谈应用型本科高等数学课程教学改革

2023-02-10

应用型本科院校的成立和发展是社会教育体系进步的体现, 通过以技术应用为重点的办学模式, 提升了学生们的实践能力。作为培养技术型人才的前期基础学科, 高等数学需要适当地调整教学内容和教学方式, 以提升大学生自身素质和解决问题的能力。

一、应用型本科高等数学教育目的

通过高等数学的学习, 使学生们在了解深层次知识的同时, 了解到新的思维模式, 以此帮助学生们为后续其他学科知识的学习打好基础, 并锻炼学生们自主思考进行解决问题的能力。而应用型本科的教育要求课程教学要侧重于实际应用, 通过较为高质量的教学模式, 可以全方位地提升学生们的实际能力, 逐渐获得素质上的进步。所以为了达成应用型本科高等数学的教学目的, 培养高精尖的适用性人才, 帮助学生打好知识基础, 能以新的眼光去看待周围的三维世界, 需要改革课程重点和教学方法以满足本科教育的新目标。

二、应用型本科高等数学课程教育遇到的问题

我国的应用型本科教育目前还处于发展中状态, 其教学目的在于加强大学生的实际技术应用能力, 而传统的高等数学课程主要是为学生提供理论知识基础, 培养学生们的解题能力, 不适用于应用型本科教育, 所以需要进行课程改革, 让学生们了解极限、积分等知识点的作用。

(一) 应用型本科招生生源基础薄弱

随着教育的普及, 大学招生数量与日俱增, 相对来说, 进入大学的门槛有所降低, 在生源方面往往达不到基础知识能力要求, 对于开展高等数学的教学有很大阻碍。另一方面, 这些大学生们来自五湖四海, 各自学习的内容和擅长领域不尽相同, 所以对数学理论知识的理解水平也参差不齐, 教学过程中遇到了一定的挑战。另外, 大学的高等数学教育虽然是基于高中知识的基础上, 但是思考问题的切入点和方法是不同的, 这就要求学生们具有良好的基础储备, 然而很多学生数学基础比较薄弱, 高中数学不足以满足高等数学的学习需要。

(二) 高等数学教学方式传统死板

高等数学通常是大学初始阶段开展的课程, 师生之间并没有相互适应彼此, 而再采取比较死板沉闷的教学方法, 不利于学生能力的培养。此外, 其教学模式通常是一周只有很少的课时, 教师们要在课堂上抓紧时间完成内容的传授, 常见的情况就是教师自己一个人讲了一节课公式定理, 写了几黑板的演算过程, 无法与学生主体进行有效地交流, 更没有对学生实践应用能力的培养, 往往是学生们课下还要通过自学的方式去理解高数的理论知识, 如此一来就无法实现应用型教学的预期目标。

(三) 高等数学缺少应用型教材

由于应用型本科发育不完善, 许多基本教材没有特别地进行制订, 沿用了普通本科的高等数学教材。而教师们单单完成教材上内容的教学就已经很困难了, 没有时间再去另加教学内容, 在当前本科教育的大环境下, 脱离了统一的教学大纲就意味着自身教学效果不满足社会要求, 无法体现出应用型本科教师们的独特教学能力。除此之外, 过多地涉猎书本以外的应用教育, 不但没有标准化的控制, 也难引起学生们对数学的兴趣, 最终造成应用型本科高等数学的教育受到极大地限制。

三、促进高等教育学课程改革的方法

经过深化改革, 高等数学教育应更加贴近应用型本科的办学需求, 为大学生们提供一个充实自我知识, 培养实际能力的平台, 需要本着发展建设要求, 在现代数学思想的基础上, 从多方面对教学内容作出针对性地改革和调整。

(一) 加强数学教学配套硬件设施的建设, 促进教学模式的转变

高等数学不仅仅是枯燥的公式讲解, 更是需要通过建模等方法的实际演示, 才能进一步促进学生们对知识的吸收, 以提升应用型办学的教学质量, 培养人才的实践能力。 (1) 对于一些可通过实验得出的数值求解过程, 需要利用实验室进行应用展示。 (2) 将高等数学与其他学科连接起来, 体现出数学的应用能力。 (3) 通过对实际情况的分析, 利用正确的建模方法, 引导学生去自行解决问题。

(二) 调整教学方法, 活跃课堂气氛

应用型高等数学的教育不应该像传统教育那样死板, 更需要在课堂上保持生动多样的教学方法, 更便于学生应用能力的培养。 (1) 教师们需要以更加趣味化、科学化的方式完成基础理论的传授。 (2) 通过多种多样的教学方法, 将高等数学有关知识点表达出来, 以激发兴趣为起点, 以培养思维为过程, 以提升素质为目的。 (3) 利用现代化的计算机技术等, 将数学中的图形曲线、积分模型生动诠释出来。

四、应用型本科高等数学课程改革方案

(一) 教学内容的变化

应用型本科高等数学的改革是要让学生充分理解数学的具体应用, 以实际情况带动理论知识的普及, 有关的改革需要做好“三结合”的具体工作, 主要包含以下内容:第一教学内容的改革需要结合自身教学的特点和学生们的基础情况。以此, 院系教师要尽可能地商讨出适用于自身情况的实际案例课程, 既要保证案例的科学性, 又要紧贴实际, 便于学生们理解。第二, 结合数学建模的实际案例, 为学生们提供直观的教学感受, 并结合数学学科的特点, 激发学生的积极性。第三, 结合数学考研案例或数学竞赛案例, 刺激学生们的投入程度, 让学生们对于未来的数学学习更加有针对性。

(二) 教学体系的应用

应用型本科高等教学改革需要本着一定的体系架构, 按照计划循序渐进地完成教学工作, 以数学教学最终投入实际应用为目的, 建立起“为什么学—学什么—怎么学—怎么用”的教学主线体系, 保证教学的针对性。首先教师们需要明确教学目的, 设定出符合知识点要求的实际案例。其次, 需要借助案例的提出引起学生的关注, 进而传递知识点内容, 便于学生理解知识, 并了解其具体应用。最后, 让学生们通过知识点的学习自行讨论并解决案例问题, 锻炼思维的同时, 让学生们更深刻地了解和记住理论知识的学习, 之后教师可以进行总结性地指导和发言, 将学生们正确引导到实际应用的领域中去。

(三) 考核方式的重点

既然是侧重于实际应用的本科教学, 那么对于学生的考核内容也应该有所不同, 以往单一的理论知识纸质考卷不足以满足对学生综合能力评价的要求。考核的过程与方式应该是为基础理论知识、综合应用能力和创新能力等最终考核结果服务的, 确保考核多元化发展是教学改革的关键部分。

在实际的考核环节, 应该重点考虑学生们的应用能力和创新精神, 阶段性考试甚至可以脱离考卷的形式, 更加注重学生的学习过程以及遇见问题解决问题的能力, 结合实践素质的测验, 可以让师生了解自己阶段性获得的成果, 而在期末考试的审核中, 需要加强应用能力所占比重, 添加应用型数学试题, 可以明确地判断学生们实际能力的掌握情况。

五、应用型本科高等数学课程改革试验效果

第一, 数学文化的良好传播。通过应用型高等数学的改革, 教师们很好地完成了本职工作, 将数学文化通过实践教学充分地传递给了学生们, 学生们的思想也受到了数学文化的熏陶。

第二, 数学氛围的良好营造。不同于传统高等数学的教学模式, 改革后的教学使学生们获得了更好的学习效果, 并自发地愿意加入到实践讨论中。数字显示, 我校有超半数的学生参加到了数学第二课堂的学习中去, 并有55名16级学生选修了高等数学实验课, 出勤率120% (即有20名选修名额之外的学生) , 测试结果成绩优秀者41人, 成绩良好者14人, 除此之外, 我校另有学生自发组建了数学学习与应用社团。

第三, 数学素养的良好培育。经过改革后, 教师与学生的共同努力, 大大提升了我校大学生的基本数学能力素养, 经统计, 16级本科学生的平均卷面成绩由之前的60.2分, 提升到了改革后的73.25分, 并且应用能力的考核也获得了可喜的成绩。我们的课程部门抽取了791名学生做了问卷调查, 有68.71%的学生充分认可了课程改革的效果, 认为对自我能力的提升很有帮助, 另有43.87%的学生说自己对高等数学的学习兴趣更加浓厚了。

第四, 数学能力的显著提升。课程改革之后, 我们经过调查得出69.81%的学生认为学习能力有所提高, 62.26%的学生认为获取知识的能力有所提高, 56.6%和53.78%的学生认为分析能力和解决问题的能力有了提高, 对于其他各方面的能力也有着不同程度的提高。