普通高校涉海專業公共數學選修課教學的改革探討

[摘 要]在對普通高校涉海專業公共數學選修課教學改革進行深入思考與實踐探討，并對涉海專業公共數學選修課教學現狀進行分析后，提出“數學為本、涉海為用”的公共數學選修課新方案，并對在實施過程中所遇到的問題進行梳理。

[關鍵詞]公共數學選修課 問題驅動 教學改革 普通高校

[中圖分類號] O29 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）03-0109-02

數學不僅是一種科學的語言與工具，也是眾多科學與技術必備的基礎。在科學技術飛速發展的今天，各學科、專業的學生與研究人員對數學的要求在理論上越來越深，知識面越來越廣、應用性越來越強。與此同時，隨著對非數學學科研究的深入與數學教學方法的提升，他們應用數學知識解決本學科問題的能力越來越強、方法越來越多、實例各具專業特色。在這種情況下，我們思考作為海洋特色院校，我校的大學數學教學如果僅傳授諸如高等數學、線性代數、概率論與數理統計為基本模塊的數學知識體系顯然與現實相脫節，如果按數學科目的應用特點再簡單地加上幾門如神經網路、計算方法、優化方法等選修課也還是覺得不透徹。究其原因，一方面是由于擴招導致數學教師的缺乏，僅基礎模塊課就需要大量的數學教師，如果再大范圍地開展數學選修課教學活動顯然不太符合實際；另一方面，非數學專業的學生需求數學知識但不要求系統，主要以應用為目的，太多系統的數學課程講授會令他們厭煩，也容易本末倒置，而且普通高校的非數學專業的培養目標大多是應用性、復合型人才，所以公共數學選修課教學必須改革。本文就是針對普通高校涉海專業公共數學選修課教學改革所進行的思考與探討。

一、現狀分析

經過多年來數學工作者的梳理，數學的核心部分已經構成邏輯嚴格的思想體系，呈現出高度的抽象性與嚴密性，形成包括純粹數學與應用數學等眾多分支學科在內的龐大數學科學結構。在數學教學學時少、任務重的前提下，數學的教學容易就數學論數學，講授的是包含定義、定理以及證明在內的純邏輯體系，忽視數學的來龍去脈，理論脫離實際。因此，數學容易成為使學生產生畏難情緒，打擊學生學習自信心的課程。

目前作為海洋特色院校的數學教學面臨如下問題。1.教師隊伍對涉海學科應用數學環境的掌握程度不足。主要是由于教師基本上是數學科班出身，他們將主要精力用于對數學這個龐大學科本身的知識獲取與學術探究上，對涉及海洋專業的數學運用方式與方法研究較少。2.教學內容以數學邏輯體系為主脈絡，以考研數學大綱的知識結構為主體。由于教學內容受到考研所限，教學形式固守演繹體系，這引導和影響著公共選修課的教學思路，教師容易忽略公共選修數學課非演繹、非嚴格的內容，容易囿于課本中呈現的內容而忽略問題的來源和出處的講解，容易重視技巧忽視模式構建。3.選修課與學生學習需求的不適應。隨著連續多年的擴招，學生學習數學的興趣與能力下移，近幾年數學公共選修課程的開出率呈逐年下降的趨勢。同時教師常常在數學選修課上更關注數學的知識體系、結構關系、理論的完整解讀，這與普通高校非數學專業本科生的數學素養與數學需求、人才培養目標不完全吻合。4.數學各門課程之間、數學課程與專業課程之間的內在聯系未能得到很好的挖掘。因此，涉海專業的選修課數學教學缺少生動而有意義的實例，教學圍繞數學理論與方法本身進行，這顯然也是不合適的。

為此，我們認為在有限的教學環節中，涉海專業公共數學選修課程是值得深入進行改革的點。涉海專業公共數學選修課程的教學內化整合是保證課程為涉海專業服務的有效途徑。

二、以“數學為本、涉海為用”為特點的教學內容改革與體系優化

李大潛院士在談大學數學的目標與方法時說：“要從數學教學的目標談起，再談到教學方法方面的問題。這不是故意小題大做，把問題復雜化，而是因為方法與目標總應該是聯系在一起的。”[1]

公共數學選修課如何改、改什么是我們主要討論與思考的問題。通過對涉海專業本科生開設數學公共選修課程的目標分析、教師知識結構的特點梳理、學生現狀以及學校教學計劃要求的分析，還通過與涉海專業教師的個別交流與探討，并充分考慮實施的條件，我們形成了如下改革思路。

（一）改革的總體原則

致力于構建符合創新教育觀的涉海專業公共數學選修課教學內容與課程的優化體系，確定以學生發展為本的課程目標，設置具有均衡性、綜合性與選擇性的課程結構，精選涉海專業學生終身學習和終身發展所必備的基礎數學知識、基本數學技能。以涉海專業知識的數學表達研究為平臺，通過公共選修課貫徹自主、合作與探究的教學方式，探索這種教學模式下有利于學生、教師和學校發展的成績評價方法，實現教育觀念的重建和創新。

在培養學生的邏輯思維能力、定量分析能力、數學建模能力、科學計算能力方面有較為全面的策略，能有效地提高學生的理性思考、嚴謹審慎、判斷創新、抽取本質、實事求是的數學素養。

在保證基本培養規格的前提下，挖掘海洋領域應用實例并將其滲透到教學內容中，使教與學的契合點更加符合實際教學環境。在公共數學選修課上，打破固有的數學邏輯體系，不孤立地看待實際問題，從涉海問題的研究目的出發，以數學的理論為支撐，以問題解決過程的數學作用分析為主脈絡，將用數學理論解決涉海實際問題的思想融入選修課中，促進課程結構體系的開放化、彈性化，為學生提供充足的選擇空間。

（二）具體課程改革實例

針對上述改革思路，我們給出如下兩個系列專題課的教學方案。

1.根據海洋中大量微藻等圖像需要識別與分析的實際需求，借助SPSS，R等語言，開設水產海洋時間序列分析專題。另根據實際條件，不定期開設模糊數學、優化方法、矩陣分析等專題。所有專題都盡量采用問題驅動的數學理論支撐方法，開展探究性的數學學習。即從問題研究的目的出發，分析處理該問題的數學背景，用數學理論支撐問題的處理，追求數學理論的思想方法，不過分追求數學的演繹體系。這可能導致在教學過程中不像必修課那樣完善和完美，但留給學生的思考空間將會加大。

目前我們已經通過選修課、數學建模、學術報告、研究型學習、參加涉海領域研究項目等不同方式對涉海專業公共數學選修課教學改革的內容進行實施并不斷總結，逐步完善教學素材。

（三）有待凝練的內容和深入思考的問題

在教學實施過程中，受到教師知識結構、教師資源、學生精力投入不足、教學硬件條件的限制，我們開設海洋問題驅動的數學選修課還存在如下問題。

1.由于受到教師知識結構的限制，涉海問題的數學模型提煉還有待深入。也就是說，這類選修課的深入開展，需要數學教師向海洋領域的專家學習和請教，在諸多海洋問題的數學研究基礎上，形成教學素材，這樣才能提供給學生更好的實例和解析。這需要一個長期的積累、交叉研究的過程。

2.由于受到教師資源的限制，數學教師在擴招的情況下難以開出更多的選修課，教師的精力投入難以保證。另外對數學教師的定級考核也主要看其在數學領域中的研究成果，這在一定程度上影響了教師進行交叉研究的積極性。

3.學生的精力投入明顯不足。教學的硬件如計算機編程方面的條件等也還有欠缺。這需要為學生搭建更好的政策平臺，提供更好的研究型學習條件。

在上述問題中，核心問題是如何凝練海洋問題，如何利用海洋問題驅動對數學知識的需求，如何利用數學方法和軟件達到解決問題的目的，如何做好解決問題全過程的解讀，這是需要長期凝練的內容。

三、結論

本文對普通高校涉海專業公共數學選修課教學改革進行了深入思考與實踐探討。對涉海專業公共數學選修課教學現狀進行了分析，提出“數學為本、涉海為用”的公共數學選修課新方案，并對實施過程所遇到的問題進行梳理。這項改革對于我們是全新的嘗試，在課程“是數學課還是非數學課？”的質疑聲中我們也曾困惑，但特色類或專科類高校的數學教學必須服務于特色或專科，這種思想驅使我們深入進行改革與實踐。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李大潛.漫談大學數學教學的目標與方法[M].2008大學數學課程報告論壇. 北京：高等教育出版社：3-8.

[2] 邵穎麗.高等數學的教學現狀及幾點建議[J].大學教育，2012，（2）：58.

[3] 曹玉霞.激發中職生數學學習興趣，提高課堂學習效率[J].大學教育，2012，（1）：49.

[責任編輯：陳 明]