應用型人才培養模式下數學類課程教學改革研究

徐應祥+文娟

[摘 要]以中山大學新華學院“逸仙新華班”為研究范例，對應用型人才培養模式下，高等數學課程的教學改革進行了調查研究與實踐，分析了當前形勢和改革的必要性。針對各個教學環節，包括教學內容、考試考核方法等均提出了一些行之有效的改革方案，并對初步的改革效果做了總結，提出了進一步研究的方向。

[關鍵詞]高等數學；教學改革；實踐課；人才培養

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）11-0139-03

隨著普通高等教育的快速發展，高校招生規模也迅速擴大，高等教育進入大眾化階段，這使得高校生源出現了多樣化的發展趨勢，特別獨立學院的學生更是如此。在高校學生的學習中，數學類課程是非數學專業低年級必修的重要基礎理論課。數學類課程可以培養學生的邏輯思維、抽象思維、演繹思維、歸納思維等思維能力，并使得學生的探究和解決問題等應用能力得以提高。這里數學的應用能力是指大學生運用高等數學知識理解、分析和解決在日常生活、學習、社會經濟或自然環境中遇到的實際問題的能力。目前，大部分院校的數學類課程的教學還是重視理論體系的完整，重在培養學生較高的解題能力和計算技巧。但隨著中國經濟的發展，國家對高等教育提出了新的要求，培養應用型本科層次的人才已成為許多地方高等院校的辦學定位。這使得在新形勢下，數學類課程的教學面臨諸多挑戰。

1.學生的高考入學成績參差不齊，學生的數學基礎、學習態度和學習能力等存在較大差異。

2.由于大學生正處于價值觀形成和完善的重要時期，“大學生就業難”、 “畢業即失業”、“讀大學沒什么用，因為現在社會上有錢人大多都是初中畢業”等這些話題，給學生帶來了沉重的心理包袱，迷茫的心態讓學生對學習和生活失去了信心。

3.將來所從事的職業與所學的專業之間關聯性不強，學生由此產生學習倦怠情緒。

4.社會上流行的經商潮、出國潮、鼓勵消費、考證熱等不斷沖擊著大學生的思想，使得大學生產生急功近利的思想。在平時的學習中，很多高校只注重學生業務素質的培養，諸如專業課的基礎理論、基本技能、基本能力等，而忽略了學生科學文化素質的培養。

眾所周知，專業知識和技能的發揮，必須以科學文化素質為依托。數學是人類智慧的結晶，本身帶有隱性價值，是一種極為重要的文化。數學作為所有科學技術的先導和基礎，是體現人的科學素質高低的重要因素，是大學生“專業必需的基礎理論、基本知識”及其“專業必要的基本技能、方法和相關知識”的重要組成部分，是決定其今后從事專業實際工作和研究工作能力強弱的重要指標。在新的形勢下，高等數學的教學若仍采用傳統的教學模式，會給任課教師有效組織教學以及師生之間的交流、互動帶來極大的困難，對提高教學質量極為不利。改革傳統的教學模式勢在必行。如何在高等數學教學中，讓數學基礎好的學生再上一個臺階，讓數學基礎較差的學生對數學產生學習興趣，激發學生學習數學的積極性，使學生在具備一定理論基礎的同時，提升其科學文化素養，成為具有較高科學精神素養的應用型人才，是高等數學教學改革的關鍵。

中山大學新華學院始終堅持“育人為本、質量第一”的宗旨，立足廣東，面向全國，放眼世界，著力為社會培養實基礎、寬口徑、重應用、顯個性，具有創新精神與國際視野的適應社會需求的復合型、應用型高素質專門人才。在這樣的辦學定位下，我們嘗試對數學類課程的教學進行改革研究與探索。自2014年起，我們連續兩年在中山大學新華學院2014級與2015級“逸仙新華班”（以下簡稱“逸仙班”）高等數學課程教學過程中做了一些改革探索，總結了高等數學“四段式教學”的教學方法，以期將這種模式進行進一步的研究、實踐與推廣。以下將這逸仙班“四段式教學”教學模式與傳統教學模式進行對比研究。

一、“四段式”教學模式與傳統教學模式的對比研究

（一）教學內容、方法和目標的轉變

逸仙班相較于普通班在教學內容、教學方法和教學目標等方面有了較大的轉化，下面以列表的方式進行對比。

以上教學內容、方法和目標的轉變，主要體現了逸仙班高等數學課程教學的以下新特色：具有必須的、滿足未來發展需要的理論基礎；對學生進行數學文化熏陶，培養學生在科學精神、理性精神、勇于探索精神等方面的人文素養；體驗數學在解決實際問題中的作用，發展學生動手解決問題的能力；數學軟件的應用將學生從繁重的計算中解放中來，讓學生學會借助現代工具解決問題。

（二）教學過程的轉變

逸仙班的教學過程依照“四段式”教學模式進行規劃，課堂充分體現了教師與學生共同參與、共同主導的做法，讓學生主動掌握知識。這種教學模式的轉變體現了課堂教學從過去單一的教師主導課堂、學生被接受的模式，向學生和教師一起主導課堂、學習形式多樣化、考核方式多元化的方向轉化，使得學習更具靈活性，充分照顧到不同專業和不同類型學習基礎的學生對數學學習的多向性需求。下面將逸仙班與普通班的教學過程和特點進行列表對比。

（三）課程考核方式的轉變

逸仙班的教學過程，考慮到學生來自于不同的專業，基礎差異較大，其考核方式也有較大改變，不再采取單一的閉卷考試這種形式，下面列表與普通班進行比較。

（四）教學對教師的新要求

逸仙班是教學改革實驗的特色班，這對高等數學課程任課教師提出了新的要求。

用心教學——教學要讓學生體會先知先賢們追求真理的歷程，引導學生學會獨立思考問題，讓學生掌握解決問題的方法。這樣做的目的一方面是讓學生懂得尊重知識，另一方面是培養學生獨立探索知識的能力。endprint

用情教學——教學要塑造學生人格。在課堂上尊重和關愛學生，鼓勵、賞識學生，營建一個平等、民主、和諧的課堂氣氛，讓學生敢說、敢做、敢于懷疑，激發學生的創造性。另外，要將數學文化融入課堂，讓學生了解數學的歷史及其對人類社會的貢獻，并用數學和真與美激發學生追求科學真與美的積極性。

用技教學——了解和學會用數學工具解決問題。加強數學建模思想的教學和滲透，讓學生充分認識數學工具在社會經濟生活及科學研究的各個領域中所發揮的作用和在促進人類文明進步中的貢獻，讓學生通具體例子的學習，逐步建立其自主應用數學工具量化解決問題的意識與能力。

這些新的要求使得教師不但要有較深的專業理論基礎，還要有較寬的知識面，更要有一顆博大的胸懷，包容和理解學生，從而用心、用情、用技去激發學生的學習興趣，并引領學生走向新的學習天地。

二、高等數學課程改革的效果和展望

經過2014、2015兩個年級的教學實踐，逸仙班高等數學課程改革取得了如下的效果。

1.教學內容中數學文化的引入，讓學生們感受到了探索真理的過程，讓學生們由衷尊重知識，陶冶了學生們的情操。

2.數學建模教學案例的引入，一方面使學生們感受到數學是在許多學科領域中解決問題的重要工具，另一方面也提升了學生們分析解決問題的思考能力和動手能力。

3.數學實驗讓學生們認識到數學軟件在解決問題中的重要性。

4.在教學活動中讓學生參與實踐，這極大地激發了學生們學習的積極性和探索新知識的主動性，讓學生有了探究性學習的體驗。

5.期末課程論文的撰寫，讓學生們初步學會了如何查閱資料、了解研究動態、尋找與交流新途徑的方式方法，使學生們得到了科學研究的訓練，提升了他們研究性學習的能力。

6.由于逸仙班的學生積極性高，具有年輕人特有的活力，要做好這個班的教學工作，教師必須學習新的先進理念、新的知識、新的教學方式方法，所以逸仙班的新教學模式也激勵著教師不斷學習，不斷進步，與學生一起不斷成長。

通過對逸仙班2014、2015兩個年級的教學改革的實踐和效果總結，我們覺得盡管作為獨立學院的中山大學新華學院學生知識基礎相對弱一些，但他們仍具有較強的合作精神和創造力，我們的改革能夠被大多數的學生所接受，并取得預期的效果，改革很大程度上符合我們學生的實際接受能力和學習狀況。逸仙班公共必修課高等數學的教學改革嘗試，在很大程度上改變了大多數學生過去對數學充滿畏懼的認知態度，減輕了學生的學習負擔，拓寬了學生的知識面，提升了學生自主學習的能力，這使得逸仙班高等數學教學改革內容和經驗有希望向學校其他專業高等數學課程的教學改革推廣，推動整個學校高等數學的課程改革，為培養人才做出更大的貢獻。

2016年的諾貝爾物理學獎授予了戴維·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯特利茨這三名科學家，以表彰他們在物質的拓撲相變和拓撲相方面的理論發現。拓撲學是數學的一個分支，它主要研究的是幾何圖形或空間在連續改變形狀后還能保持不變的性質。據諾貝爾獎評選委員會介紹，三名獲獎者將拓撲概念應用于物理研究，這是他們取得成就的關鍵。學生在掌握了一定的數學技術、信息技術后，在后續專業知識的系統學習中就能夠融會貫通，成為專業應用領域的創新型、復合型人才。數學技術與專業的融合不可能一蹴而就，需要通過一定的教學過程和一定的教學程序方能實現。

中山新華學院逸仙班高等數學課程的教學改革，是讓數學課程的教學與應用型人才培養模式相適應，在這方面我們已經積累了一些經驗。數學類課程教學改革的目的是培養學生的實踐能力，即提高學生的崗位認知能力和操作能力，這是一個系統工程，還需要付出更多的努力。教師是教學改革的主導，學生是教學改革的主體，在教學的每一個環節中教師都要注意學生應用意識的培養，讓學生自覺地應用數學知識、數學方法去觀察、分析、解決生活中的問題，全面提高他們的數學素質，使他們具備迎接未來社會競爭的能力。

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[責任編輯：陳 明]endprint