.目前，大多數(shù)高校的數(shù)學課程已全部采用多媒體輔助教學模式.與傳統(tǒng)教學模式相比，多媒體輔助教學極大地節(jié)約了教師書寫板書的時間，增加了教學容量，教師還可以很方便地插入相關(guān)概念的背景知識.然而，多媒體輔助教學如果缺乏與之配套的教學思想、教學內(nèi)容、教學方式等方面的改革，容易導致教師過度依賴多媒體，講課速度過快，信息量過大，學生在課堂上來不及思考等，由傳統(tǒng)的“滿堂灌”變成多媒體輔助教學下的“電灌”.當多媒體應(yīng)用到教學中時，它只能作為一種輔助工具，不能代替教師的主導地位.至于能否提高教學效果，關(guān)鍵在于教師有沒有現(xiàn)代化的教育觀.數(shù)學課堂引入了多媒體并不等于實現(xiàn)了教學的現(xiàn)代化，現(xiàn)代化的數(shù)學課堂不僅需要教學手段的現(xiàn)代化，還需要教學思想、教學內(nèi)容和教學管理的現(xiàn)代化.

在多媒體輔助教學中，教師應(yīng)留給學生思考的時間，不能只顧操作和展示課件，更不能完全依賴多媒體，放棄對傳統(tǒng)黑板的使用.對于一些思路分析、重要例題，教師應(yīng)根據(jù)師生的分析思路在黑板上進行演示，使多媒體和黑板的優(yōu)勢互補，更好地服務(wù)教學.此外，教師應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)，在課堂教學中融入數(shù)學實驗和數(shù)學建模的教學，以增加數(shù)學與現(xiàn)代計算機技術(shù)的融合和應(yīng)用，將抽象的數(shù)學知識與計算機語言結(jié)合起來，提高學生的應(yīng)用能力，教師可以把適合學生自主學習的知識點做成問題解決型、實驗?zāi)M型等，讓學生課后自己去探索學習.計算機和數(shù)學軟件的合理使用對培養(yǎng)工科學生的數(shù)學學習能力和工程實踐能力非常重要.

5.改革考核制度

教學和考核是相輔相成、相互促進的，考核的方式和內(nèi)容對教師的教和學生的學都起著調(diào)控的作用，要切實提升大學數(shù)學教學的質(zhì)量必須改革考核方式和考核內(nèi)容.目前，高校多采用平時考核和期末考試的方式考核學生.大學數(shù)學一般采用大班授課，加之教學內(nèi)容多，課時少，平時考核又缺乏行之有效的具體措施和監(jiān)督，使得平時考核在很多時候流于形式.因此，期末考試是決定學生考核是否合格的關(guān)鍵，而期末考試的試題基本都是知識性的考查，沒有對知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考查，且每一年的考試重難點、題型相差不大，這使學生必然產(chǎn)生應(yīng)試思想.這樣的考核制度無法調(diào)動學生的學習熱情，不利于學生的可持續(xù)發(fā)展，教師也會慢慢產(chǎn)生懈怠情緒.

大學數(shù)學作為基礎(chǔ)課程，其目的不是培養(yǎng)“數(shù)學精英”，而是讓學生具備一定的數(shù)學素質(zhì)，能運用數(shù)學技能解決實際問題，同時提高大學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力.不同層次、不同專業(yè)的學生對數(shù)學的需求不同，因此，大學數(shù)學的考核可以借鑒英語和計算機這兩個科目的等級考試制度，探索出適合大學數(shù)學自身特點的等級考試制度，通過不同的題型考查學生的數(shù)學基礎(chǔ)知識，同時考查他們對數(shù)學知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，并隨著等級的提高逐步加強對應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考查，這樣數(shù)學素養(yǎng)較高、對數(shù)學需求高的同學在后續(xù)專業(yè)課程的學習中會不斷加深對數(shù)學知識的理解，增強對數(shù)學技能的運用，他們的數(shù)學素養(yǎng)不斷提高，可以再次參加高等級考試，有利于調(diào)動學生對數(shù)學的持續(xù)學習;數(shù)學基礎(chǔ)較差、對數(shù)學需求相對較低的同學，他們可以只參加初級考試，不至于心灰意冷或直接放棄對大學數(shù)學的學習.

結(jié) 語

扎實的數(shù)學知識是學生工作后學習新知識、新技能的主要動力源泉，“新工科”建設(shè)要走實走深，必須加快對大學數(shù)學課程的教學改革.教學改革的核心是調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性，培養(yǎng)學生自主學習、自主探索的行為.無論在教學中還是在考核中都應(yīng)側(cè)重學生的數(shù)學思想的培養(yǎng)以及數(shù)學知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).在有限的課時內(nèi)，培養(yǎng)出專業(yè)理論基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)數(shù)學人才，為培養(yǎng)工程技能型人才打下堅實的基礎(chǔ)，更好地服務(wù)“新工科”建設(shè).

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