唐文峰
邵陽廣播電視大學 湖南邵陽 422000
高等數學在現代科學與技術中的應用越來越廣泛,它的基礎性地位決定了它在自然科學、社會科學、工程技術領域及其他學科中發揮著愈來愈重要的作用,日益成為各學科和工程實踐中解決實際問題的有力工具。高等數學能夠培養學生的運算能力、抽象思維能力、概括能力、邏輯推理及空間想象能力及運用數學分析方法解決實際問題的能力,提高綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力和學生的實踐能力。
高等數學作為其他學科的基礎,其教育模式必須由傳統的以傳授知識為主的“滿堂灌”教學方式向以培養學生創新能力為主的素質教育轉變,即由“應試教育”向“素質教育”轉變,只有這樣才能培養出創新型人才去應對各種挑戰。筆者結合自己的教學實踐,對高等數學教育模式的轉變進行初步的探討。
在非數學專業的院系,高等數學課基本上屬于公共課,在很多學生眼里,它和很多其他公共課的地位是一樣的。因此,高等數學課不大容易引起學生足夠的重視,更有學生潛意識里認為不需要多么認真,反正不是專業課,所以只在期末臨時抱佛腳。但偏偏數學這門學科,不認真投入地學習,是很難弄通的,所以造成課堂教學效果不佳。鑒于數學的連續性,一旦有幾次課沒弄通, 后面即使想再趕上來,也是難上加難。這是造成課堂效果不佳的一個重要因素。在開始學習數學之前,有的學生已經主觀上放棄應有的認真態度。
可以從3個方面來佐證這個觀點。首先,眾所周知,對于大多數學生而言,他們剛剛經歷過的高考主要依靠的是題海戰術,即通過大量同類型的問題的練習達到熟能生巧迅速解題的目的。但目前的大學數學教學, 由于有充分的自習時間留給學生,強調自主學習,自我提高,故有限的課堂時間幾乎全用來系統地介紹理論。其次,大學數學本身教材的內容信息量大,單次課所教授的內容必然較多,并且不再沿用中學時期的填鴨式教學方法,不可能把所有細節面面俱到,而更多的是留給學生自己在課余時間去思考、理解。再次,大學的教學不太側重反復的練習,真正使學生從簡單理解到運用嫻熟要靠學生在課下去查閱各種教輔去實現,失去大量課堂練習時間作為保證。加之部分學生對公共課的不重視,致使沒有在課下認真地去消化知識。鑒于這3個層次的原因, 使很多學生在很長時間內不適應這種教與學的方式,久而久之,結果也就可想而知了。
高等數學是一門科學性、系統性非常強的學科,其內在的知識結構及嚴密體系,決定了高等數學的學習必須遵循循序漸進的可接受性原則。在高等數學知識鏈條中,不掌握前面的知識,就難以接受后面的知識。高校擴招后,學生數學成績、數學素養良莠不齊,課堂上教師只能采用適合中等水平學生的教學進度、教學方法,在單一的教學模式下,盡量保持進度、難度、授課內容一致,以面對統一的考試。加之高等數學教學的特點是課堂大、課時少、內容多、任務緊,有的學生跟不上教師的節奏,教師也往往無暇顧及他們,而這些學生本身也有自卑心理,沒有信心迎頭趕上,這樣越落越多,直至放棄。還有的學生吃不飽,覺得教師講得慢,難度系數低。
高校數學教師要提高對高等數學素質教育的認識,要從戰略的高度來思考這一重大課題。要實施好高等數學素質教育,教師起主導作用,所以教師務必要提高認識,要看到目前高等數學教育的現狀,要從根本上認識到實施高等數學素質教育的必要性和緊迫性,要講職業道德,要有高度負責的精神,既要教書又要育人。教師是引路人,如果教師不從戰略高度解決思想認識問題,抱著不負責任的態度進行教學,那么高等數學素質教育只是一句空話。當然,要實施好高等數學素質教育,教師務必要加強學習,與時俱進,不斷提高自身的業務素質,提高教學水平及科研水平,要教學生“一滴水”,教師則要有“一桶水”。
教師要理解數學教育的意義。華羅庚教授曾這樣評說:“宇宙之大、粒子之微、化工之巧、地球之變、生物之謎、日用之繁等各個方面,無處不有數學的貢獻。”數學的本質和特征決定了數學具有兩方面的價值。其一是它的應用價值,即數學作為科學必須為社會實踐服務。事實上,在物理學中,力學、光學、電磁學、相對論、量子理論與微積分、曲面幾何、偏微分方程、非歐幾何、希爾伯特空間等是無法分開的;信息科學對所有的科學都產生深遠的影響,而它跟數學的聯系更是至關重要的;化學是許多數學難題的源泉;生物學,像經濟學一樣,也要用到統計模型;語言學、地理學和地質學則都要用到一些概念和技術,而真正掌握這些概念和技術,又需要扎實的數學基礎。其二是它的文化價值,即數學作為理論,在它起源、發展、完善和應用的過程中,體現出的對人類發展具有重大影響的方面。
在高等數學教育上,要處理好學生的主體作用和教師的主導作用之間的關系,做到兩者的有機結合。在教學過程中,教師不能采用傳統式的“滿堂灌”,不能只注重知識的灌輸,要不斷探索教學規律,總結教學方法,要善于抓住學生的積極因素,充分發揮學生的主體作用,多鼓勵學生參與教學活動,讓學生自己去發現問題,去大膽探索,對于學生在探索過程中發現的問題及提出的新觀點要及時肯定。當然,對于學生的學習和探索,教師要進行積極引導,在高等數學教學中應盡量多收集一些與教學內容及學生專業相關的數學實例,盡可能地將高等數學與經濟學、生態學及社會學等領域聯系起來,做到與實際問題相結合,努力搞活教學這一雙邊活動,進一步激發學生學習高等數學的興趣,培養學生的創新能力。
在高等數學教育上,要處理好加強高等數學基本訓練特色培養。1)專題課教學是傳統教學方式的有益補充。專題課教學,可以激發學生的學習積極性、自覺性,達到學科交義、互為促進的良性循環。2)以數學建模為載體,培養學生的創新精神、科研能力。要提高學員的科研能力和創新精神,對數學而言就是要培養學員具有較強的邏輯思維能力和應用數學的意識。要激發學生的創新意識,在教學的過程中展現數學的巨大作用和數學無處不在的巨人魅力就應該是教學的重要目標之一。數學建模競賽活動為學員課余的科研活動開辟了第二課堂,學生通過參加數學建模培訓和競賽,普遍認識到學好數學、用好數學對進行專業研究的根本作用,以及數學意識和數學思維方法對未來工作的重要性,最終實現從知識教育向認知教育的轉變。
首先,學校應將培養學生創新能力這一指標納入到對教師的日常考評中去,這一指標的信息來源可以是對學生能力考核的結果、學生參加高等數學競賽所取得的成績以及學生參加高等數學科研活動所取得的成果等。將這一指標進行量化,并適當加大這一指標的權重,要給教師一定的壓力,并化壓力為動力。其次是完善對學生的考評機制。對一門數學課程的考分評價要分兩部分,一是基礎知識的掌握測試,二是知識的應用即能力的考核。將這兩者結合起來,并且要將學士學位授予與課程考試成績掛鉤,提高課程考試成績標準,只有這樣去評價才能反映學生的真實水平,才能培養出創新型的人才。將這兩項考核工作做到位,學校就會逐步形成一種高等數學素質教育的良好氛圍。
總之,高等數學教育模式的轉變是實施素質教育的必然要求,當然要做到完全轉變還需要一個過程,這涉及教育改革中方方面面的矛盾和問題,還必須有相應的條件和保證,有待于教育改革的不斷深化和教師自身素質的提高。但這是一個必然趨勢,只有這樣才能培養出較高水平的數學人才,數學這門基礎學科才能獲得新的發展。
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