高等数学课程建设和教学改革的研究与实践

2022-09-10

在面向2 1世纪教学内容和课程体系改革工作中, 高等数学的改革一直是倍受关注的。对我校高等数学课程从教学思想, 课程设置, 教学内容和教学方法等方面进行了改革的研究与实践。

1 高等数学教育对师范院校大学生素质的影响和作用, 树立高等数学教育以提高数学素质为灵魂的教学思想

我们以“高等数学教育对在校大学生文化素质教育的影响”, “高等数学教育对2 1世纪中学教师素质的影响”为题深入调研, 认真总结, 并与省内外同行广泛交流, 最终获得统一认识:数学作为人类智慧的结晶, 它首先是一种极为重要的文化, 它的本质特征决定了高等数学教育对大学阶段的学生至少有以下三个方面的作用: (1) 是专业课必不可少的知识工具; (2) 是培养理性思维能力最好的知识载体; (3) 是提高科学审美意识的重要途径。在三个方面的作用中, 我们认为培养理性思维能力, 接受美感熏陶是更为重要的作用。在人类历史上, 数学的探索精神帮助许多杰出人才成就了自己的事业, 为人类做出了较大贡献。社会发展到了今天, 数学文化已成为现代科技文化的核心, 它的形式化语言, 理性主义观念, 抽象的、逻辑的思维方式, 已成为现代社会成员必备的素质, 这种素质的高低直接关系到社会成员对事物的洞察、理解与判断能力。必须把提高学生的数学素质作为高等数学教学的灵魂。即:通过高等数学教学, 使学生在掌握足够的数学知识的同时, 受到心理和智能的导引, 启迪、挖掘他们的认识和处理数形规律、逻辑关系及抽象事物的悟性和潜能;培养他们的创新意识和务实求真的品格;提高他们的数学地思考、分析、表达和解决问题的能力。

所谓培养素质, 主要是指培养文化素质, 因为这是人的一种基础性的素质。具体到一门课程如何进行素质教育?我们认为, 就是要抓住这门课对学生文化素质有影响的最本质的因素, 在教学中加以突出并重点培养。高等数学教学以培养数学素质为灵魂就抓住了这个本质。当然培养数学素质为教学灵魂, 这只是一种新的高等数学教学思想, 实践这个思想要做的工作是大量而具体的。

2 优化教学内容, 建立新的高等数学课程体系

我们将全校的高等数学课设计为必修课和跨系选修课两个层次, 必修课又分为理科I类, 理科II类, 文科高等数学三个类型, 通过制定各层次和各类型的教学大纲, 更新优化了教学内容, 建立了新的课程体系。

(1) 高等数学必修课即各系 (专业) 教学计划中列入的高等数学课, 是高等数学教学任务的主体, 目的是结合各专业实际, 介绍有关的高等数学基础知识和基本的数学思想方法。具体为:

a.理科I类以物理和计算机专业的高等数学为主。内容包括微积分、无穷级数、常微分方程、线性代数和概率统计, 共280课时。

b.理科II类以化学、生物、地理和电教等专业的高等数学为主。内容包括微积分、无穷级数、常微分方程和线性代数, 共130课时。

c.文科高等数学以教育、政法专业的高等数学为主。内容包括初等微积分、线性代数简介和初等概率论, 共1 0 0课时。

(2) 高等数学跨系选修课共开设了线性代数、概率统计、文科高等数学三门, 这是必修课的补充和提高。对理科学生来讲是拓宽知识面, 满足考研需要;对文科学生来讲则是创造一个了解数学, 接受数学思维熏陶的环境和机会。

教学大纲从制定, 试用到修改定稿, 经过了两年多的时间, 现已成为我校高等数学教学的一个指导性文件。大纲所建立的高等数学课程体系适应发展的教育形势, 适合我校教育实际, 有利于提高学生的数学素质。高等数学跨系选修课的开设, 为高等数学实行大基础, 宽口径培养模式找到了一种好形式, 极受学生欢迎。

3 编写高等数学教材, 改革教学方法

教材建设是教学改革的关键环节。为了将优化整合后的教学内容、课程体系更好的固化、体现出来, 为了使提高高等数学素质为灵魂的教学思想有更真实的依托, 我们首先编写出版了理科I类高等数学教材。该教材有以下主要特点: (1) 知识体系完整, 内容重点突出, 编排系统, 结构严谨。在强基础、重应用原则的指导下, 突出了基本概念的建立、基本方法的介绍和训练, 重要数学方法的应用等内容。而适当删略了某些次要或虽重要但不是该课程能解决好的内容。 (2) 注重对数学思想方法的提炼和总结, 教材结合对基本概念的理解和重点方法的领会, 言简意骇的提炼了隐藏在其中的数学思想方法, 以求给读者以启发和引导。 (3) 注意与物理等专业实际以及中学数学教学实际的有机联系。 (4) 注意知识的块化与层次, 相对于课时的增减, 使之具有较大弹性。 (5) 叙述简明, 语言准确, 符号规范。

教学方法和教学手段是实现教学目标, 落实人才培养模式, 提高教学质量的直接、具体实施环节, 也是高等数学教学改革的重头戏。

我们的改革从以下几方面入手:

(1) 下大力气培养学生的自学能力。

(2) 将培养学生思维能力和应用能力放在教学目标的第一位。

(3) 创设情景, 鼓励学生创造性思维。

(4) 开发应用C A I课件, 迈出教学手段现代化的步伐。另外, 作为高等数学考试方法的改革手段之一, 我们还建立、应用了高等数学理科Ⅰ类试题库。

4 几点体会

通过高等数学课程建设和教学改革的研究与实践, 我们有如下几点体会。

4.1 充分认识高等数学课程建设和教学改革的紧迫性和艰巨性

一方面, 改革不是发发议论, 搞几条改革意见就可以奏效的, 新的教学思想的确立需要一个认识, 实践和深化的过程;新的课程体系要接受历史和实践的检验;教学方法和教学手段的改革还处在试验摸索阶段。“说的比做的多”, “说的比做的好”, “雷声大, 雨点小”在每一次教学改革中都难以避免。更重要的是, 教学改革是一个系统工程, 体制和机制的改革才是最终目标。

4.2 高素质的教师队伍是教改成功的中坚力量

教师在教改中的作用是主导性的, 他们既是教改的倡导者, 又是教改的实行者。他们的教育思想和教育观念, 专业基础、文化知识水平和教育、教学能力, 特别是改革创新的意识和魄力, 直接关系到教改能否有效展开和逐步走向成功。我们之所以在高等数学教学改革中作了一点工作, 重要原因之一就是有一支稳定的较高素质的高等数学教师队伍。他们常年从事高等数学教学, 专业思想巩固, 教学经验丰富, 深切了解高等数学教学的现状和改革需要, 能找到改革的突破口, 并且有较强的改革意识和责任心, 勤恳敬业, 乐于奉献, 坚持不懈地作了大量艰苦细致的工作。

4.3 目前高等数学教学改革应重点解决好如下几个关系

(1) 从办学思想和人才培养目标方面讲应解决好师范性和综合性合理兼顾的关系; (2) 从发挥数学的教育作用方面讲要解决好数学的技术功能和文化功能不能偏废的关系; (3) 制定教学计划时要解决好高等数学课时相应减少与教学要求不断提高之间的关系; (4) 教学实践中要摆正提高学生的数学素质与研究生升学应试之间的关系。

摘要：从研究高等数学教育对大学生素质的影响和作用入手, 探讨高等数学教学思想、课程设置、教学内容和教学方法的改革思路与实践方案。

关键词：高等数学,数学素质,课程,教材,教学方法