基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“高等數(shù)學(xué)”課堂教學(xué)改革研究

程薇薇，王 瑩

“高等數(shù)學(xué)”作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，在高等教育中起著非常重要的作用，然而隨著時代的不斷發(fā)展，社會對“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)提出了新的要求，當今的企業(yè)對于學(xué)生實踐能力的要求越來越高，這就要求“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)模式也要進行相應(yīng)改變，強化學(xué)生數(shù)學(xué)實際應(yīng)用能力的培養(yǎng).數(shù)學(xué)本身就是一門抽象的理論性學(xué)科，所以在進行教學(xué)改革的時候一定要對數(shù)學(xué)學(xué)科進行深入挖掘，找到該學(xué)科的實踐應(yīng)用功能，并且通過一系列具體措施有效提升學(xué)生的實踐應(yīng)用能力.

1 推動“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革的必要性

1.1 教育普及化的要求

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)推動“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)的改革，首先是教育普及化發(fā)展的要求.在進入新時代之后，我國的經(jīng)濟發(fā)展越來越迅速，高等教育已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了普及，所以當今社會人們的競爭壓力越來越大.但是反觀高校的數(shù)學(xué)教學(xué)，學(xué)生的數(shù)學(xué)整體水平卻越來越低，而且學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力十分缺乏，根本無法適應(yīng)當前市場的發(fā)展需求［1］.為此，“高等數(shù)學(xué)”應(yīng)該積極進行改革，適應(yīng)教育普及化的發(fā)展要求，從根本上提升“高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力.

1.2 素質(zhì)教育觀的要求

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)推動我國“高等數(shù)學(xué)”教育改革也是素質(zhì)教育的要求.在傳統(tǒng)教育體制中，衡量一個學(xué)生好壞的唯一標準便是學(xué)生的成績，學(xué)生成績體現(xiàn)了學(xué)生掌握理論知識的程度.很顯然這種衡量標準在當今社會已經(jīng)行不通了，掌握理論知識的同時又具備實踐應(yīng)用能力的人才才是當今社會需要的高素質(zhì)人才.因此當今“高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)應(yīng)當把重點放在人才應(yīng)用能力的培養(yǎng)上.

1.3 應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位的要求

應(yīng)用型人才培養(yǎng)已經(jīng)成為當今教育的一個主流趨勢，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中要充分體現(xiàn)出應(yīng)用和實踐的原則，強調(diào)學(xué)生應(yīng)用能力的提升.從“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)來看，培養(yǎng)應(yīng)用型人才需要做到以下幾方面：改變理論與實踐學(xué)時的比例；增加實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維；重視數(shù)學(xué)技能教育；注重人文素養(yǎng)教育；增加數(shù)學(xué)實驗課程；提供選修課，因材施教.做到這些內(nèi)容且找準應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位才是“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革的核心［2］.

1.4 “高等數(shù)學(xué)”課程發(fā)展建設(shè)的要求

“高等數(shù)學(xué)”課程是本科院校理工類、管理類各專業(yè)不可缺少的一門重要的公共基礎(chǔ)課，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習提供了方法和工具，而且對于學(xué)生的能力培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用.對于應(yīng)用型本科院校來說，“高等數(shù)學(xué)”課程作為基礎(chǔ)學(xué)科能夠為培養(yǎng)應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習增添后勁，這就使得應(yīng)用型本科院校中“高等數(shù)學(xué)”課程的有效性建設(shè)迫在眉睫.結(jié)合應(yīng)用型本科教育的特點和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標，以“重視數(shù)學(xué)理論知識，突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用性”為基本思想，以工程任務(wù)內(nèi)容為切入點，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，將學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在數(shù)學(xué)教學(xué)的首位.因此，有必要對傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法進行改革，提高“高等數(shù)學(xué)”課程的有效性，以適應(yīng)素質(zhì)教育和培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的需要.

在新的形勢和要求下，如何充分發(fā)揮高等數(shù)學(xué)特色，改善數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生數(shù)學(xué)意識和應(yīng)用能力？探討提高“高等數(shù)學(xué)”課程有效性就顯得尤為重要.提高課程有效性的重點在于“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)改革.此課題針對當前“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)過程中存在的“課堂效率低、理論與實踐脫節(jié)”等實際問題進行研究和實踐，希望通過對“高等數(shù)學(xué)”課程進行教學(xué)改革，可以提高課程有效性，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和科學(xué)處理問題的能力，為學(xué)生后續(xù)的發(fā)展打下基礎(chǔ).因此我們深入到各系進行了調(diào)研，通過調(diào)查結(jié)果可以看出，“高等數(shù)學(xué)”課程既要體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)性、工具性地位，使學(xué)生具有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生較強的應(yīng)用能力、可持續(xù)發(fā)展的能力；也要為專業(yè)服務(wù)，充分利用數(shù)學(xué)的工具性作用，為后續(xù)課程的學(xué)習做好鋪墊.

2 “高等數(shù)學(xué)”課程存在問題

對應(yīng)用型人才需求的增加，使得各專業(yè)對“高等數(shù)學(xué)”課程應(yīng)用性的要求有所提升，急需對“高等數(shù)學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀進行改革，提高“高等數(shù)學(xué)”課程的有效性.但是由于數(shù)學(xué)課程課時減少，加劇了課程內(nèi)容多與課時少之間的矛盾，使得教師為了追趕教學(xué)進度，對課程中某些重點內(nèi)容及難點內(nèi)容難以展開，影響了教學(xué)質(zhì)量和效果.其次，教師在教學(xué)中不能因材施教，而是采取教師為主的教學(xué)形式，同時在教學(xué)中也缺少與學(xué)生的互動與交流，缺乏師生之間應(yīng)有的信息反饋，忽略了學(xué)生的差異性使得教學(xué)過程中學(xué)生基本處于消極接受狀態(tài)，很少參與教學(xué)過程.最后，教師在教學(xué)過程中沒有將數(shù)學(xué)知識串聯(lián)起來，形成知識網(wǎng)絡(luò)，也沒有將所學(xué)知識與專業(yè)相聯(lián)系，使學(xué)生感覺數(shù)學(xué)相對抽象并難以接受，因此產(chǎn)生畏懼心理.由于“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)過程缺乏應(yīng)用性，使學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力得不到訓(xùn)練及培養(yǎng)，使得學(xué)生不會以數(shù)學(xué)為工具去解決本專業(yè)涉及的實際問題，不具備應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識.具體問題如下：①教學(xué)理念不夠先進；②教材內(nèi)容過于陳舊；③教學(xué)方式過于單一；④教學(xué)主體無法凸顯；⑤學(xué)生學(xué)習興趣不高.

3 “高等數(shù)學(xué)”課程問題的產(chǎn)生原因

3.1 教學(xué)理念不夠先進

當前大多數(shù)高校在進行數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中仍然秉承著比較傳統(tǒng)的教學(xué)理念，最為直觀的表現(xiàn)便是過度傳授“高等數(shù)學(xué)”的理論知識，并且非常重視數(shù)學(xué)基本知識的訓(xùn)練.這樣的教學(xué)理念表面上看來合情合理，實質(zhì)上卻忽略了學(xué)生素質(zhì)教育和實踐能力的培養(yǎng)，無法適應(yīng)當今“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)的根本需求［3］.“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)理念過于傳統(tǒng)，無法與時代接軌，導(dǎo)致培養(yǎng)出的數(shù)學(xué)人才應(yīng)用能力不足.因此，“高等數(shù)學(xué)”應(yīng)當積極進行教學(xué)理念的創(chuàng)新發(fā)展.

3.2 教材內(nèi)容過于陳舊

值得注意的是，雖然有一些高校認識到了素質(zhì)教育以及培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學(xué)人才的重要性，并且在教學(xué)開展的過程中積極進行了改革，但是因為其數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容過于陳舊，沒有及時進行更新，導(dǎo)致最終的改革效果并不明顯.而且在現(xiàn)實中，很多高校長期以來一直使用同樣的教材，沒有根據(jù)時代的發(fā)展對教材內(nèi)容進行及時更新，而社會是不斷發(fā)展變化的，教材內(nèi)容不更新致使很多知識內(nèi)容無法與現(xiàn)實進行聯(lián)系，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳.

3.3 教學(xué)方式過于單一

應(yīng)用型數(shù)學(xué)人才的培養(yǎng)是以學(xué)生的能力和需求為根本進行教學(xué)的，但從當前我國高校的數(shù)學(xué)教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn)，高數(shù)教師的課堂教學(xué)手段千篇一律，教師講學(xué)生聽的現(xiàn)象仍然非常普遍，因此在這一情況下，學(xué)生的實際應(yīng)用能力無法得到顯著提升［4］.長期使用滿堂灌的教學(xué)方式來進行教學(xué)不僅無法將課本中的知識點進行深入挖掘，甚至還會消磨掉學(xué)生的學(xué)習熱情.由此可見，“高等數(shù)學(xué)”中單一的教學(xué)方式也是阻礙現(xiàn)實應(yīng)用型數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)的一個關(guān)鍵因素.

3.4 教學(xué)主體無法凸顯

在進入新時代之后，我國教育行業(yè)發(fā)生了巨變.社會的不斷發(fā)展促使教育理念不斷更新，師生之間的地位逐漸發(fā)生了轉(zhuǎn)變，學(xué)生從被動學(xué)習的客體逐漸成為課堂學(xué)習的主體，而教師則從課堂的主體轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習的輔助者和引導(dǎo)者.然而這種師生角色的轉(zhuǎn)換并沒有得到普及，很多高校教師在教學(xué)過程中沒有將學(xué)生放在主體地位，沒有從學(xué)生的角度出發(fā)進行教學(xué)，因而無法有針對性地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力.

3.5 學(xué)生學(xué)習興趣不高

由于近幾年高等院校擴招，高校學(xué)生普遍存在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差及應(yīng)用能力弱現(xiàn)象，以致于他們對知識的接受能力也相對較差，對數(shù)學(xué)的學(xué)習興趣相對較弱.筆者對18級的學(xué)生進行了問卷調(diào)查，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，18級學(xué)生中，入校高考數(shù)學(xué)成績及格率為12.50%，高考數(shù)學(xué)的平均分各班級都在及格線以下，而且各班級數(shù)學(xué)成績的分差較大，有個別班級分差大于80分，這說明各班大部分的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，多數(shù)同學(xué)對學(xué)習數(shù)學(xué)沒有興趣甚至討厭數(shù)學(xué).針對這樣的狀況，如果不進行“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)模式的改革，很難使學(xué)生學(xué)到本專業(yè)應(yīng)掌握的“高等數(shù)學(xué)”知識，更何況知識的應(yīng)用.難以實現(xiàn)應(yīng)用型本科院校對人才培養(yǎng)的目標要求.

本次針對數(shù)學(xué)學(xué)習興趣進行調(diào)查.采用“高校學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習策略調(diào)查表”和“高校學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習狀況調(diào)查表”問卷進行調(diào)查.調(diào)查分三次進行，共發(fā)出280份問卷，收回有效問卷269份.調(diào)查結(jié)果如表1所示.

表1 高校學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習狀況調(diào)查結(jié)果

從表1可以看出，本校學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習明顯厭倦，積極性不高.在第二個選題的選擇中，有32位學(xué)生選擇了“厭倦萎靡”，占比11.89%；在第一個選題的選擇中，有128位學(xué)生選擇了“沒有學(xué)習興趣”，占比47.58%；根據(jù)分析可知，學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習的消極情緒之高，遠遠超出筆者的估計.

學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習的負面評價，大都是以數(shù)學(xué)學(xué)習興趣低下為出發(fā)點的，可以總結(jié)為：“因為沒有興趣，所以……”.通過分析為什么對數(shù)學(xué)學(xué)習沒有興趣的原因，多數(shù)院校得出應(yīng)用型本科學(xué)院是否還需要數(shù)學(xué)教育的爭論是有一定原因的.

通過調(diào)查可以看到，學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習興趣、數(shù)學(xué)學(xué)習價值是數(shù)學(xué)教育應(yīng)該研究的突出問題.

4 應(yīng)用型人才培養(yǎng)下“高等數(shù)學(xué)”課堂教學(xué)改革的有效措施

4.1 積極創(chuàng)新數(shù)學(xué)教育理念

為了培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學(xué)人才，高校應(yīng)該從思想層面進行改革，積極創(chuàng)新數(shù)學(xué)教育理念.首先，高校要改變教學(xué)思維，將單純的知識點講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變過度重視基礎(chǔ)內(nèi)容教學(xué)的現(xiàn)狀.其次，本課程始終本著以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，使學(xué)生能夠成為課堂的主人，更好地參與課堂活動.調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣.最后，要重視實踐教學(xué)的重要性.當今的“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)不是單純地進行理論知識的教授，也不是單一地對高數(shù)范圍知識的講解，它是一門集理論與實踐、集數(shù)學(xué)與其他學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科，因此只有不斷地實踐才能有效提升學(xué)生的應(yīng)用能力［5］.

4.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求，積極推動“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革，有效提升“高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量，高校要將數(shù)學(xué)教學(xué)與當今社會的實際情況進行深度結(jié)合，積極進行教學(xué)內(nèi)容更新，補充數(shù)學(xué)領(lǐng)域的前沿知識與應(yīng)用性廣泛的課外數(shù)學(xué)知識.另外，高校最好具備自己編制高等數(shù)學(xué)教材的能力，這樣就可以根據(jù)學(xué)校自身的特點以及重點專業(yè)進行教材編寫，這樣就可以有針對性地開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動，提升學(xué)生的實踐應(yīng)用能力.具體實施方法如下：

（1）整合教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)各專業(yè)特點對本課程知識進行框架重組，將本課程章節(jié)重組為六個模型，每個模型中含有若干專業(yè)案例，使所授知識契合服務(wù)專業(yè)，形成以專業(yè)為依托，構(gòu)建“教、學(xué)、做”一體化的“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)模式.

（2）實踐教學(xué)：開展多種形式的實踐教學(xué)活動，舉辦各類數(shù)學(xué)輔導(dǎo)、建模大賽、數(shù)學(xué)競賽等，通過數(shù)學(xué)實踐，促進數(shù)學(xué)理論課堂教學(xué).以學(xué)習評價計入平時成績的形式，鼓勵學(xué)生積極參加各種數(shù)學(xué)輔導(dǎo)，數(shù)學(xué)大賽等系列活動，使學(xué)生養(yǎng)成思索問題、分析問題的習慣，也可以從中體會到數(shù)學(xué)文化，了解數(shù)學(xué)在專業(yè)及實際生活實踐中的重要作用，提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力.

4.3 改變教學(xué)方法及教學(xué)手段

采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、討論式教學(xué)法、分層教學(xué)法等靈活多樣的教學(xué)方法.采用便于學(xué)生接受的授課方式；將課前預(yù)習、教師講授、課堂討論與課后作業(yè)有機的結(jié)合起來，給學(xué)生設(shè)置問題，促使學(xué)生思考，尋求解決方法，通過小組討論加深對知識的理解，既可培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新能力，又對學(xué)生知識的掌握，提升數(shù)學(xué)素質(zhì)有很大益處，也可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習的興趣，使學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者，擺脫了以教師為主導(dǎo)的單一教學(xué)模式.

針對不同的專業(yè)，設(shè)計不同的專業(yè)任務(wù)，以滿足本專業(yè)的需要；將數(shù)學(xué)知識與專業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來，使學(xué)生了解數(shù)學(xué)對專業(yè)的應(yīng)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力；各校數(shù)學(xué)教學(xué)多使用多媒體教學(xué)，可以將教學(xué)中不能直接表示的抽象的概念、定理等通過多媒體形式表現(xiàn)出來，從而加深學(xué)生的印象，使學(xué)生易于理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習興趣，使數(shù)學(xué)教學(xué)形成良性循環(huán)；為了增加數(shù)學(xué)的應(yīng)用性，將計算機應(yīng)用引入教學(xué)，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件解決數(shù)學(xué)問題的意識和能力.根據(jù)學(xué)生的特點，在教學(xué)中盡量淡化知識的理論證明，減少數(shù)學(xué)符號的使用，加強數(shù)學(xué)思想的啟發(fā)和數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，力爭把學(xué)生從復(fù)雜抽象的邏輯推導(dǎo)和繁雜的運算中解脫出來，注重應(yīng)用能力的培養(yǎng).

4.4 轉(zhuǎn)變觀念突出學(xué)生地位

長期以來，我國的數(shù)學(xué)課堂中都是以教師為主體，教師在教學(xué)的過程中進行講解、操作，學(xué)生被動地進行觀看和學(xué)習，然后再完成教師布置的任務(wù).這樣的數(shù)學(xué)課堂缺乏學(xué)習的生機，而且學(xué)生學(xué)習效率低下，無法取得良好的學(xué)習效果.在新時期，為了培養(yǎng)應(yīng)用型教學(xué)人才，高校應(yīng)當轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，重新定義師生之間的關(guān)系，將學(xué)生擺在主體位置上，以學(xué)生為中心進行教學(xué)［6］.只有這樣，教師才能主動了解學(xué)生的需求，幫助學(xué)生解決問題，最終提升學(xué)生的實踐應(yīng)用能力.

5 “高等數(shù)學(xué)”課程改革措施效果

通過上述課程改革，學(xué)習“高等數(shù)學(xué)”課程的學(xué)生不再局限于從課本上死學(xué)數(shù)學(xué)，而是從生活和專業(yè)中去活學(xué)數(shù)學(xué)，并且在各項技能大賽中取得優(yōu)異的成績；各班級高等數(shù)學(xué)成績有一定提高，課改前每班高等數(shù)學(xué)成績平均及格率為64.20%，課改后每班成績平均及格率提升為74.50%，教師通過進行課程改革不斷改變教學(xué)理念，課堂上轉(zhuǎn)變角色，行新教育，做新教師，將課程改革落實到實處，團隊先后獲得優(yōu)秀教學(xué)團隊，重點建設(shè)課程，精彩一課、精品課等榮譽稱號；分享讓團隊不再孤軍奮戰(zhàn)，分享讓師生雙向成長，凝結(jié)團隊力量.將課程改革經(jīng)驗及做法進行系統(tǒng)的總結(jié)與反思，團隊先后向漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院、西安翻譯學(xué)院、瀘州職業(yè)學(xué)院、新鄉(xiāng)職業(yè)學(xué)院進行課程輸出和交流、推介課程.

6 結(jié)語

“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的必然需求.傳統(tǒng)的“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)存在很多弊端，無法切實提高學(xué)生的理論知識和實踐能力，因此高校應(yīng)當從應(yīng)用型人才培養(yǎng)出發(fā)，通過積極創(chuàng)新數(shù)學(xué)教育理念、根據(jù)實際更新教學(xué)內(nèi)容、引進技術(shù)豐富教學(xué)方法、轉(zhuǎn)變觀念突出學(xué)生地位等措施全面提升學(xué)生的實踐應(yīng)用能力.