大學數學的開放式教育模式研究

熊志平

摘 要： 隨著科技的飛速發展，培養具有創新精神、創新能力的高素質人才是高等教育的首要任務。改革教學思想，創新大學數學教育的理論與實踐研究，更新教學觀念，改革教學內容與日程課體系，教會學生數學思想方法，加強數學應用性教學、培養實踐意識，加強計算機的輔助教學是大學數學教育的當務之急。作者闡述了大學數學教育的現有教學內容與現有技術手段的不足，并對其進行了分析研究，提出了觀點，最后就開放式教學平臺的設計開發提出了構想。

關鍵詞： 大學數學教育 開放式教育模式 教學平臺

大學數學教育不同于中小學數學教育，它要求培養的數學素質至少包括兩個方面[1，2，3]：1.邏輯思維能力，主要由對數學基礎知識與經典理論的邏輯性、嚴謹性的傳授來培養，同時也要鼓勵學生自己鉆研數學基礎理論，探索真理，打好數學基礎。2.創造性思維能力不僅需要通過有效知識，特別是基礎知識的傳授來培養，更重要的是要引導學生應用所學知識，創造性地解決實際問題，激發他們的創造熱情與創造興趣。目前很多數學教育學者對當前的教學現狀進行了深入研究，詳盡地分析和描述了當前數學教育的缺陷，概括起來主要有：教學方式傳統缺乏創新；考核方式過于單一；學生學習數學的主動性差，厭學情緒較高；學習環境不理想，數學無用論在蔓延等。為了有效地解決上述問題，本文擬通過研究大學數學教育的現有教學內容與現有技術手段的不足提出開放式教學平臺的設計和構想。

一、大學數學教學中存在的問題

1.教育技術和教學手段落后。現代教育技術和手段沒有充分利用起來，進入21世紀以來，人類社會在諸多生產領域里，生產方式和生產效率發生了多次突破性重大進步，已由作坊式生產方式跨入信息時代。與之相比，教學方法的進步則極為緩慢，盡管在此期間人們在教學理論、教學形式、教學內容上進行了大量的研究和探討，但教學模式、教學方法并沒有發生根本性的改變，特別是高校數學課的教學，多年來，一直沿用著傳統的教學模式——講授法、問答法。這種教學方式下，學生只是被動地接受知識，不便激發學生的興趣，也難以發揮學生學習的主動性、靈活性和創造性，學習效率低下是高校數學教學目前普遍存在的問題。如何改變這種狀況，使數學教學面向21世紀，已成為高校數學課教學改革中亟待解決的問題。隨著計算機技術、網絡技術與多媒體技術的出現和發展，計算機輔助數學教學、數學實驗等現代教育技術已經走進課堂，它們的出現標志著教育領域中信息革命的開始，為高校數學教學增加了實踐環節，為教學改革注入了新的活力，但是大多數高校只是做一些形式上的工作，沒有真正切實地執行。

2.教學質量和考核方法存在巨大差異。盡管學校的教育硬件設施在不斷完善，但教師的教學觀念和模式并沒有多大的變化，還是“老師講，學生聽，最后考”的灌注式、應試式的教學模式，教學效果不理想。高校合并擴招以來，辦學奉行企業化管理，大眾化教學。由此，為了節約教育資源，高效辦學，全國高校普遍采用大班上課方式，大學數學的學時被大幅度壓縮。例如《高等數學》由原來的180學時縮減到現在的128學時，《線性代數》、《概率統計》等也都縮減了一半，有些學科專業甚至取消了一些基礎數學課程。大學數學教育中存在的質量和考核問題簡單概括為：1.大班教學方式不合適，至少配套設施還有待進一步改善。2.一些年輕教師沒有經過嚴格的教學技能培訓就直接上崗，教學水平參差不齊，一些老師上課水平有待提高。3.擴招后學生的整體素質普遍下滑，許多學生對新知識的理解和掌控能力差，學習效率低。學生厭學情緒滋生，上課有的做自己的事，有的甚至逃學。4.學生課外學習的場地少，環境不理想。5.雖然實踐教學環節惠及面小且時間較短，只有少數學生有機會參加各種科技比賽，無法起到普遍提高學生實踐能力的作用。6.學校的考核方式沒有根本變化，過于單一，一考定勝負，平時學習狀況、實踐能力在最終考核中所占比例太少，無法引起學生的重視，無法激發學生的興趣。

二、大學數學開放式教學模式的實施思路

在目前的國情和現有的教育條件下，要解決由這種不可逆轉的教育發展趨勢所帶來的種種新問題，完成預定的教學任務和達到既定的培養目標，強化教學效果，老師應該進一步解放思想，轉變教學觀念，對自己的教學水平和教學方式提出更高的要求，同時學校也必須采取相應的改革措施，加強教學設施建設，改善學習環境，采用更科學的考核方式等。例如推行“以學生為主導，教與學相結合”的開放式教育模式[4，5]。

本文所研究的開放式教育模式，是指以網絡教學平臺為基礎，結合課堂教學，教師引導并監督學生課堂外進行網絡學習測試，采用學生自主考核與學校考核相結合的教學模式，其中網絡平臺是包括數學情景設計，講課視頻，網絡輔導系統，網絡學習測試與記錄系統，題庫建設，隨機出題系統，教育游戲等的多功能體。如果“3D”技術和“虛擬空間”技術能進一步完善和普及，“虛擬課堂”也將兼容進入這個多功能體，屆時網絡教育方式將逐步取代現行的課堂教育方式。開放式教育模式是在網絡環境下，以現代教育思想和學習理論為指導，充分發揮網絡的各種教育功能和豐富的網絡資源優勢，向教育者和學習者提供一種網絡“教”和“學”的環境，開展以學生為中心的非面授教育活動。這是隨著互聯網的發展而興起的一種全新的很有吸引力和發展前景的教學方式，是計算機技術及信息科技發展的必然結果，也是現代網絡教育發展的必然趨勢。

如今，人們對網絡的依賴程度，不亞于對水、電、手機的依賴程度。網絡已經進入人的社會生活的方方面面。但是也有一定的負面影響，“網游成癮”影響學習、工作的事例比比皆是。既然人們已經離不開網絡，那么，如何更好地把網絡應用于教育事業呢？國際教育界已經非常關注、非常重視這個研究課題，得出了一些很好的研究成果，如教學平臺、在線教育、網絡測試、教育游戲等。近年來，隨著國家對教育改革的深入發展，網絡教學平臺建設已經基本成形。這是因為精品課程建設，名師評選，優質課程建設等，都伴隨著網絡教學平臺的建設。1999年教育部正式啟動國家精品課程[5]。雖然資源共享狀況得到改善，教學方式進一步靈活，但教學效果并沒有得到明顯改善，厭學現象仍然普遍存在。為了從根本上強化教學效果，西方發達國家早在80年代就提出了教育游戲網站建設，取得了一定的成效。

三、大學數學開放式教學方法改革構想

如今大學普遍奉行企業化管理，大眾化教學，只有少數大學還堅持精英教育。因此，大學都把大學數學歸為素質教育的一部分，大學數學的教學要求有所下降，難度和學時大幅度壓縮。對大多數學生來說，他們只需要掌握基本的數學素質，鍛煉基本的數學思維、推理能力，以及分析并解決簡單實際問題的能力，而對少數要求繼續深造的精英人才，則可通過其他途徑增加學時進行培養。開放式教育模式，正是迎合當前推行的素質教育要求而構想的，能彌補當前教育的種種不足，改善教學現狀。它是以網絡教學平臺為基礎，具有以下特征：1.在整個學習期間，準永久性地不設學習集體，師生準永久性分離；2.學生主要是作為個人在學習，為了社交和教學目標進行必要的會面；3.教育機構或組織通過學習材料和支持服務兩方面對學生的學習施加影響；4.以學生學習為中心，而不是以教師、學校和教學為中心，教師職能從以教學為主向以輔導監督為主轉變；5.采用各種教與學的方法和手段；6.取消了諸如年齡、職業、地區、時間等種種對學習的限制和障礙；7.受教育對象擴展到全社會；8.有更豐富的教學資源及教學視頻供學生選用；9.實現了一次性教育向終身教育觀念的轉變，以及利用現代教育技術進行自主學習的觀念轉變。但它也有不足，由于師生在時間和空間上的分離，要求學習者在學習過程中提高自我約束能力，增強對信息真偽的辨識能力，使學習過程系統化、科學化，保證學習效果及效率。學校應該特別重視培養學生的學習能力，讓他們掌握開展網絡學習的方法與技巧，真正學會學習，還要對學生加強監督引導，這樣才能保證學生按教學要求順利完成各門課程的學習任務，按時完成學業，保證教學質量。

參考文獻：

[1]李振東.面向21世紀的數學教學[J]. 蘭州師范學院學報，2000，16（1）： 82-84.

[2]孫名符.數學·邏輯與教育[M].高等教育出版社，1994.

[3]陳龍安.創造性思維與教學[M].北京：中國輕工出版社，1999.

[4]李曉文，王瑩.教學策略[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5]馬德炎.談創新與大學數學教學[J].大學數學，2003（1）.

基金項目：2012年五邑大學質量工程項目。