張艷華 智紅燕 于娟 邢麗麗
【摘要】《高等數(shù)學(xué)》是理工類專業(yè)重要的基礎(chǔ)必修課.教師一定要把握好第一堂課,給學(xué)生闡述清楚三個(gè)問題:為什么學(xué)?學(xué)什么?怎么學(xué)?講清楚混合式教學(xué)的流程,讓學(xué)生明白大學(xué)學(xué)習(xí)以自主學(xué)習(xí)為主.依據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文僅對如何上好高等數(shù)學(xué)的第一堂課談?wù)劰P者的看法和做法.
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);混合式教學(xué);大學(xué)新生;第一堂課
【基金項(xiàng)目】本文得到學(xué)校項(xiàng)目:中國石油大學(xué)(華東)常規(guī)教學(xué)改革項(xiàng)目(編號(hào):JY-B201856)的資助
《高等數(shù)學(xué)》是理工科學(xué)生的一門公共基礎(chǔ)課,其理論知識(shí)和思想方法是后續(xù)課程和繼續(xù)深造必不可少的一種工具.《高等數(shù)學(xué)》課程在20世紀(jì)90年代以前改革不大,教材、內(nèi)容和教學(xué)方法變化甚微.2018年8月教育部下發(fā)了《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》,努力打造一批“金課”,淘汰“水課”.全國高校都在開展如火如荼的教學(xué)改革,努力打造適合本校學(xué)生的“金課”.教育部啟動(dòng)的一系列教育改革舉措也促使《高等數(shù)學(xué)》課程登上了變革的快車.筆者經(jīng)過兩年多的實(shí)踐探索,發(fā)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)更適合當(dāng)前環(huán)境下對《高等數(shù)學(xué)》課程的學(xué)習(xí).
對于大學(xué)新生如何盡快擺脫中學(xué)應(yīng)試教育的學(xué)習(xí)方式,快速適應(yīng)大學(xué)的自主學(xué)習(xí)模式和不斷變革的大學(xué)素質(zhì)教育,是每一個(gè)大一新生所面臨的問題,也是教師在教學(xué)過程中高度重視的一個(gè)問題.《高等數(shù)學(xué)》課程是許多學(xué)生大學(xué)階段的第一堂課,我們都說“良好的開端是成功的一半”“工欲善其事,必先利其器”,尤其是實(shí)行線上線下混合式教學(xué)的第一堂課顯得更加重要,需要教師用心規(guī)劃、設(shè)計(jì).
一、設(shè)計(jì)開場白
對于剛步入大學(xué)的學(xué)生來說,什么都是新的,新的校園,新的同學(xué),新的老師.對于大學(xué)的課堂是什么樣子的,很多同學(xué)懷有強(qiáng)烈的好奇心.筆者每年給大一學(xué)生上第一堂課時(shí),學(xué)生都會(huì)興奮地說:“老師,您的課是我們來到大學(xué)的第一節(jié)課!”看到學(xué)生激動(dòng)和充滿期待的臉龐,作為教師的我又怎能讓他們失望呢?這無疑也給了我很大的壓力和動(dòng)力,一定要來個(gè)開門紅,不能讓學(xué)生失望!
第一堂課的開場白一定要做到精煉、簡短、熱情,同時(shí)又要拉近與學(xué)生的心理距離.我的開場白第一句話是:“歡迎各位同學(xué)來到美麗的青島,融入中國石油大學(xué)這個(gè)大家庭,祝愿各位四年后都能夠成為更優(yōu)秀的自己!”第二句話是簡單介紹自己,留下辦公地點(diǎn)、電話、E-mail和QQ號(hào)碼,方便師生之間的溝通,也會(huì)簡單介紹一下自己的興趣愛好以及研究方向.第三句話是:“歡迎各位同學(xué)來到我的高等數(shù)學(xué)課堂,希望我們共同努力,夯實(shí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).教學(xué)相長,同學(xué)之間、師生之間一定多交流、溝通,可以線上溝通,也可以去我辦公室溝通.”
下面以一個(gè)小故事引出課程介紹:“想必各位同學(xué)對流傳大學(xué)校園的一個(gè)愛情故事早有耳聞!從前有棵樹,叫高數(shù),上面掛了很多人;旁邊有座墳,叫微積分,里面葬了很多人.如果有一天,高數(shù)和線性代數(shù)遠(yuǎn)走高飛,從此消失在校園里,這將是你聽過的最美的愛情故事.這個(gè)故事是不是讓許多同學(xué)對大學(xué)的《高等數(shù)學(xué)》和《線性代數(shù)》兩門基礎(chǔ)課程聞而生畏?事實(shí)果真如此嗎?下面我們就正式開啟我們的高等數(shù)學(xué)之旅.”
二、課程簡介
《高等數(shù)學(xué)》課程一直是高等院校最重要的公共基礎(chǔ)課程,除了提供學(xué)習(xí)大多數(shù)專業(yè)課程所必要的知識(shí)基礎(chǔ),它在大學(xué)素質(zhì)教育中的重要性也越來越顯示出來,因此高校幾乎所有的專業(yè)(包括文科)均開設(shè)這門課程.《高等數(shù)學(xué)》的第一堂課是緒論課,首先要讓學(xué)生清楚下面的幾個(gè)問題:
1.為什么學(xué).
如果開課之初同學(xué)們都能問一下自己這個(gè)問題——為什么學(xué)高等數(shù)學(xué),那么相信同學(xué)們的高等數(shù)學(xué)會(huì)學(xué)得很順暢.可是,大部分同學(xué)沒有考慮過這個(gè)問題,老師教什么學(xué)什么,一個(gè)學(xué)期下來學(xué)得糊里糊涂的.為什么學(xué)高等數(shù)學(xué)或者微積分?一、數(shù)學(xué)無處不在,比如拍照的美顏,車牌識(shí)別系統(tǒng),導(dǎo)航系統(tǒng)GPS等;二、數(shù)學(xué)是科學(xué)技術(shù)飛躍的基石,華為總裁任正非先生曾提到,“華為5G標(biāo)準(zhǔn)是源于十多年前土耳其Arikan教授的一篇數(shù)學(xué)論文”,我想這就是最有力的證據(jù);三、高等數(shù)學(xué)是后續(xù)學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)相關(guān)的課程的基礎(chǔ),比如大學(xué)物理、流體力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方程、信號(hào)處理等課程,沒有高等數(shù)學(xué)打基礎(chǔ),其他課程很難開展;四、數(shù)學(xué)能力是當(dāng)今時(shí)代的基本素質(zhì),在培養(yǎng)嚴(yán)密的邏輯判斷分析能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度方面是其他學(xué)科無法替代的,這些能力就像春雨一樣“潤物細(xì)無聲”,但卻實(shí)實(shí)在在地影響著你,提高你在社會(huì)生存中所需要的能力.
2.學(xué)什么.
高等數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容包括四個(gè)部分:微積分學(xué)、常微分方程、向量代數(shù)與空間解析幾何和無窮級(jí)數(shù).
微積分學(xué)是高等數(shù)學(xué)的核心,研究的是函數(shù)的連續(xù)性以及導(dǎo)數(shù)、微分、積分的概念、性質(zhì)和應(yīng)用,分單變量微積分和多變量微積分.常微分方程是用微積分方法研究實(shí)際問題的紐帶和橋梁,研究的是微分方程解的性質(zhì)和解的求法.向量代數(shù)與空間解析幾何研究的是向量的概念與運(yùn)算,并以向量為工具,研究空間的曲線、曲面的代數(shù)描述及函數(shù)的幾何表示,是平面解析幾何的推廣.無窮級(jí)數(shù)是有限求和的推廣,研究級(jí)數(shù)的收斂性及函數(shù)的展開問題.
高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)的主要區(qū)別在于研究的對象和研究方法上的不同.初等數(shù)學(xué)研究的是規(guī)則、平直的幾何對象和均勻、有限過程的常量;高等數(shù)學(xué)主要研究的是不規(guī)則、彎曲的幾何對象和非均勻、無限過程的變量.
當(dāng)然,在掌握課程知識(shí)的情況下,更重要的是掌握一些數(shù)學(xué)思想,比如,極限的思想,極限的思想貫穿整個(gè)高等數(shù)學(xué)課程的始末;再如,以常代變、以直代曲的思想,在實(shí)際工程中應(yīng)用得非常廣泛.除此之外,還要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思維,會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光去觀察問題、思考問題.
3.怎么學(xué).
高等數(shù)學(xué)的特點(diǎn):概念抽象,推理嚴(yán)謹(jǐn),結(jié)論明確,應(yīng)用廣泛,知識(shí)逐漸積累. 課程的授課特點(diǎn)是:節(jié)奏快,內(nèi)容多.基于這些特點(diǎn),同學(xué)們除了需要預(yù)習(xí)、認(rèn)真聽講、復(fù)習(xí)之外,還需要做到:
(1)端正學(xué)習(xí)態(tài)度.不管中學(xué)階段的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)如何,來到大學(xué)都要謙虛認(rèn)真,戒驕戒躁,不要因?yàn)檫^去的成績而驕傲或畏懼.態(tài)度決定一切!既然同學(xué)們能夠進(jìn)入相同的梯隊(duì),大家的起點(diǎn)就差不多,只要學(xué)習(xí)態(tài)度端正,相信同學(xué)們一定可以學(xué)好高數(shù)!
(2)有正確的學(xué)習(xí)方法.同學(xué)們要尋找一種適合自己的學(xué)習(xí)方法,能夠讓學(xué)數(shù)學(xué)像讀小說一樣,“無須死記硬背”“抓住故事梗概”“學(xué)會(huì)將所學(xué)的知識(shí)教給別人”……如果能做到這幾點(diǎn),那么學(xué)得就會(huì)輕松、愉快.對于教材上的內(nèi)容應(yīng)做到:定義會(huì)說,定理會(huì)證,公式會(huì)推,例題會(huì)做會(huì)講.讀書的過程就是讓教材“由厚變薄,由薄變厚”的過程.做題的過程不僅訓(xùn)練思維,也訓(xùn)練計(jì)算.同學(xué)之間、師生之間還要多交流,交流的過程不僅可以釋疑解惑,還可以激發(fā)一些學(xué)術(shù)的火花,使大家共同進(jìn)步.
(3)反思、回顧、提問題.愛因斯坦曾說過,“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更為重要”.在學(xué)習(xí)中,同學(xué)們要學(xué)會(huì)向自己提問題,向同學(xué)提問題,向老師提問題,能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題并提出問題,說明已具備基本科學(xué)素養(yǎng).
三、線上線下混合式授課方式
線上線下混合式教學(xué)在中學(xué)推廣較少,學(xué)生對這個(gè)授課方式是陌生的,因此第一堂課就要讓學(xué)生先了解什么是線上線下混合式教學(xué),教學(xué)流程什么樣,線上的工具與平臺(tái)用什么.
1.線上線下混合式教學(xué).
混合式教學(xué),是線上(利用網(wǎng)絡(luò)資源)和線下(固定時(shí)間和教室)兩種形式穿插進(jìn)行的授課方式.比如,每周有三次大課,可以有一次采用線上,兩次采用線下,或者單雙周交替進(jìn)行也可以,施行方式是靈活的.把線上的優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)資源和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢有機(jī)地結(jié)合起來,是對傳統(tǒng)教學(xué)課堂的重構(gòu),可以把學(xué)生由淺度學(xué)習(xí)引向深度學(xué)習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)”.
線上學(xué)習(xí)是基于已經(jīng)有的網(wǎng)絡(luò)資源自己學(xué)習(xí)(自學(xué)),“教”和“學(xué)”不一定要在統(tǒng)一時(shí)間和統(tǒng)一地點(diǎn)發(fā)生,時(shí)間、地點(diǎn)由學(xué)生自己決定,這區(qū)別于傳統(tǒng)課堂.線下課堂也不再是傳統(tǒng)的課堂教學(xué),而是基于“線上”學(xué)習(xí)反饋而開展的更為深入的教學(xué).
2.線上教學(xué)流程.
在開展線上教學(xué)之前,學(xué)生需要在手機(jī)端下載并安裝“知到”App并注冊、綁定,關(guān)注雨課堂小程序,這些工作在課堂即可進(jìn)行.師生會(huì)在雨課堂互動(dòng)體驗(yàn),老師推送題目(選擇題、主觀題、投票題),題目的設(shè)置可以圍繞如何學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)等知識(shí)展開,讓學(xué)生進(jìn)行一一體驗(yàn),這樣既可以讓學(xué)生先熟悉一下雨課堂平臺(tái),也能讓老師根據(jù)學(xué)生的作答了解學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的一些信息,以便在后續(xù)上課中可以兼顧.線上課程流程簡圖如下圖.
3.線下教學(xué)流程.
線下教學(xué)以學(xué)生討論為主,教師參與指導(dǎo)為輔,線下課堂主要進(jìn)行以下工作:
(1)學(xué)生先對線上反饋的典型問題進(jìn)行討論,針對討論結(jié)果,教師進(jìn)行再分析,讓學(xué)生總結(jié);
(2)學(xué)生展示并講解思考題(小組長負(fù)責(zé)分配),之后展開討論,并進(jìn)行互評(píng),這打破了傳統(tǒng)教學(xué)的模式,使人人都能參與,使學(xué)生由“被動(dòng)接受”變?yōu)椤爸鲃?dòng)思考”.
(3)教師要針對最近線上線下學(xué)習(xí)涉及的概念、思想方法和應(yīng)用進(jìn)行透徹講解,并選取例題講解,還要對本部分內(nèi)容進(jìn)行總結(jié).
(4)一章內(nèi)容結(jié)束,學(xué)生課下要對這一章的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),并以思維導(dǎo)圖形式呈現(xiàn).
四、課程的要求和規(guī)矩
俗話說“沒有規(guī)矩不成方圓”,因此第一堂課就要立好規(guī)矩:
1.線下課務(wù)必帶手機(jī),進(jìn)行雨課堂簽到與課堂互動(dòng),課上手機(jī)需靜音;
2.上課不要遲到,也不要無故曠課;
3.紙質(zhì)作業(yè)獨(dú)立完成,思考作業(yè)可以相互討論;
4.課堂進(jìn)行中如有疑問,可隨時(shí)舉手提問.
蘇軾的詩中有一名句:欲事之無繁,則必勞于始而逸于終.可見,做一件事有個(gè)好的開始是多么的重要.因此,《高等數(shù)學(xué)》的第一堂課是整個(gè)授課過程中最重要的一課,需要授課老師進(jìn)行認(rèn)真的規(guī)劃和準(zhǔn)備,有了好的開始,后面的教與學(xué)才會(huì)順暢且有成效.
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