应用型本科高等数学课程改革的探索
[中图分类号]G642.0[文献标识码] A [文章编号] 1009 ― 2234(2010)03― 0115 ― 02
应用型本科教育是培养具有相关知识、能力和综合素质,面向生产、建设、管理、服务第一线的高级应用型专门人才。应用型本科强调的是应用性和技能性,强调一定的基础教育, 强调一定的后续发展。而高等数学是大学理工类各专业的一门重要的基础理论课,在培养学生各种思维能力和科学处理问题方法等方面是任何其他课程不可替代的。为了能适应科技发展且为学生在今后专业学习和职业发展中打下扎实的数学基础, 培养学生将数学知识与专业知识相结合的能力, 加强学生对专业的理解和认识,增强数学教学的实用性, 有必要对传统的教学模式和方法进行改革, 以适应素质教育和培养学生综合能力的需要。
一、高等数学课程改革的原则
应用型本科高等数学课程的改革必须根据各专业的培养总体目标来确定,必须做到以人为本,为各专业学生的进一步学习本专业的知识提供必要的数学知识,必须把培养学生数学素质和运用数学方法解决实际问题的能力作为根本目标。
一要“以应用为目的,以必须够用为度”的原则,强调知识的应用性和使用价值,尽量避开定理的高深逻辑推理过程,侧重讲解其在解决问题中的使用意义。
二要“个性化的改造”根据实际需要灵活地处理课堂教学内容,把过去整齐划一的课堂教学内容按专业进行改造,按照不同的等级和层次重新进行组合,实现数学课程与专业课程的融会贯通。
三要“以实际应用为原则,体现数学的实用价值”强调数学课堂教学内容的趣味性和普及性,从而提高学生学习的兴趣和培养其数学品质。
二、高等数学课程改革的具体措施
应用型本科高等数学不同于一般的本科数学,课程教学即要突出数学知识的系统性,还要突出数学的应用性,不仅为学生后续的专业课学习打下坚实的理论基础,还要培养学生解决问题、分析问题的能力,因此鼓励学生参与教学活动, 增加课堂信息量, 加强学生应用能力的培养, 在数学改革中,“以学生的职业发展为主线”,重视人的发展要求,是我们数学课程改革的指导思想。
(一)采取数学基本理论+实践的教学方式
充分落实“以人为本”,采取数学基本理论+实践的教学方式。以数学模型为载体,重视数学基本理论,突出数学的应用性、实践性。为使学生掌握数学的基本概念、基本理论、基本运算方法以及应用数学知识建立数学模型,解决与专业相关问题的能力,数学课程以数学模型建立、函数的变化趋势、如何才能最优、怎样实现积零为整、专业中的数学模型等5个任务为载体来组织教学,将职业行动领域的工作过程融合在训练中。
开设数学实验课,把高等数学与计算机结合起来, 通过现代教育多媒体技术介绍数学在现实生活中的应用对于解决生产和工程技术中的实际问题,具有重要的作用。课堂教学内容设置要从“校内课程为主,重视科学性”转向“重视专业领域建设,注重校内学习与工作经验的一致性,就业导向重于书本知识”的基本目标。根据不同的专业开设实验课(数学软件mathmatic、matlab)以上机的形式考核学生熟练掌握数学软件解决数学运算的能力。
(二)实施分层教学、分流培养的教学模式
高职院校的学生数学基础层次差异较大,统一的教学模式、教学方法、教学内容不能适应学生的特点,学生学习兴趣低下,缺乏学习动机,导致传统的教学策略已不能满足教学需要。本着因材施教的原则,在高等数学课的教学中采用分层教学的策略,提高学生对数学知识的学习兴趣,总结增强学生学习动力的方法和内涵,查找学生学习的规律和教学改革的方向。
高等数学分层教学是“着眼于学生的可持续性与良性发展”的教育理念指导下的一种教学实施策略,分层教学的目的是使每一个学生在高等数学的学习中都受到公平的教育;使每一个学生在高等数学的学习中都受到适合自己的教育;使每个学生在高等数学的学习中都发挥其潜能、发挥其特长;使每一个学生的心理个性在高等数学的学习中得到良性的发展,进而实现“对于有差异的学生,实施有差异的教育,实现有差异的发展”。
(三)数学教学体现服务功能,实施专业化的数学教学
应用型本科高等数学课程改革不仅再现数学发现的思维过程,注重数学思想方法,而且结合专业开展教学,给学生提供实践的空间。
高等数学教学内容实现专业化,必须做到以人为本,为学生的进一步学习提供必要的数学准备服务,把培养学生数学素质和运用数学方法解决实际问题的能力作为根本目标。因此,根据实际需要灵活地处理课堂教学内容,按照不同的等级和层次重新进行组合,实现数学课程与专业课程的融会贯通。充分体现“以应用为目的,以必须够用为度”的原则,强调知识的应用性和使用价值,尽量避开定理的高深逻辑推理过程,侧重讲解其在解决问题中的使用意义。强调数学课堂教学内容的趣味性和普及性,教学案例、教学任务突出专业特点,从而提高学生学习的兴趣和培养其数学品质。
(四)培养学生的数学能力和应用能力
成立“数学建模协会”,开设“高等数学选修课”(内容包括:数学史、数学建模、数学在现代技术物理中的应用、概率与统计、检验分析等),学生根据自己的数学能力及对数学知识的需求选择感兴趣内容参与进来,进行专题探讨,并在此过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题,达到教、学、用同时进行的目的。通过数学建模协会系统的学习数学建模知识,掌握数学建模的步骤,会建立与专业、与生活相关的数学模型,同时与各系、各部门建立合作关系,提供数学理论支持,通过数学模型解决各系、各部门有关问题,与校外的企业合作研发数学模型,解决企业中的相关问题。利用第三学期让学生深入实习单位用所学的数学基本理论解企业中的难题,从而从而调动学生学习数学的积极性,培养学生学习数学的兴趣,掌握数学的应用技能,进一步提高数学在专业技术中的重要作用。
组织学生参加“全国大学生数学建模比赛”,充分调动学生学习数学的积极性,提高了学生动手动脑解决实际问题的能力。
(五)加强数学教师专业化的建设
应用型本科院校的人才培养更注重实践和应用,积极探索产学研结合培养人才。这些都要求应用型本科院校的教师队伍应是一支能够培养从事生产、教学、服务、管理等各种实用型、技能型人才的优秀高校教师队伍。
作为应用型本科院校的教师,不能只讲解和分析理论知识本身,更要会阐述其在社会经济中的运用及趋势;不仅会讲,而且还要会做。因此要求教师必须要有较强的实践组织能力和协调合作精神。这几方面都要求教师要有应用研究和创新能力,不过这种研究和创新并不是指创造原创性知识,而主要是对原有知识的整合和综合应用的能力。因此建立专业化的数学教师队伍十分必要。将数学教师分配到各系,参加专业教研会,与专业课教师集体备课;学习部分专业课程。深入到学生中,了解学生的基本情况,职业需求;深入到专业中,了解专业对数学课程的要求,职业发展。最终达到数学教师不仅要有较强的数学素质和基本的专业知识,还有将数学知识专业化和将专业知识数学化的“互译“能力以及具备设计基于行动导向的教学法的能力。
(六)建立新的考核形式
考试打破以前的单一考核模式,更注重学生的能力培养,将考核方式模块化、比例化,加强过程管理。通过考试,检验学生四个方面的能力:实际问题的建模能力,主要考查学生能否将实际问题用数学表达式表示出来;数学问题的解决能力,主要考查学生灵活运用数学知识将数学问题解决处理的能力;能准确用数学表达式和文字语言表述问题解决过程的能力;了解学生通过社会调查收集、处理信息的能力。
应用型本科是现阶段高等教育中出现的一个新的办学层次,根据多年的高职教学经验以及高等数学课程改革的实践,应用型本科高等数学课程改革应当以数学模型为载体,重视数学基本理论,突出数学的应用性、实践性的教学方式,只有这样才能有效的增强学生的数学素质,促进学生专业课程学习,提高学生数学的应用能力、实践能力, 培养学生的创新能力,也是提高应用型本科生高等数学水平和能力的有效途经。
