◎陳文平 馬漢鳳 黃云飛 馮惠琳
(桂林電子科技大學(xué)數(shù)學(xué)與計算科學(xué)學(xué)院,廣西 桂林 541004)
數(shù)學(xué)既是中國高等教育普遍設(shè)置的公共基本科目,又是所有理工科學(xué)生及相應(yīng)專業(yè)學(xué)生的必修科目.因此,中國高等教育數(shù)學(xué)課程的質(zhì)量直接關(guān)系到院校整體質(zhì)量,對學(xué)校教學(xué)整體水平的提高有著一定的重要性.但是處于傳統(tǒng)形式下的高校數(shù)學(xué)課程教學(xué)呈現(xiàn)出不盡如人意的效果.據(jù)統(tǒng)計,隨著全國各大高校的擴(kuò)招、接受高等教育大學(xué)生人數(shù)的不斷上升,在數(shù)學(xué)課程方面,學(xué)生表現(xiàn)出的總體水平和學(xué)習(xí)興趣出現(xiàn)了倒退.究其原因,一方面是剛進(jìn)入高校的中國大學(xué)生們在高中階段極度緊張的應(yīng)試教育模式下逐漸松懈,再加之大學(xué)階段對數(shù)學(xué)課程的難度提高了一個層面,導(dǎo)致不少學(xué)生都無法調(diào)試好學(xué)習(xí)和生活之間的關(guān)系,從而對數(shù)學(xué)課程形成了抵觸、恐慌的心態(tài).另一方面是部分教師在課程中仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,單純地追求解題過程與推理形式,既沒有把數(shù)學(xué)知識和學(xué)生的專業(yè)知識有機融為一體,又不能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理邏輯思維、運用數(shù)學(xué)知識處理專業(yè)問題的能力,導(dǎo)致學(xué)生對數(shù)學(xué)這一學(xué)科缺乏自信心,甚至覺得它根本沒有其他學(xué)科那樣重要.根據(jù)當(dāng)前高等院校數(shù)學(xué)課程教育面臨的一系列問題,傳統(tǒng)形式下的高等院校數(shù)學(xué)課程教育已不能滿足學(xué)校當(dāng)前的教學(xué)需要,高校必須重新審視課程標(biāo)準(zhǔn),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有益的調(diào)整.
數(shù)學(xué)是一門具有發(fā)散性思維的學(xué)科.在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,每名學(xué)生因其個人能力大小、認(rèn)知思維水平高低等多方面的不同,接受知識的程度有所不同.因此,高校數(shù)學(xué)模塊化教學(xué)承認(rèn)了學(xué)生的個體差異性,按照學(xué)生的專業(yè)特性、知識能力水平、興趣愛好等方面,為不同類型的學(xué)生選擇適合其學(xué)習(xí)的分級教學(xué)模式.為保障此模式的順利落實,教師應(yīng)對學(xué)生隊伍進(jìn)行合理優(yōu)化配置,使不同專業(yè)類型學(xué)生的不同需求得到滿足.在教學(xué)的過程中,教師要加強與學(xué)生之間的溝通,創(chuàng)新教學(xué)方法,利用網(wǎng)絡(luò)搭建學(xué)習(xí)平臺,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理與優(yōu)化.
學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要舉措之一是培養(yǎng)優(yōu)秀的師資隊伍,提升教師隊伍的專業(yè)素養(yǎng),鼓勵教師創(chuàng)新教育教學(xué)方法,讓教師逐步帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)數(shù)學(xué)的殿堂,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力.為合理地調(diào)配師資力量,高??梢园凑諏W(xué)生的專業(yè)配置師資.例如,對于對數(shù)學(xué)要求較高的專業(yè):(應(yīng)有)數(shù)學(xué)、機械設(shè)計、物理、金融類的專業(yè),高校可以配置能力較強的教師,讓其帶領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)類基礎(chǔ)知識.對于專業(yè)內(nèi)容較為相近的經(jīng)濟(jì)管理、國際金融等,學(xué)校在師資配置方面可以將其固定下來,以此提高教學(xué)的針對性.在課程安排上,模塊化分級教學(xué)為高校師生提供了更多的課程選擇,對于學(xué)生來說可以根據(jù)自己的專業(yè)選擇適合的數(shù)學(xué)課程,如理科類化學(xué)專業(yè)的學(xué)生將會學(xué)習(xí)函數(shù)與極限、導(dǎo)數(shù)與微分、多元函數(shù)微積分、常微分方程和無窮級數(shù)等知識點;文科類地理專業(yè)的學(xué)生將會學(xué)習(xí)線性代數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計等知識.對于教師而言,其要結(jié)合學(xué)生的實際需求設(shè)計符合學(xué)生個性發(fā)展的教學(xué)方案,因材施教,明晰數(shù)學(xué)必修課程和數(shù)學(xué)選修課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn).中小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)側(cè)重于理論知識的教授并結(jié)合大量題型的不斷訓(xùn)練,而高校數(shù)學(xué)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生實際解決問題的能力,因此,高校教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)方法,促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展需求,以師資力量的合理調(diào)配,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.
為高校學(xué)生提供更好的發(fā)展平臺,對他們之后的學(xué)習(xí)和生活都起到非常重要的作用.微課程和翻轉(zhuǎn)課程等教育模式應(yīng)用在高校數(shù)學(xué)課程中,既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主體的內(nèi)驅(qū)力,培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、解決問題的能力,更能以信息技術(shù)作為支點實現(xiàn)師生之間的良好互動,適應(yīng)信息時代對應(yīng)用型人才、創(chuàng)新型人才的迫切需求.隨著當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,計算機與網(wǎng)絡(luò)在人們的生產(chǎn)和生活中扮演著越來越重要的角色,將信息技術(shù)運用到教育中是社會進(jìn)步和促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的必然趨勢.而微課作為一種時長較短的教學(xué)視頻便可以與高校數(shù)學(xué)課程開展良好的合作.在教師借助微課進(jìn)行教學(xué)之后,學(xué)生能夠清晰地了解本節(jié)課的知識脈絡(luò),知曉本節(jié)課的大概內(nèi)容,在學(xué)習(xí)的時候會更加具有針對性.因此,教師在開展課堂教學(xué)之前,可以借助微課為學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)內(nèi)容的介紹,以此幫助學(xué)生更好地展開課堂學(xué)習(xí),也可以借助翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等,采取各種線上、線下的教學(xué)方式助力學(xué)生日益成長與進(jìn)步.教師通過創(chuàng)新教育教學(xué)手段,進(jìn)一步豐富課堂內(nèi)涵,能夠更有效地增強學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解程度,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和對數(shù)學(xué)學(xué)科的熱愛之情.
模塊化教育又稱為“MES”,它是由國際勞工組織在20世紀(jì)70年代開發(fā)起來的一套教學(xué)方法,是以技術(shù)訓(xùn)練為核心的現(xiàn)場教育方式, 以供不同水平的學(xué)生選擇學(xué)習(xí)的分級教學(xué)模式.我國最早期的項目化教育產(chǎn)生于20世紀(jì)末期,當(dāng)時的教育者們針對中國當(dāng)時的國情總結(jié)出“寬基礎(chǔ),活模塊”的教學(xué)方法并遵循了以人為本的教育宗旨.目前,眾多高校面臨著教育模式的改革探索并取得了一定效果.本文對高校學(xué)生的專業(yè)、基礎(chǔ)水平和興趣等多個因素進(jìn)行模塊化分級,以期得到一些優(yōu)化途徑與措施.
數(shù)學(xué)分析作為一種公共基礎(chǔ)課,在我國很多的院校中均有開課,只是針對各個專業(yè)的學(xué)生特點有所不同.針對不同專業(yè)的學(xué)生,提出不同的課程目標(biāo)、選擇最適合的課程、設(shè)置不同的學(xué)時任務(wù),以及選擇不同的考核方法是高校數(shù)學(xué)學(xué)科各模塊課程的核心內(nèi)容,以適應(yīng)不同類型學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,對學(xué)生的長期發(fā)展比較有益.以某高校的八個學(xué)科專業(yè)為例,一般把數(shù)學(xué)學(xué)科分成A、B、C、D四大模式,A類主要包括理工類專業(yè)課程,B類重點針對的是地質(zhì)學(xué)科和紡織專業(yè),而C類重點涉及酒店管理、城市管理和設(shè)計等專業(yè),D類針對的是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等專業(yè).面對這四大板塊,教師在教學(xué)安排和課時內(nèi)容等方面要各有側(cè)重,以內(nèi)容分塊做到與具體的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相匹配,促進(jìn)學(xué)生在教育改革的大背景下,以專業(yè)背景、就業(yè)趨勢進(jìn)行數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)與應(yīng)用實踐.高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計和線性代數(shù)是普通高等院校所授的基礎(chǔ)課程,對專業(yè)學(xué)習(xí)起到非常重要的作用.據(jù)課時安排顯示:高等數(shù)學(xué)在各個模塊中所占的比例都較大,以A類板塊尤甚.由于A類理工類專業(yè)學(xué)科板塊對數(shù)學(xué)的要求較高,高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計、線性代數(shù)這三門基礎(chǔ)學(xué)科所占的課時比例比其他板塊的比例都要大.而針對A類板塊的教學(xué)內(nèi)容較之其他也更為繁重,主要包含空間解析幾何與向量代數(shù)、重積分等.B類板塊中的地質(zhì)學(xué)科和紡織學(xué)科對數(shù)學(xué)的要求也較高,學(xué)生除了掌握本專業(yè)的相關(guān)知識外,還要對數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等基本理論和基礎(chǔ)知識進(jìn)行了解.學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中需要牢固掌握概率論和數(shù)理統(tǒng)計等相關(guān)知識,在高校數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)中能夠應(yīng)用《高等數(shù)學(xué)(第三版)》教材.C、D兩類模塊更側(cè)重于學(xué)生對本專業(yè)知識的掌握,所用的課時安排相對較少,在數(shù)學(xué)課程的教學(xué)上偏向于基礎(chǔ)性更高的函數(shù)與極限、微分中值定理和導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,其中對柯西中值定理不做要求.
高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,特別是對于一些文科生而言,數(shù)學(xué)學(xué)科是具有較大難度的,導(dǎo)致他們的總體水平偏低.因此,一部分學(xué)生對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識總是抱有畏難的態(tài)度,主要是由于數(shù)學(xué)學(xué)科相較于其他學(xué)科而言更具有抽象性和邏輯性,因此,在學(xué)生的眼中難度更大,他們極易產(chǎn)生厭惡心理.還有一部分學(xué)生一直對高等數(shù)學(xué)很感興趣,甚至教師在課堂上講授的知識已經(jīng)不能滿足他們的學(xué)習(xí)需求.這時,這部分學(xué)生可以考慮接觸一些大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科競賽,學(xué)習(xí)更深層次的數(shù)學(xué).在“以人為本”和因材施教的教學(xué)理念下,教師采用模塊分層教學(xué)方法可以按照學(xué)生的基礎(chǔ),滿足學(xué)生的不同訴求,鼓勵學(xué)生追求個性化發(fā)展,也可以有效避免一些基礎(chǔ)差的學(xué)生“吸收不良”.在具體的教學(xué)活動中,教師可以將不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行甲、乙、丙三級層次劃分:甲層級的學(xué)生基礎(chǔ)較好,學(xué)習(xí)能力強,對數(shù)學(xué)抱有極大的熱情,教師在課程設(shè)置上就可以側(cè)重于邏輯性和系統(tǒng)性的教學(xué),用以提高他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,激發(fā)他們對數(shù)學(xué)的探究熱情,在教學(xué)安排上開設(shè)微積分(A)、線性代數(shù)(A)、數(shù)學(xué)建模等內(nèi)容,并鼓勵他們畢業(yè)后從事科研等相關(guān)工作.乙層級針對的是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生.對于此類學(xué)生,教師在課程安排上要選擇難度適中的內(nèi)容,遵循“伸伸手,夠得著”的原則,可以按照大綱所要求的知識進(jìn)行教學(xué),教學(xué)內(nèi)容與甲級學(xué)生相同,但在考查階段可適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn).針對丙層級數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力均不好的學(xué)生,教師在課程難度和教學(xué)大綱的規(guī)定下可以適當(dāng)?shù)貙⒕退麄儯灰髮W(xué)生理解、掌握數(shù)學(xué)基本概念和簡單的數(shù)學(xué)計算,以提高學(xué)生的自信心.課程涵蓋了微積分(C)、概率論與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(C)、線性代數(shù)(C)以及數(shù)學(xué)教育文化等教學(xué)內(nèi)容.同時,教師可以針對學(xué)生的不同基礎(chǔ)情況提出不同的課程目標(biāo),對各個階段的課程任務(wù)進(jìn)行分類統(tǒng)一,使學(xué)生對數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的信心進(jìn)一步增強,轉(zhuǎn)變學(xué)生對高等數(shù)學(xué)課程的認(rèn)識,提高學(xué)生整體的數(shù)學(xué)課程水準(zhǔn).此外,每名學(xué)生都會有優(yōu)點與缺點,因此,教師必須善于看到學(xué)生身上的閃光點,從而更有效地引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生.在一定程度上,教師的一句肯定,對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生保持良好的心情具有重要意義.
俗話說:在學(xué)習(xí)中,興趣是最好的老師.當(dāng)學(xué)生對一件事能夠長久地堅持下去時,他們一定對這件事產(chǎn)生了濃厚的興趣,因此,教師可以以興趣為媒介激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.在傳統(tǒng)的教育教學(xué)中,一些教師經(jīng)常會采用的教學(xué)方法是讓學(xué)生對某一知識點死記硬背,這樣強行灌輸?shù)姆椒ㄊ遣焕趯W(xué)生對知識吸收和掌握的,反而會增強學(xué)生的厭惡心理,使得學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性降低.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生對數(shù)學(xué)計算的興趣越高,他們的計算水平也就越高.因此,在高校數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)方法,采用模塊化分層教學(xué)等手段培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,這樣不僅可以促使學(xué)生保質(zhì)保量地完成數(shù)學(xué)任務(wù),而且可以增強學(xué)生在學(xué)習(xí)中的自信心.由于數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特點,許多知識點較為抽象,學(xué)生難以理解,從而降低學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣.但是教師如果能在分層教學(xué)中不斷地探索與創(chuàng)新教學(xué)方法和手段,豐富數(shù)學(xué)課程模塊的內(nèi)容,為學(xué)生提供更多的數(shù)學(xué)文化和應(yīng)用課程的講解和鍛煉,就能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量.同時,在對課堂知識進(jìn)行講授時,教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生從被動地接受知識到主動地學(xué)習(xí)知識.正如陶行知先生所說,好學(xué)是會傳染的,一人好學(xué),可以染起好多人好學(xué).但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式中多為教師問、教師講,學(xué)生聽、學(xué)生寫.這種傳統(tǒng)式滿堂灌輸知識的教學(xué)方法已經(jīng)不再適應(yīng)新時代學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,亟待廣大的教育者們轉(zhuǎn)變思維觀念,創(chuàng)新教學(xué)方法.在分層教學(xué)中,教師要做好學(xué)生的宣傳工作,合理地引導(dǎo)學(xué)生,使其主動參與到教育改革的實踐道路中.此外,教師在營造良好學(xué)習(xí)氛圍的同時要增強學(xué)生的實踐應(yīng)用意識.學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主要目的之一是將其運用到實踐生活中.實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),否則只是紙上談兵,毫無用處.正如著名的數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯在實踐生活中發(fā)現(xiàn)勾股定理這一著名理論,數(shù)學(xué)知識在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮重大的作用,人們的生活離不開數(shù)學(xué),它遍及人類實際生活中的方方面面,小到普通百姓日常生活中的買菜、做飯,大到科研院所精密儀器的測量與計算、航天飛行器的發(fā)射、核武器的研制.因此,在教育教學(xué)活動中,廣大的教育工作者要注重培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的知識運用到實踐中的意識.同時,學(xué)以致用能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平的提升,兩者之間相輔相成.以學(xué)生的興趣作為模塊化分層教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)之一,是充分尊重學(xué)生主體地位的表現(xiàn),以興趣為導(dǎo)向發(fā)展學(xué)生的實踐能力,促使學(xué)生快速成長.
綜上所述,模塊化分類教育方法是克服中國大學(xué)生源差異最有效的教學(xué)方法之一.它按照學(xué)生的專業(yè)能力、基礎(chǔ)水平和興趣對數(shù)學(xué)課程加以分類,通過不斷革新教育手段和方法,切實地實現(xiàn)了“以人為本”和因材施教的教育宗旨,對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維的訓(xùn)練和數(shù)學(xué)運用能力的提高有著重大意義,在極大程度上增強了中國大學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心.在這一模式推行的過程中,不僅需要全體教師積極參與,而且需要政府各部門的通力合作和動態(tài)管理,讓中國數(shù)學(xué)教育改革迸發(fā)出強大的活力與持續(xù)性.