高职院校高等数学教育改革研究及探索

来源:用户上传      作者: 段龙松　邹胜良　邹水龙

　　摘要： 数学的应用已渗透到各个领域，本文作者围绕高职教育的特点及现状对高职院校高等数学教育进行了全面探讨，在分析传统教育状况的基础上，从教学内容、教学方法等方面提出了自己的看法和建议，重点强调数学建模、数学实验在高数教育改革中的重要地位。
　　关键词： 高职 高等数学 改革 数学建模 发展 评价
　　
　　1.前言
　　高等数学是一门基础工具学科，其目的在于培养学生分析问题、解决问题的能力，为学生学习专业课程提供必要的数学知识和基本工具；更重要的是通过对数学知识的学习，学会数学的思维方法，启发学生的创造性思维，培养学生严谨踏实的科学精神和意志，提高学生的整体素质。随着时代的进步和科技的发展，它的作用正越来越为人们重视，所以许多学校都把高等数学作为校级重点课程。如何提高高等数学的教学质量是从事高等教学的教师共同关心的话题。长期以来，由于受应试教育的影响，加上教法、学法、环境等各方面的因素，这门课程的开设往往达不到预期效果。
　　二十一世纪以来，随着我国高等教育事业的快速发展，高等职业教育也因此得到迅猛发展。但随之而来的首先是高职院校入学新生的数学总体水平有明显的降低，层次更加参差不齐。其次，知识经济时代的高要求和社会竞争的空前压力使学生的课程比以前多得多，要求也更广泛、全面，导致学生花在高等数学上的时间比以往相对减少许多，但教学内容却基本上没有减少，教学要求更没有降低，这给高等数学的教学带来了困难。因此，寻找一种适应不同层次学生的、较为灵活的教学方法就显得尤为迫切。
　　深化高职数学课堂教学改革，提高学习的积极性和主动性，提高教学质量，培养高素质高职人才势在必行。笔者通过对高职高专各专业学生的调查并结合自己对《高等数学》教学的实践进行了一些探索。
　　2.改革与创新
　　2.1教学思想
　　当前高等教育己从精英型向大众普及型转化，高职教学中受教育的对象是企业未来的高级“蓝领”。高等数学的教育注重的是学生学到了什么，是否会应用，而不在于教师的理论水平有多高，对数学公式、定理的论证多完美。教师所要做的是将抽象、繁琐的理论直观化、简单化，让学生易于接受。传统教学思想应该转变为以培养应用型、创新型人才为目标的新思路。
　　2.2教学内容
　　2.2.1合理安排教学内容，减少难点。
　　根据各专业的特点，认真钻研大纲，对教学内容进行增减。把学生掌握基础理论、基础知识、基木方法，提高逻辑思维、推理论证和分析问题解决问题的能力放在首位，不过分追求数学知识的系统性和严谨性，讲透概念，淡化演绎，加强基本技能训练，如在微积分部分，重点讲清一元微积分的思想与方法，精讲多练，至于多元微积分，可引导学生采用归纳、推理、类比的方法去处理，而较复杂的逻辑证明，只作简单说明或略去。教学中注重沟通新旧知识之间的联系，帮助学生建立一定的知识网络，以不变应万变，减轻学生学习负担，化解知识的难点。
　　2.2.2理论与实际相结合。
　　现今的高等数学教材中是重理论轻应用、重经典轻现代，数学思想、应用意识引导不足。而今数学的应用不仅在传统的物理领域，而且已经渗透到了许多非物理领域。教师在教学过程中，应针对不同专业灵活选用教材。结合专业，在讲解数学概念时，与学生熟悉的生活实例或与专业相结合的实例联系起来，效果会很好。例如在讲导数概念时除举出书本上的变化率问题，还可以结合不同专业多介绍些变化率的问题。比如在经济类专业可介绍边际成本的概念，产品总产量对时间的导数就是总产量的变化率，产品总成本对占量的导数就是产品总成本的变化率；在机械电子类专业可介绍质量非均匀分布细杆的线密度、变速圆周运动的角速度等变化率问题；在生物化工专业可介绍物体的冷却速度、化学反应速度等变化率实例。这样不但能使学生建立明确的数学概念，提高整体教学效果，而且能拓宽学生的思路，有利于提高学生把实际问题转化为数学问题的能力。这种联系实际的教学，使学生的理论理解和实际应用能力都能得到提高，也有利于培养学生对高等数学的兴趣和学习的自觉性。
　　2.3教学方法
　　2.3.1现代多媒体教学与传统方式教学相结合。
　　现代多媒体教学与传统方式教学各有利弊。多媒体教学能把在传统教学手段下难以表达的教学内容或无法观察到的现象，直观、形象地表现出来，从而加深学生对问题的理解，提高其学习积极性。例如：函数y=x+2，当自变量趋向于1时，函数y的极限为3。以往不用多媒体上课时，只能在黑板上画图像和列表格，教师用语言来表述“无限”接近这概念，显得静止呆板。不管教师如何卖力地讲解，学生都必须抽象思考这些变化趋势，效果并不好。而采用现代媒体手段教学，当自变量在变化着且从左侧或右侧无限接近1时，函数也在变化着且无限接近3，这时不仅有数字上的“无限”接近，而且在图像上能逼真地表现出“无限”接近，生动的场景能使学生更容易理解这一概念。
　　但是，传统方式的教学，依然有它无法比拟的优势。在课堂上，师生可以更好地互动交流和相互启发式地讨论。教师边板书边叙述，既有眼神、表情，又有手势等多种感官的刺激。不仅可以激发教师教学思维的激情，而且能带动学生发挥主观能动性，促使学生思维能力和思维品质的提高。例如：在表达数学公式、数学定理的推导过程时，现代多媒体就显得非常机械呆板，具体解题过程枯燥乏味，无法体现教师设置悬念、启发探究、奇思妙想的解题思路，难以收到好的教学效果。
　　为了提高教学效率，同时不影响教学效果，我们可以将两者结合起来，取长补短。比如：在讲解抽象的概念、现象时，可以利用多媒体技术直观地将其描绘出来，帮助学生尽快理解。而在推导计算时，辅以粉笔教学，带动学生的思维，这必然会带来良好的教学效果。
　　2.3.2开设数学建模和数学实验课。
　　2.3.2.1开设数学建模课有百利而无一弊。数学建模进行数学教育的思想方法是：从实际问题出发，发现其中的规律，提出猜想，进行证明或论证。数学建模要求学生结合计算机技术，灵活运用数学的思想、方法独立地分析和解决问题，不仅能培养学生的探索精神和创新意识，而且能培养学生团结协作、不怕苦难、求实严谨的作风。由于受到高职教育时间的限制，分配给数学课程的课时数较少，因此可以将数学建模课作为选修课来开设。
　　2.3.2.2另一种更为可行的办法是，将数学建模的思想和方法有机地贯穿到传统的数学基础课程中去，这是一种非常适合我国高等职业教育实际的教育方法。目前我国高职教育的几乎所有的专业都开设了微积分课程，还有许多专业开设了线性代数、概率统计等课程。基于此，我们可以将某些数学模型，如银行存款利率的增加、人口增长率、细菌的繁殖速率、新产品的销售速度，甚至某些体育训练问题等，插入到数学基础课程教学中去。
　　2.3.2.3引入计算机数学实验课，打破数学课只有习题课，没有实验课的传统模式。开设数学实验课，其目的是培养学生的数学建模能力、科学计算的方法与手段、数据处理能力。通过学习Mathematica、Matlab、Sas等数学软件，学生能够在不断的应用与探索中领会数学与现代高新技术的完美结合，并获得现代科技所需要的数学知识与数学素质，而且可以促进学生对数学规律的理解、认识，使讲授→记忆→作业的传统学习过程变为学生自主探索→思考→解决问题→应用的过程；不仅能加深学生对数学知识的理解和掌握，而且有利于培养学生解决实际问题的意识和能力，提高学生学习数学的积极性和主动性。
　　3.小结
　　社会需要的人才是多元化、多层次的，既需要理论、研究型人才，更需要大批应用型人才。我们在平时教学的每个环节中应当注重培养学生的数学应用意识和创新能力，使学生能够学会应用数学知识解决生产、科技中的问题，使人才从知识型向能力型转化，全面提高他们的数学素质。当然，提高学生数学素质并不是一蹴而就的，它是广大数学教育工作者长期奋斗的目标。
　　
　　参考文献：
　　［1］郑锡陆.对高职数学采用多媒体教学的探讨与实践［J］.职业教育研究，2006，（1）.
　　［2］尹红，和慧民.高等数学教学改革与探索［J］.科学教育论坛，2006，（4）.
　　［3］欧瑞宏.提高高职院校数学教学效果的探索［J］.高教论坛，2005，（1）.

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