張雪婷
摘要:在社會不斷發展和教育需求不斷變化的背景下,民辦應用型本科高校在培養適應現代社會需求的應用型人才方面顯示出獨特的優勢。高等數學作為一門基礎學科,在培養學生的分析思維、邏輯推理和問題解決能力方面有重要的作用。民辦應用型本科高校應改革高等數學課程教學,更新教學理念,堅持“以生為本”,巧用現代技術,創新教學方法,推動全面發展,完善反饋體系,促進教師發展,打造專業團隊,從而提高學生的數學素養和實踐能力。
關鍵詞:民辦應用型本科高校;高等數學;課程改革;應用型人才;人才培養
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2023)28-0017-04
隨著我國高等教育的快速發展和社會需求的變化,民辦應用型本科高校在培養應用型專業人才方面的優勢充分顯現。作為應用型本科高校的核心課程之一,高等數學在培養學生的數學思維能力、邏輯推理能力和解決實際問題的能力方面具有不可忽視的作用。然而,傳統的高等數學課程教育模式存在教學內容與實際應用脫節、學生學習興趣不高以及教師教學能力不足等制約教學模式創新發展的現實困境,難以滿足時代發展的現實需求[1]。因此,高校有必要進行高等數學課程教學改革,以培養社會需要的具有創新能力和實踐能力的應用型人才。
1.教育理論和學習理論對課程改革的指導意義
第一,建構主義學習理論。建構主義學習理論認為學習是一種主動的建構過程,學生通過建立新知識與已有知識的聯系進行自己的理解。在高等數學課程教學中,教師可以依托建構主義學習理論,通過引入探究性問題和挑戰性任務,引導學生對高等數學相關知識進行自主探索,培養他們的自主學習能力和批判性思維。
第二,社會文化理論。社會文化理論強調學習是社會交往和文化環境的產物。在高等數學課程教學中,教師可以依托社會文化理論強化學生與社會文化之間的聯系,創建多元化的高等數學合作學習環境,鼓勵學生之間的合作與交流,通過小組討論、項目合作等形式促進知識共建和共享。
第三,情境學習理論。情境學習理論認為學習最有效的方式是將知識應用于真實的情境中。在高等數學課程教學中,教師可以依托情境學習理論將高等數學知識與學生的日常學習生活聯系起來,在課堂教學活動中引入實際問題和應用場景,讓學生將數學知識應用于實際生活和職業領域,增強學習的實用性。
第四,反思性學習理論。反思性學習理論強調學生對自身學習過程的反思。在高等數學課程教學中,教師可以依托反思性學習理論構建系統性的教學模式,幫助學生養成良好的學習習慣,引導學生反思他們的學習策略、困難和成就,培養他們的認知能力和自主學習技能。
第五,多元智能理論。多元智能理論認為學生具有不同類型的智能,教學應針對不同智能類型的學生提供多樣化的學習機會。在高等數學課程中,教師可以依托多元智能理論分析不同學生的個性化差異,通過多種教學方法和評估方式,滿足學生的不同學習需求。
2.民辦應用型本科高校高等數學課程改革的必要性
第一,適應職業需求。民辦應用型本科高校高等數學課程改革能夠有效提升課程的適應性,使教學內容更加貼合社會企業與高校專業發展的現實需求。數學專業的學生將來通常從事與數學相關的職業,如工程、計算機科學、數據分析等。因此,高等數學課程需要緊密結合實際應用,培養學生解決實際問題的能力,以滿足行業的需求。
第二,提高學習動力。傳統的高等數學課程內容繁雜、抽象,學生往往難以理解其實際意義和應用場景,導致學習興趣與學習效率不高[2]。通過教學模式改革,在高等數學課程教學過程中引入與學生日常生活、學習相關的具體的案例、實際問題和應用工具,可以將抽象的理論知識轉化為具象化的實際案例,進而激發學生的學習興趣和學習動力,改善學生學習效果。
第三,增強實踐能力。高等數學課程改革可以通過加強實驗、模擬和項目實踐等形式,使學生能夠將理論知識應用于實際情境中,培養學生解決實際問題的能力和創新思維,達到知行合一、學以致用的教學目標。
第四,提升就業競爭力。現代企業對員工數學能力的需求不再僅限于理論推導,而更加注重解決實際問題和數據分析能力。高等數學課程改革,能夠將傳統的高等數學內容與企業需求緊密結合,使其更貼近職業需求,從而提升學生的就業競爭力,為他們未來的職業發展奠定堅實的基礎。
1.傳統高等數學課程教學存在的問題
第一,過于側重理論教學。高等數學作為其他專業的基礎課程,其實踐往往需要結合其他專業領域的具體應用,而傳統高等數學課程往往注重理論知識和公式推導,側重于紙上計算和抽象推理,而較少強調實際應用和問題解決能力的培養,導致學生對高等數學的應用場景以及實際意義缺乏清晰的認識,難以將所學的知識與現實世界緊密聯系起來。
第二,忽視學生的主體地位。現階段,部分應用型本科院校高等數學教學仍然采用“以教師為中心”的教學模式,忽視學生在教學活動中的主體地位[3]。教師在課堂教學中進行單方面的“灌輸”,使學生被動接受高等數學的相關知識,僅僅通過強化記憶和機械計算來掌握高等數學知識,難以深層次理解數學思想與數學理論,導致教學質量與教學效率不高。
第三,學生學習興趣不高。現階段,部分應用型本科高校的高等數學教師仍然采取較為傳統的“填鴨式”教學模式,教學內容與教學方式均缺乏新意,難以有效激發學生的學習興趣。與此同時,高等數學課程的抽象性與復雜性較高,可能讓部分學生感到難以理解和應用,從而影響他們的學習興趣。
第四,學生學習水平差距較大。民辦應用型本科高校的學生數學水平和學習能力存在較大差異,然而現階段高等數學課程教學模式缺乏相對個性化的教學策略,既無法滿足高水平學生的需求,又無法給予學習困難生足夠的支持和幫助,進而造成教學效率難以提升。
第五,教學資源和工具的利用不足。隨著信息技術在教育領域的廣泛應用,現代技術和在線學習平臺的發展為創新教學提供了機會。然而現階段高等數學課程中的信息化教學資源和工具使用相對較少,究其原因,一方面是部分教師缺乏對新技術的了解,對現代化的教學方式缺乏清晰的認識,另一方面是學校設施和資源的支持有限,難以實現現代化教學方式與高等數學教學內容的充分結合。
2.高等數學課程教學創新的現實困境
第一,抽象性與理論性相對較強。高等數學是一門抽象的學科,其知識涉及許多復雜的理論和概念。對于許多學生來說,當數學概念與實際應用缺乏緊密聯系時,會造成理解困難或者完全難以理解,直接導致高等數學課程教學效果不佳。
第二,課程節奏快。高等數學課程通常在有限的時間內涵蓋大量的內容,這種快速的節奏導致部分學生難以跟上課程進度,進而造成他們對高等數學課程存在一定的抵觸情緒與畏難心理,制約了高等數學課程體系的創新發展。
第三,缺乏實際應用的案例。傳統的高等數學課程通常側重于理論和抽象推導,而忽視了與實際生活和應用相關的案例和示例,導致部分學生難以將學到的概念與實際問題聯系起來,缺乏對數學在實際生活中的價值和意義的認識[4]。
第四,缺乏個性化支持。學生往往有不同的學習特點和理解能力,但課堂時間有限,教師難以在有限的時間內滿足所有學生的個性化學習需求,這可能導致學生對數學的學習動力和興趣下降。
第五,評價不全面。傳統的數學課程評估通常側重于計算和推導的準確性,而缺乏對學生批判性思維、問題解決能力和實際應用能力等數學綜合素養的評估,導致無法全面評價學生的數學能力和發展,難以為高等數學課程改革提供系統化的依據。
1.更新教學理念,堅持“以生為本”
第一,探索問題導向的學習。高等數學教師應轉變傳統教學理念,培養學生良好的數學綜合素養。一方面,教師可以利用問題導向學習法進行教學,鼓勵學生提出問題,探索解決方案,并通過解決實際問題來理解和應用數學概念。另一方面,教師可以提供開放性的問題,引導學生進行自主探究,培養他們的問題解決能力和自主學習能力。
第二,構建小組合作學習模式。高等數學教師應強化師生之間、生生之間的溝通交流。一方面,教師可以組織小組合作學習活動,讓學生共同解決問題或完成項目,使學生在互動和交流中培養團隊合作能力。另一方面,教師應扮演好指導者的角色,鼓勵學生分享觀點、提出質疑,并引導他們進行深入思考和討論。
第三,使用探究性學習工具。教師要在教學中培養學生的創新思維,使學生逐步養成探究式學習習慣。一方面,教師可以引入基于現代技術的學習工具,如數學建模軟件、交互式模擬工具和虛擬實驗平臺。這些工具可以幫助學生進行實驗和探索,培養他們的觀察、分析和解決問題的能力。另一方面,教師應提供指導,鼓勵學生運用數學知識進行探究性學習。
第四,提供案例分析和實際應用。教師要強化理論與實踐之間的聯系,落實學以致用、知行合一的教學目標。一方面,教師可以將數學概念和技巧應用于實際問題和案例分析中。通過分析真實世界的情境,學生可以更好地理解數學的實際應用,培養解決問題的能力。另一方面,教師可以引導學生分析和評估不同方法的有效性,培養學生的批判性思維和判斷能力。
2.巧用現代技術,創新教學方法
第一,使用在線教學平臺。通過在線平臺,學生可以隨時隨地訪問課程內容、學習資源和作業,還可以與教師和同學進行交流和討論。因此,教師可以將Moodle、Canvas和Blackboard等一些常見的在線教學平臺融入課堂教學中,提升教學效率。
第二,應用數學建模軟件。數學建模軟件可以幫助學生將數學理論應用到實際問題中,并通過可視化和仿真等方式改善學習效果。例如,MATLAB和Mathematica等軟件提供了強大的數學計算和圖形繪制功能,可以用于解決復雜的數學問題和模擬實驗,教師可以借助這些數學建模軟件提升課程的實踐性。
第三,使用交互式學習工具。交互式學習工具可以給學生提供自主學習和實踐的機會,激發他們的學習興趣和動力。例如,Khan Academy和Wolfram Alpha等在線學習平臺提供了大量的數學學習資源,包括視頻教程、練習題和自動化的反饋系統,可以幫助學生鞏固和檢驗所學知識。教師應加強交互性學習工具的使用,增強與學生之間的交流互動,營造良好的課堂教學氛圍。
第四,應用虛擬實驗和模擬軟件。虛擬實驗和模擬軟件可以讓學生在虛擬環境中進行實驗和觀察,幫助他們理解抽象的數學概念和原理。例如,GeoGebra是一款廣泛使用的數學軟件,可以用于繪制幾何圖形、解方程、探索函數等,使學生更好地理解數學概念。因此,教師應在課堂體系中增加虛擬實驗與模擬軟件的應用頻率,幫助學生更好地認識與理解高等數學理論知識,使學生建立系統化的知識體系。
3.推動全面發展,完善反饋體系
第一,尊重學生差異化的學習風格。學生有不同的學習風格和偏好,因此教師應采用多樣化的教學方法和資源支持他們的學習。在實際應用中,教師可以結合講解、實例演示、小組合作、探究式學習等多種方式,滿足不同學生的需求。此外,教師可以提供課程視頻、在線學習材料和互動學習平臺等數字化資源,使學生可以根據自己的學習進度和方式進行學習。
第二,制訂個性化學習計劃。教師可以為學生制訂個性化學習計劃,幫助學生合理安排學習時間,分解復雜的數學概念,使他們能夠逐步建立自信并提高學習效果。同時,教師可以與學生進行一對一的討論和指導,以便更好地了解他們的學習需求和困難,為他們提供個性化的輔導和支持。
第三,使用智能化教學工具。教師應借助現代技術開發智能化教學工具幫助學生進行個性化學習,并根據學生的學習數據和表現,提供針對性的學習建議和反饋。例如,智能化學習系統可以根據學生的答題情況,識別他們的薄弱領域,并推薦相關的學習資源和練習題,以幫助他們有針對性地強化練習。
第四,運用多元化的評估方式。教師可以引入多元化的評估方式,如通過項目作業完成情況、實際問題解決能力、小組合作項目完成情況等綜合評估學生的學習情況,鼓勵學生在實際情境中應用數學知識和技能。此外,教師可以充分利用在線測驗和自動化評估工具,了解學生的學習進展,獲得學生的反饋信息,掌握學生的整體數學水平與知識掌握情況。
第五,建立反饋和跟蹤體系。教師應及時回顧和評估學生的作業、測驗和項目,并給予具體和有建設性的反饋,幫助學生了解自身的不足并進行針對性的改進。同時,教師可以與學生進行一對一會議或小組討論,以進一步理解學生的學習需求,并提供個性化的支持和解答疑惑。
4.促進教師發展,打造專業團隊
第一,加強教師專業培訓。隨著教育和學習理論的不斷發展,新的教學策略和工具不斷涌現,高校需要為教師提供更多的培訓機會,使教師了解最新的高等數學教學方法,使他們能夠更好地應用于課堂教學中。
第二,提升教師教學質量。教學質量提升是教師發展與課程改革的根本目標,因此高校要不斷優化教師培養策略,促進高等數學教學理念與教學方式的不斷革新。一方面,高校可以鼓勵教師強化對高等數學教學理論的研究,通過拓展性研究開發具有前沿代表性的數學理論。另一方面,高校可以鼓勵教師參加校外的數學相關實踐項目,豐富教師的實踐應用經驗,實現從理論到實踐的整體提升。
第三,促進教師持續發展。高校應為教師提供長期的成長渠道,促進教師的可持續發展。全面系統性的專業知識交流互動不僅有助于提高教師的教學水平,而且能夠激發教師的熱情和動力,使其成為教育改革的積極推動者。因此,高校可以開發多樣性的培訓課程、研討會和專業社群等平臺,促進教師之間的交流和合作。
第四,拓展教師專業團隊。多元化的專業教師有助于豐富高等數學教師團隊的層次,為教師的全面發展補充新鮮血液,實現高等數學教學理論與實踐水平的全面提升。因此,高校應引進高等數學相關領域的專業人才拓展教師專業團隊,并且強化新進青年教師的培訓與教學支持,構建系統化的“傳、幫、帶”教師發展制度,為教師的成長奠定堅實的基礎。
總體而言,民辦應用型本科高校高等數學課程應更加注重理論教學與實際應用的結合,通過案例分析、實踐任務等方式引導學生將數學知識應用到解決實際問題中,同時利用現代技術手段,如在線學習平臺、虛擬實驗工具等豐富教學內容,給學生提供更多的學習資源和互動交流的機會。民辦應用型本科高校還應通過不斷提升教師的專業素養和教學技能,使他們更好地引導學生,激發學生的學習興趣,以更好地培養更多具有創新能力和實踐能力的應用型人才。
參考文獻:
[1]王興濤.高職院校高等數學課堂教學的優化策略[J].新課程研究, 2023(09):41-43.
[2]杜紅春.基于新視角探析高等數學教學的創新發展[J].中國多媒體與網絡教學學報,2023(02):42-45.
[3]商七一.應用型本科院校高等數學分層教學模式研究[J].太原城市職業技術學院學報,2022(09):79-81.
[4]吳振英.新工科背景下高等數學課程教學改革探索[J].高教學刊, 2022,8(21):144-147.
Exploration of the Teaching Reform of Higher Mathematics Courses in Private Applied Undergraduate Universities
Zhang Xueting
(Boda College, Jilin Normal University, Siping 136000, China)
Abstract: In the context of continuous social development and changing educational needs, private applied undergraduate universities have shown unique advantages in cultivating applied talents that meet the needs of modern society. Advanced mathematics, as a fundamental discipline, plays an important role in cultivating students analytical thinking, logical reasoning, and problem-solving abilities. Private applied undergraduate universities should reform the teaching of higher mathematics courses, update teaching concepts, adhere to the principle of "student-centered", skillfully use modern technology, innovate teaching methods, promote comprehensive development, improve feedback systems, promote teacher development, create professional teams, and thereby improve students mathematical literacy and practical abilities.
Key words: private applied undergraduate universities; advanced mathematics; curriculum reform; applied talents; personneltraining