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摘要:針對目前國內應用型本科院校大學數學教育存在的問題和不足,分析了大學數學教學改革的緊迫性和必要性,并提出了培養大學生創新能力的基本思路和方法。
關鍵詞:大學數學;教學改革;應用型本科;創新能力
進入21世紀,社會環境發生了翻天覆地的變化,科學技術突飛猛進,人類逐漸步入了一個嶄新的時代--知識經濟時代。在這個時代里,具有創新能力的人才的開發將對經濟發展和社會進步起著至關重要的作用。
一當前大學數學教育存在的主要問題及問題分析
目前,我國大部分應用型本科院校均開設了大學數學的相關課程,并且通常是作為必修課列入教學計劃。學生是教育的主體,大學數學課程的設立,目的是培養和提高學生的創新能力和綜合素質。但是在教學過程中,我們經常會遇到很多學生問關于“數學有什么用,數學能解決什么問題”的問題。學生有如此疑問,在一定程度上說明了大學數學所具有的應用性和專業特色未能在教學過程中得到應有的體現,學生感受不到這門課程的重要性和價值,缺乏學習的興趣和積極性,直接影響了課程教學目標的順利實現。經過分析和探討,筆者認為造成上述問題的原因主要有:(1)教學理念比較落后。長期以來,大學數學教育在不同程度上延續了中學的應試教育模式,以考試為目的和“重知識而輕應用,重理論而輕實踐”的狀況沒有得到根本改變。教學過程中過重強調教師的主導地位而忽視了學生的主體性發揮,以致學生只是被動的接受知識,無法掌握學習的主動權和提高運用科學的學習方法的能力。(2)教學內容比較陳舊。多年以來,部分教師的教案總是一成不變,不能及時的更新,在教學中側重于公式推導和結論的證明,缺少數學史、數學文化和現代教學思想的介紹,缺乏來源于現實生產生活實際的應用性和前沿性的問題,割裂了數學教學與其他學科和外部世界的聯系。(3)教學方法比較老套。大學數學教育很大程度上延續了過去的“注入式”和“滿堂灌”的教學方式,采用逐章逐節的演繹式的教學方法,忽視了在思維方法的培養和鍛煉。教學環境沉悶,師生互動較少,不能較好的引導學生進行多方向、多角度地思考問題,缺少動手實踐的機會,無法培養學生的數學應用意識和創造性能力。(4)教學手段比較單一。目前,很多教師仍然單一的采用傳統的教學手段--板書。盡管這種方式可以使學生比較容易跟上教師的上課速度,有利于理解和掌握,但是對于某些較長的定義或者定理的證明,和一些復雜問題的計算需要較長的時間來演示,限制了課堂信息量,影響了教學進度。(5)專業特色比較模糊。例如經濟數學是應用型本科院校經濟和管理類專業的核心課程之一,目的是培養具有扎實的數學和經濟理論基礎的復合型人才,其突出的經濟特色要求有別于其它專業的數學課。但是在很多時候,與經濟有關的現象、背景和問題沒有恰如其分的融入到平時的教學過程中。
二大學數學教學改革對應用型本科院校學生的創新能力培養的作用分析
對應用型本科院校學生來說,如果學生的實踐能力不強,將難以有效完成各項學習任務,將來走進社會也會面臨較大的問題,所以培養學生的實踐能力至關重要。很多教師在開展教學時,受思維觀念等因素的影響,大都采用傳統方式進行教學,偏向于理論知識的講解,這將給學生的全面發展帶來不利影響。大學數學教學的改革能推動教學方法、教學思維的革新,促進培養大學生實踐能力、創新能力教學工作的落實,這樣能夠更好提高學生的綜合素質,為學生未來的發展準確條件。
三課程教學改革的建議
基于上述分析,為了適應應用型本科的發展要求,培養學生的定量思維和創新能力,使學生具有應用數學知識解決實際問題的意識,大學數學課程的教學改革勢在必行。針對以上問題,筆者認為應做到以下幾方面。(1)樹立以“解決問題、表達情境、完成任務為主的多維、互動式”的教學理念,以“提高學生的數學素質為靈魂”的教學觀念[3],以“提高學生的理性思維的能力和審美情趣”為教學目標,以“提高學生的綜合素質和創新思維能力”為教學宗旨,應用型本科院校應重視培養的學生的創新精神、實踐能力和創業精神,指導學生掌握科學的學習方法,處理好理論與實踐的結合關系。(2)本著應用型本科院校的學生的實際情況,在教學過程中避免過多艱深、抽象理論的講授,著眼于數學的實際應用,縮減或者調整一些對于實際應用沒有太大意義的內容,重點介紹數學思想和方法的實際性應用。例如極限是高等數學中特別重要但又特別抽象的概念,是從初等數學到高等數學發生本質跳躍的體現,貫徹于整個教學內容。然而,大部分大學新生在接觸“ε-N”和“ε-δ”語言的時候往往都是一頭霧水、不明所以,導致在大學數學學習的開端就已經開始打退堂鼓了。這顯然已經嚴重背離了大學數學教育的理念與初衷。為了避免或者減少類似情況的發生,教師在講授這部分內容的時候,應該重點從幾何上給予直觀的說明,對概念不作深入剖析,不要求學生運用定義證明極限。(3)突出應用型本科的專業特色,盡量充實一些有生產生活和專業背景的、真正來源于實際的例題和習題,少用甚至不用“故事性問題”[4]。例如當面向經濟專業的學生,教師在講到有關極值的內容時,可以介紹企業的利潤最大化和成本最小化、經濟函數與曲線、邊際分析、投入產出分析等;當面向工科學生,教師在講到有關傅里葉級數的內容時,可以介紹傅里葉變換在航空航天遙感圖像分析和理解領域的應用等。(4)在講授教材內容的過程中,選準切入點滲入數學建模和數學實驗的思想,讓學生深切體會到運用數學知識解決實際問題的全過程,即“數學建模--求解方法--結果分析”的過程,培養學生運用數學方法解決實際問題和創造性的能力,調動學生的主觀能動性。例如,在文獻[5]中,作者在講授微分方程的時候引入了一個非常有趣的案例:“男生追求女生”數學模型。筆者相信會有很多學生對這個問題產生極大的興趣,從實踐中看到了所學知識的用處。(5)有效采用課堂講授、課堂練習、啟發式提問和討論、介紹有關學科的科研動態等多種教學方法,注意創設問題情景,為學生的積極參與創造條件,發揮學生的主體作用,引導學生主動思考,去發現、去創新[6]。充分利用現代化的教學手段,多媒體與板書相結合,根據不同內容采用不同的教學手段。建立教學網站,把多媒體教學課件、“微課”等教學視頻放到網站上,以供學生下載和觀看。同時,為提高教學質量和理論素養,教師之間應該開展廣泛交流,積極參加授課比賽,加強溝通和協作,取長補短。建立、完善教學效果評價機制,同行和學生對教師的授課質量進行評價,增強教師教學改革的主動性和積極性。
四結語
大學數學改革任重而道遠,關系著中華民族偉大復興的中國夢的實現。作為數學教育工作者,我們應凝聚力量、堅定信心、革故鼎新,不斷的探索與實踐,努力提高自身素質,以飽滿的熱情投身到數學教育事業,為培養創新型人才、建設創新型國家作出自己應有的貢獻。
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作者:王忠偉 單位:金陵科技學院