曾金平 李伯忍 張丹
摘 要:高等數學是工科專業的一門重要的基礎必修課程。針對我校理工科專業《高等數學》課程的教學現狀,結合教學實踐,討論了幾種激發學生學習高等數學興趣的方法,為提高“新工科”背景下的《高等數學》的教學質量提供參考。
關鍵詞:新工科; 高等數學; 學習興趣
中圖分類號:G4 文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.091
《高等數學》是大學數學中的一門非常重要的基礎課程。學好這一門課程,不僅有利于對學生的綜合素質的培養與訓練,而且對其后續課程的學習也發揮著極其重要的作用。
眾所周知,在大學數學教育的諸多課程中,《高等數學》是最基本的公共基礎課程。一方面《高等數學》是后續其他數學課程(如《概率論與數理統計》、《復變函數與積分變換》、《運籌學》等)以及各個專業的專業課程的基礎,是解決專業問題和實際問題的必要工具;另一方面,高等數學的學習可以培養和提高學生的抽象思維能力和邏輯推理能力,使得他們在今后的學習和工作中,能夠綜合運用所學知識去分析和解決問題。然而,由于《高等數學》這門課的內容繁多,學習方法和中學時期相比也存在著明顯差異,因而對于剛入大學校門的本科生而言,學習起來會有一定的難度。
隨著科學與技術的迅速發展,特別是近幾年大力提倡“新工科”教育的背景下,人才培養對高等學校中的大學數學教育提出了更高的要求。因此,在“新工科”教育的大環境下,這門傳統的重要基礎課程的教與學,不僅要克服因《高等數學》的高度抽象性和嚴密的邏輯性帶來的老困難,而且也面臨著諸多新挑戰。
如前所述,《高等數學》在整個大學的學習課程中占據著非常重要的地位,其學分在所有必修科目中最高,其內容在考研數學中占有近80%的比例(這即意味著考研數學的成績會很大程度上決定考研的最終成績)。然而,高度的抽象性,高度的嚴密推理以及高度的系統結構,即所謂的“三高”,使得《高等數學》這門課程的學習遠遠難于其他課程。人常說興趣是最好的老師,如何讓學生克服畏難情緒,提高學習的興趣成為學好這門課程的關鍵。下面根據我們在大學數學的教學與實踐中積累的經驗,就如何提高學生的學習興趣談幾點看法。
1 發揮班主任的作用,引導學生自主學習
從中學到大學,大一新生無論是生活還是學習都有著諸多的改變和不適應。尤其是從相對封閉、相對單純的中學環境中過渡到相對自主獨立且活動豐富多彩的大學里,學生容易迷失自我。因此,班主任的引導作用變得非常重要。如果班主任能夠讓學生明白學好高等數學的重要性,讓學生明確數學的作用及學習數學的意義無疑會提高他們的學習興趣。舉例來說,在去年某老師任教的2017級機械設計專業和材料控制兩個專業中,其中機械設計專業的班主任非常積極主動,不僅經常到教室查看學生的到課情況和聽課情況,而且會時常通過在組建的微信班群里發布一些數學題目的方式讓學生做數學題。同時,班主任與任課老師保持良好的溝通渠道,實時了解學生的學習情況。班主任這種良好的助推作用,樹立了很好的學習風氣,明顯感受到了整個班級的學習積極性。在期末考試中,機械設計專業的各班平均成績明顯高于同一任課老師的材料控制專業班級的平均成績。
2 傳統教學內容穿插些許數學史,增強學生“用數學的意識”
由于教學大綱以及學時的限制,我們在《高等數學》課程的講授過程中,一般很少講述有關數學史的相關內容。數學史是研究數學科學發展及其規律的科學,簡單地說就是研究數學的歷史。它不僅追溯數學內容、思想和方法的演變、發展過程,而且還探索影響這種過程的各種因素,以及歷史上數學科學的發展對人類文明所帶來的影響。因此,在《高等數學》教學過程中,擠點時間講述一個觀念或理論如何從科學與工程實踐中產生、發展及完善的過程,真正領會數學思想,不僅可調動學生的學習主觀能動性,而且可增強其“用數學”的意識,以便今后在工作和研發中學以致用。例如,在講授常微分方程的內容時,推演一下人口模型、狐兔模型等常微分方程模型,將數學建模思想融入教學,這樣不僅加深了學生對微分方程有關內容的理解,而且使課程內容與數學思想產生聯系,提高了學生的學習興趣。
3 注重數學文化的熏陶和滲透,提升學生的數學素養
數學在科學、工程、金融、軍事,生物、醫學等各個科學與工程領域的不斷滲透,使得數學越來越多地影響著國民經濟和社會生活的諸多方面。除傳授教學大綱要求的知識點外,也給學生進行一點數學文化方面的教育,比如講一講斐波那契數列與黃金分割,田忌賽馬與運籌學,Google搜索引擎背后的數學故事,瞎子爬山和最優化方法之間的關聯,人機對話等等。通過數學文化教育,培養學生科學、發展的數學文化觀,使他們在數學文化的熏陶氛圍中自覺打好數學基礎,提高數學素養。
4 結語
孔老夫子的一句話:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!睂W習高等數學,抱著“希望能學好”,遠不如“我希望能學好”, 主動與被動所產生的效果會截然不同。從各個方面激發學生的學習興趣,調動學生主觀能動性去學習去思考,那么結果也必定會事半功倍。
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