盛夏
高等數(shù)學作為一門高?;A(chǔ)學科,占據(jù)極其重要且不可替代的地位。華羅庚說過:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日月之繁,無處不用到數(shù)學?!?因為數(shù)學的基礎(chǔ)性,決定了其能夠以數(shù)學模型為框架下的思想和方法表達任何一門學科。那么,這樣一門內(nèi)容龐大的“基礎(chǔ)必修課”在應用技術(shù)型高校人才培養(yǎng)模式下,就不能僅局限于“教”與“學”方面,而應著力于“教”“學”“用”之間的化學反應。
為契合應用技術(shù)型高校人才培養(yǎng)模式要求,文章在傳統(tǒng)高等數(shù)學課程教學模式中“教”與“學”的基礎(chǔ)上,增加“用”的探討。以“用”的方向為著力點,從“用什么”“怎么用”和“往哪用”等方面探討此類高校教育模式改革的可行性,力求搭建“學”與“用”的橋梁,明確學生學習的目的性,從而為“專業(yè)化”高等數(shù)學教學模式改革奠定基礎(chǔ)。
一、搭建“學”與“用”的橋梁
學以致用不是空話,“用”是檢驗所學價值的最好途徑。應用技術(shù)型高校所培養(yǎng)的人才目標與綜合類大學存在差異,其大部分畢業(yè)生更加傾向于從事專業(yè)技術(shù)類工作而非科學研究類,因此在該環(huán)境下,作為基礎(chǔ)學科的教學同樣要找到契合點。而高等數(shù)學這門課程所體現(xiàn)的價值更多在于將教學向“專業(yè)化”推進,將教學改革落到實處,在實踐中找到適合應用技術(shù)型高校的教學措施。
傳統(tǒng)教學模式相對側(cè)重“教”與“學”的連接,教師怎樣教、學生怎樣學,更注重知識的“深度”與“廣度”。而應用技術(shù)型人才顧名思義,因其發(fā)展方向的局限性注定其不會走上數(shù)學學科的科學研究之路,那么在教學的“深度”與“廣度”方面應做出適當取舍,在“學”與“用”之間搭建一道橋梁,用“熟練度”與“契合度”加固這座橋,使學生學習達到事半功倍的效果,對其未來發(fā)展也有所裨益。
“學”與“用”之間具有化學反應,學是為了用,用是更重要的學。這是教學工作者應有的覺悟,教書不僅是為了傳授知識,其價值在于引領(lǐng)學生學習,指引學生如何使用學習到的知識。不能應用的知識與書本無異,這部分內(nèi)容會在學生未來工作學習中逐漸被淡忘,唯有教會學生如何使用才能調(diào)動學生的求知欲望。
二、探索“用”的方向
關(guān)于知識的運用一直有這樣一種說法:“沒有無用的知識,只有還沒派上用場的知識?!睂τ趯W生而言,或許直到學生學習專業(yè)課或工作后才會意識到大學期間學習的數(shù)學知識被應用到什么領(lǐng)域,或會感到“書到用時方恨少”。那么,能否將該種意識提前?從根本上改變學生對待數(shù)學學習的態(tài)度和方法。這就需要老師在教學過程中,適當了解學生專業(yè)課開設(shè)情況以及與數(shù)學學科之間的關(guān)聯(lián),做足前期工作,搭建數(shù)學基礎(chǔ)課與專業(yè)課乃至專業(yè)崗位需要之間的聯(lián)系,從而將數(shù)學這門學科適當“專業(yè)化”,增強其實用性,降低學習難度與學習門檻。當然,該部分工作不是教完一屆兩屆學生或是一個兩個老師就能完成的,畢竟數(shù)學知識具有極強的關(guān)聯(lián)性,斷章取義并不值得提倡,也違背了教育學精神,循序漸進、逐年增減、甄別探討是必不可少的工作。要想建立科學的“專業(yè)化”數(shù)學體系也唯有嘗試,下文將詳細探討“用”可以從哪些方面入手,并針對這些方面又可以嘗試做些什么。
(一)“用什么”
這是一個最初級的探討,教師在備課過程中,經(jīng)常會結(jié)合以往教學經(jīng)驗與某些前沿知識背景,加入自身對某個知識點或者解題方法的理解。而如果在為學生準備教學資料的過程中,對專業(yè)方面做一些了解,在選擇例題或者講解方法時就自然會產(chǎn)生側(cè)重點,興趣是第一老師,會讓學生上課時具有強烈的代入感,從而激發(fā)學生的學習興趣,增加學習動力。
可以說“數(shù)學就像一片大海,而不同專業(yè)的支流或成河,或成江,或成一片新的汪洋?!边@片“大海”是理工科領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ),沒有人知道它有多深有多廣,但很多人能從中汲取養(yǎng)分。而教師的工作就是幫助學生選擇他們所需的養(yǎng)分,為學生準備充分的專業(yè)相關(guān)教學資料,這些需要教師根據(jù)自身學科知識積累做到廣泛收集、準確分類和系統(tǒng)整理。
(二)“怎么用”
有了學科資料,有了專業(yè)案例,更重要的是教會學生如何運用數(shù)學的知識點或解題方法。該部分教學工作既考驗教師融會貫通的能力,也檢驗教師的知識梳理能力。
以專業(yè)案例為參考,講解將具有側(cè)重性。該側(cè)重性主要體現(xiàn)在對知識點講解的詳略取舍,當然這并不代表著要放棄所有數(shù)學證明過程而專攻解題,這樣片面且絕對的策略只會讓學生感到云里霧里,缺乏記憶點。若某些定理證明能很好地闡述它是怎么來的,怎么用的甚至是怎么變化的,那么該類具有體系性的定理就應幫助學生理清來龍去脈,才能增加“做出一碗好飯”的概率。而面對部分與前后關(guān)聯(lián)不大,方法非常復雜或是推導量巨大的證明,有時在課時量不足的情況下強行證明,效果反而適得其反。因此,因材施教,加之經(jīng)驗加持,會使每個老師心里都有一張清晰的“表格”,告訴自己面對什么樣的學生,哪個知識點要怎么講,這張“表”未必絕對統(tǒng)一,但應具有科學性。
結(jié)合案例講授知識點,又可分為單一案例結(jié)合和綜合案例結(jié)合。所謂單一案例結(jié)合,即隨知識點隨講,耗時較短,但一定要具有強烈代表性,知識點體現(xiàn)非常明顯。該類案例的好處在于快速、直觀地抓住內(nèi)容精髓,方便理解、扎實記憶。而另外一種綜合案例,則可以看作是數(shù)學建模。前面提到過數(shù)學在各學科中的應用主要是數(shù)學建模的思想和方法體現(xiàn),那么適當提供有針對性且簡單的數(shù)學建模問題,讓學生在掌握知識點后,進一步思考知識點要如何解決這個“必然可以解決”的問題,是鍛煉學生學以致用的第一步。在選擇問題時,只要注意難度適中和方法契合,學生在解決問題過程中,即便一開始不適應,通過老師的引導和自我思考,最終會獲得成就感、樹立信心。經(jīng)過相關(guān)訓練后,在教授學生數(shù)學知識的同時,教會學生如何將該部分知識應用到此類案例中,學生適應該種教學模式后,就會慢慢培養(yǎng)主動解決問題的習慣。
考教結(jié)合是由案例法引發(fā)的后續(xù)問題,在有限的課堂時間里,將部分習題內(nèi)容轉(zhuǎn)換為案例教學,減少學生相應習題量,那么考核標準也應隨之做出調(diào)整,比如將小組或個人綜合案例考核計入期末成績;在期末試卷中增加應用題比重,讓學生掌握解決問題的能力成為明確的考核標準之一等。只有考教一致,學生在學習過程中才會更加有動力和興趣。
(三)“往哪用”
如果說“用什么”是找到知識與問題的契合點,“怎么用”是學會用知識點解決相應問題,那么“往哪用”就是培養(yǎng)尋找搭建問題和分析解決問題的綜合能力。
古話說:“授人以魚不如授人以漁”。階段性教會學生怎樣將所學知識應用于專業(yè)中不是根本目的,長遠來看,通過此類教學模式,讓學生學會判斷專業(yè)性知識的數(shù)學屬性,并找到解決方案才是最終目標。發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題以及解決問題四部曲,最難的也往往最容易被忽略,只有具備解決相關(guān)問題的經(jīng)驗和系統(tǒng)性知識積累,才會在未來學習和工作中,對實際問題產(chǎn)生足夠的敏感度,才能真正稱之為“用”。
在學生適應解決“必然可以解決”的問題后,可進一步嘗試發(fā)動大家共同尋找“看起來很像,但又不確定能解決”的問題。或許是一項看似很浪費時間的舉動,但在此過程中,學生從最初發(fā)現(xiàn)問題、收集問題,到嘗試利用學過的知識解決問題,到解出或解不出問題,這一系列的教學過程,既能鍛煉學生收集、鑒別和整理資料的能力,又可培養(yǎng)知識分類與提取能力。最終無論問題是否得到解決,學生收獲的是研究過程和學習能力,面對挫折越挫越勇,從而培養(yǎng)出百折不撓的創(chuàng)新求知精神,恰恰暗合課程思政主題教育。
三、結(jié)語
教師在傳授知識的同時,更多的是教授學生怎樣拓展思維,怎樣將所學歸類整理、儲存而后調(diào)用,不僅會“用”在當下,還要會“用”在未來的專業(yè)課甚至專業(yè)技術(shù)工作領(lǐng)域上,這就需要對知識運用有充分的涉獵,不僅僅是在課堂上做幾道練習題,而是在看似無關(guān)的高等數(shù)學教育中,加入應用技術(shù)型高校學生的專業(yè)類知識鏈接。這是一種契合應用技術(shù)型高校人才培養(yǎng)模式的“專業(yè)化”基礎(chǔ)教學新模式,也唯有教會學生“用”的教學才是成功的教學。
【基金項目】吉林省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度“應用型高?!陡叩葦?shù)學》課程‘專業(yè)化’教學模式的研究與實踐探索”(課題編號GH20472) 。
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(作者單位 吉林建筑科技學院)