高校数学课程的教学改革与探索

2022-09-11

一、引言

高等院校不仅是传授高等数学的重要基地, 而且在传授高等数学理论研究的同时, 更进一步强调实践的摸索, 在改革中不断积累经验不断调整实践方向。国外如美国、日本等高校都进行了这方面的研究改革, 取得一定的成效。我国各高等院校也都在积极探索大学数学教学内容的改革和高校数学课程体系的改革, 并在改革中总结了许多有重要实践意义的经验.最有代表的是山东大学数学系的改革.他们从课程体系, 教学内容, 教学方法及教材建设等方面进行了改革, 取得了良好的效果.应用技术型高校教育培养的目标是培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才, 这就要求高校中不同专业的紧密联合应用, 突出培养学生的实践能力, 重在“应用实践创新“发展, 数学类课程作是高等教育的重要理论基础课程, 不仅是学习后续课程和解决科技问题工具, 更是培养各专业学生数学思想和数学素养的必备工具, 进一步提高学生的理性思维逻辑能力。为使高等数学教学适应当前应用性人才培养的要求, 怎样较好对高校数学类课程的教学内容、教学方法与考核方式, 是值得我们深思的问题。本文将对高校数学类课程的进一步教学改革进行研究和探讨。

二、现状分析

高等教育对大学教育提出了很高的要求, 但长期以来, 高等数学课程体系以及教材内容、教学方法的研究和改革远远不能适应高等教育迅速发展的形势和培养创新应用型人才的需要。我国高校数学教学现状分为几点: (1) 各专业人才培养对数学课程有哪些不同的要求?如何区分应用型人才和研究型人才?对于这些问题, 高校数学教师大部分都不是很清楚。 (2) 数学课程在各专业培养计划中的作用和地位的不清楚。高校数学课程是理、工、农、经各专业学生必修的重要的基础课, 不仅是各专业课程的基本学习工具, 还是考研究生的必考课程, 然而, 在授课过程中很多教师对数学课程和专业课程之间的关联不清楚, 数学教师只讲数学知识, 而专业教师只讲专业知识, 没有一个桥梁使能从专业的角度自然地引出数学问题并进行讲授, 学生也就体会不到高校数学类课程对专业课的影响和作用。 (3) 在数学教学内容上, 现阶段高校使用的数学类课程教材内容陈旧, 忽视了现阶段的微课, 慕课的重要性, 忽视了数学思想的剖析, 教学方式老套, 注重理论知识的演绎证明、运算技巧, 忽视数学课程在实际生活的实践应用, 缺乏数学实验技术和数学建模能力的训练。 (4) 在数学教学方法上沿用“满堂灌”、“填鸭式”的教学方法, 偏重于概念的讲解、定理的证明和公式的推导, 造成了学生思维的惰性, 抑制了学生思考问题的积极性。 (5) 在实践教学环节相对薄弱, 学生学得多用得少。

三、大学数学课程体系的优化改革的思想

国内部分高校的大学数学改革的缺点在于对数学课程教学内容、课程体系等进行了单方面的研究教学内容与课程体系陈旧, 缺乏实践能力和创新精神培养的环境与条件等等.还没有形成较为完善的大学数学改革体系。高等院校如何才能更新教育观念, 端正课程优化改革思想, 真正做到以人为本, 因材施教, 建立比较完善的高校数学改革体系, 是目前最为重要的教学改革的研究课题[8]。通过对数学教学现状的分析, 我们将对各专业 (不含数学专业) 对数学教学的培养要求进行优化改革的思想归纳如下: (1) 以学致用为前提, 强调以数学素质教育为根本, 进一步更新教学内容, 建立完善的教学与实践应用相结合的课程内容体系, 例如研究我院现有本专科专业中每个不同专业的大学数学课程的开设方案, 包括开设课程、开设学期、学时设置、教学大纲等逐步形成既符合文件精神又具有我院特色的大学数学课程体系。鼓励和发展学生的创新精神和创新能力, 培养学生的个性发展。 (2) 在课程体系调整的同时对各门数学课程的教学内容进行改革.以课程体系改革为基础改革教学内容, 对基础部分教学内容进行调整和优化。改进教学方法, 研究我院现用教材的优缺点, 编制一套能够满足我院多个专业不同需求的具有我院特色的立体化教材。在数学教学过程中应加强数学理论基础基础, 突出数学的实践应用性, 降低数学课本内容的难度, 增加数学素质方面的课程, 结合学生数学基础, 实现理论和实验相结合的教学模式, 培养学生用数学解决实际问题的能力, 实行开放教学, 注重创新原则。

四、高校数学类课程改革优化的基本方法

为了满足应用型院校专业人才培养发展要求, 我们必须对高校数学课程的教学内容、教学要求和教学方法进行改革优化。

(一) 高等数学课程体系的改革

从新的视角对大学数学的课程体系进行改革。根据培养方案把各专业对数学需求的教学内容融进一套教材, 将数学课程的内容由浅入深、由易到难、由少到多划分成三个平台。同时进行板书和计算机相结合, 用计算机解决数学问题, 精讲如何用计算机解决的方法, 将程序融入课堂讲课内容当中。根据各专业的培养方案, 选择不同要求的数学教材体系。课程体系改革的首要任务是要优化教学内容、教学目标, 调整教学要求, 打破原有数学和其他学科的界限, 将数学实验加入高等数学、线性代数、概率论与数理统计教学中, 并讲解数学建模的思想和方法;调整数学课程的教学内容, 注重培养学生的数值计算和数据处理能力, 培养学生熟练使用数学软件并解决实际问题能力。建立规范完整的课程改革体系, 实行教师分组讨论制, 教研室主任和教学团队带头人组织教师分组对数学课程教的学方法, 教学手段、教学课件及教学改革的优良经验和成果进行研讨和学习。同时, 针对数学课程的教学进行规范, 实行教师分工协作, 在教学过程中对教材实行单元模块化改编并试行[8]。

(二) 高等数学课程的立体化系列教材群建设

根据新的课程体系, 建立具有我院特色的系列化、多层次的立体化教材群, 大致涵盖了非数学类大学数学课程教材以立体化的形式呈现包括学习指南、试题库、电子教案及多媒体课件。选用先进的多媒体开发工具, 以新编教材为依据, 制作"微积分"、"线性代数"、"概率论"等课程的PPT。数学课程课件不仅可以作为在线远程教育资源, 还可以提高学生学习的积极性, 例如在线慕课, 微课等网上授课开设了互动教学、自主学习、学生可以随时随地学习。

(三) 高等数学课程教学内容、教学方法的改革

根据大学数学课程的特点, 依据新的课程体系调整教学内容。对大学数学实行分层次教学, 对不同专业的学生, 建立不同的培养方案, 不同的学分要求, 将传统数学知识与数学软件的有关内容有机的结合在一起, 探寻新的教学模式。在高校数学类课程教学中积极调动学生学习的主动性和积极性, 要激发学生的兴趣, 培养学生的自主学习能力。因此, 教师在教学过程中要根据授课情况, 及时更改和提高自己的教学设计, 教学在课堂教学中采用多媒体技术教学能把以往板书教学中一些抽象的、不易再现的数学概念和数学图像形象且直观地表现出来, 增加课堂教学的信息量和课堂的生动性。教师精讲matlab、Lingo、Mathematica等数学软件的用法, 布置开放实验课题, 学生利用学习数学软件, 进行数学模型建立和实验操作, 将数学知识、数学建模与计算机应用三者有机的融为一体, 数学软件的学习和应用过程中, 注重学生的主体地位, 提高了学生自觉地获取新知识和创新能力。

五、高校数学类课程优化改革的效果

高校数学类课程改革一直都是教育改革中的难点, 而应用性独立学院由于教学经费紧张, 教学基础设施较差, 师资力量较缺, 使改革进展较慢, 我们一方面加强研究的力度, 加快师资培养, 另一方面, 学院将更加注重学生数学应用能力的培养, 积极开展数学实验课程, 使学生在抽象思维能力、逻辑推理能力、分析解决问题能力、建立基本数学模型能力, 同时, 加强培养学生的实践创新能力, 培养和提高学生应用数学知识解决专业问题的能力、将专业问题转化为数学模型的能力, 我们将进一步进行研究探讨数学课程改革, 积极改革创新, 为国家培养出更多的应用性人才。

摘要：首先对我国目前高校数学课程教学现状进行分析, 分析了大学数学课程体系的优化改革的指导思想, 并按照应用性人才培养的要求, 分别从数学教学内容、数学课程目标、课堂教学体系、教学方法及课程考核方式进行改革, 在教学实践的基础上提出了“以应用为目的, 以实践创新为基准”的数学课程教学改革优化的教育思想, 注重学生的实践动手能力, 采用平时课堂表现成绩、课堂的随堂练习和期末考试相结合的多种考核方法, 形成了一个以培养学生应用能力为目标的教学改革新体系;总结了应用性大学数学课程改革优化的效果, 并提出进一步推行改革的方向。

关键词：高等数学,教学改革,课程体系