新課程改革下高等數學的教與學論文

隨着高等數學課程改革的深入,本文結合三本院校特點,就如何改革高等數學課程,使教師更好地教,學生更好地學,在分析高等數學課程的特點、教師及學生特點的基礎上,給出了一些教與學的建議,希望能提高高等數學的教學水平。

新課程改革下高等數學的教與學論文

近幾年各大高校都在進行課程改革,作爲重要的基礎課程——高等數學也在進行着深層次的改革。這個改革不僅是教學內容上的調整,還在教法、教學內容的實用性等很多方面進行着改革。只有加大改革力度,才能更大地發揮高等數學在各學科中的基礎性作用。那麼如何才能改革好高等數學課程,更好地服務於大衆呢?本文從高等數學的課程特點、教材的特點、教師的特點以及學生的特點四個方面進行了分析,筆者結合自己這幾年的教學實踐,給出了一些關於課程改革以及教與學上的方法和建議。

1.高等數學的課程特點

(1)抽象性更強。縱觀整個高等數學教材可見,很多內容只有數量上的關係式和一些表達形式,其抽象性可謂遠超其他自然學科。

比如很多大學生進入大學的第一堂課往往是高等數學課,而高等數學課中內容非常抽象的 “極限的概念”課。何爲“極限”?《現代漢語詞典》解釋爲“最大的限度”。但高等數學上的“極限”又不能直接解釋爲“最大的限度”這樣的意思,事實上它的由來是一個逐漸形成的過程,是通過社會實踐逐步演變而來的一種思想。大約公元3世紀,我國數學家劉徽創立了“割圓術”,即“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至不可割,則與圓周合體而無所失矣”,這就是“極限”的思想。牛頓和萊布尼茨微積分理論的建立,逐漸將“極限”概念化。事實上,在極限思想的運用上,牛頓自己也擺脫不了極限概念的混亂;而後又有很多著名數學家如:達朗貝爾、波爾查諾、柯西等人逐漸給出了“極限”的明確定義。可見“極限”是多麼抽象且難理解的知識。

事實上高等數學中的抽象遠不止這一個,“連續”“多元函數連續性”“導數”“偏導數”“不定積分”“定積分、重積分”等都爲抽象數學。

(2)邏輯性更強。高等數學中的每一個定義、定理、推論及一些重要結論,都是經過大量的邏輯推理和嚴格驗證過的,所以它具有更強的邏輯性。每一次的證明過程都是對學生邏輯思維的培養。

例如,數列極限的性質:收斂數列的極限是唯一的。

證明:設a與b都是數列{xn}的極限,根據數列極限的定義,對任意給定的ε>0,分別存在自然數N1,N2,

使當n>N1時,有|xn-a|<ε;n>N2時,有|xn-b|<ε;令n=max{n1,n2},則當n& n="">N時,有|a-b|=|a-xn+xn-b|≤|xn-a|+|xn-b|<ε+ε=2ε

又因爲a與b均爲常數,而2ε也可以表示任意小的正數,所以上式當且僅當a=b時才成立,即數列極限是唯一的。

從上例證明過程可見,每一步的進行都是有因有果的,整個證明過程具有較高的'邏輯性,沒有憑空而來的東西。

(3)應用性更強。許多數學家都說過數學應用的重要性,如:“數學是科學之王。”

畢達哥拉斯:“數字,支配着宇宙。”

培根:“數學是打開科學大門的鑰匙。”

笛卡兒說:“數學是知識的工具, 亦是其他知識工具的泉源,所有研究順序和度量的科學均和數學有關。”

由此可見數學的應用之廣泛。而這些應用必須建立在更高等的數學基礎之上。

2.問題分析

筆者針對如何改革高等數學教學進行三個方面的分析。

(1)教材特點。隨着各高校高等數學課的普及和推廣,各式各樣的教材層出不窮,但各大教材的內容安排上大同小異,基本都是分爲函數和極限、導數與微分、中值定理與應用、不定積分與定積分、定積分的應用、無窮級數、空間解析幾何、多元函數微分學、重積分及應用、曲線與曲面積分、微分方程等內容。這些內容相互聯繫,一環扣一環,逐漸深入。

(2)教師特點。講授高等數學課程的教師基本都是數學類本科以上學歷,他們應該說具備傳授高等數學知識的能力,對教學內容也有很深的理解。但各校各專業對高等數學的要求不盡相同,教師個人能力也千差萬別,教學方法、對知識的理解、講解的思路都不一樣,從而導致教學效果的不同。

(3)學生特點。各個院校的學生也有很大的區別,三本院校學生大體上具有以下幾個特點。①基礎較差,三本院校的錄取分數線較低,學生質量自然也不太理想。如有的學生學習初等數學就已經很費力了,再讓他們去學習高等數學,簡直就是“要命”。這就會出現一個問題,即大部分學生對高等數學是敬而遠之的,部分學生一入學就放棄了對高等數學的學習,甚至會有學生想轉到一個不開數學課的院系去。②學習積極性不高,學生對不感興趣的東西總是有排斥心理,無論老師怎麼強調數學的重要性,甚至拿期末考試和畢業來“嚇唬”他們也無濟於事。而且很多學生看不到學習數學對專業有多大幫助,看不見成效,從而導致學生出現數學無用論的想法,學生從內心忽視數學課,積極性總也調動不起來。③依賴高科技,學生上課玩手機現象嚴重,有的戴着耳機聽音樂看電影,有的在玩手機遊戲。雖然教師採取了多種措施,但這種現象屢禁不止。④動手能力強,有很多學生還是比較喜歡動手操作的,雖然他們對數學不感興趣,但如果讓他們參加數學方面的活動,他們還是比較願意參加的,而且還會有很好的表現。有的院校採取“2+2”的培養模式,即大一、大二在校學習理論知識,大三、大四進入企業模擬實習。這種模式非常有效,從企業和學生所提供的反饋信息來看,企業認爲這些學生聰明、肯幹。學生也有這樣的反映:在校兩年,什麼也沒學到;而到企業動手做事,反而能學到更多更實用的知識。

3.解決方案

(1)調整教材,編寫模塊化教材。根據高等數學課程特點,結合本校專業特點,及時調整教材,編寫符合具有本校特色的教材。

另外,教材應突出高等數學的基礎作用,在內容上簡化抽象的知識點,多加入一些專業性習題,有選擇性地刪減或添加專業所需知識,但也應注意高等數學的體系完整性。針對不同專業的不同要求,可以將高等數學內容模塊化、打包化,讓學生覺得高等數學既有用又好學。這樣才能提高高等數學在學生心目中的地位。

(2)教師隊伍轉型。教師隊伍應從以下幾個方面進行改革。①加強教師多方面能力的培訓,使教師往“雙師型”“雙能型”方向發展。教師不僅應在課堂上傳授高等數學知識,更應該在課堂外利用高等數學知識去指導學生解決實際問題。②多舉辦講課、說課大賽。通過這種活動,迫使教師去深入課堂、深入教材,從而更好地向學生傳授高等數學知識。③多聽取名師講課及多參加學術討論班,集百家之長於一身,形成自己的風格;豐富自己的專業知識,從而提高教學水平。④多“備課”,這裏的“課”不單單指教材內容,還是指教學計劃、教學要求、重難點、學生基礎、教學方式、教學手段等。教師只有做到心中有數,纔有底氣站上講臺。⑤對學生多一些愛,少一些冷漠。教師要起到傳道授業解惑的作用,要和學生做朋友,去深入學生的內心,瞭解他們的所想所需,多鼓勵他們,培養師生感情。對他們多一些愛,少一些冷漠,讓學生充分信任你。⑥多一些獎懲措施。在教學過程中教師可以實行加分制、減分制,例如參加了數學方面的活動並表現良好的,期末考試成績可以適當加分,甚至可以免試;對嚴重擾亂課堂秩序的學生,應當減分,甚至取消其考試資格直至取消畢業資格。避免期末考試一刀切的現象,這樣既可讓學生多接觸數學,也有效避免了期末出現“臨時抱佛腳”的現象,使數學真正深入學生的內心,真正爲他們的專業服務。⑦多參加體育運動。身體是革命的本錢,教師平時也應注意加強體育鍛煉,從而少請病假,避免耽誤教學進度和影響學生的學習計劃。⑧院校也應適當地提高教師的福利待遇,充分調動教師的教學熱情,讓教師真正愛上教學,把教學當成一項事業去做。只有免除教師的後顧之憂,這樣才能促使教師全身心投入到偉大的教育事業中去。

(3)學生學習上的建議和要求。①克服“畏懼”心理。建立一種“別人能學會我也能學會”的信念,不要輕言放棄,更不能半途而廢,樹立堅忍不拔的意志,抱定“學海無涯苦作舟”的終身學習信念。②逐漸培養學習高等數學的興趣。多看一些數學史,瞭解一些數學家的學習經歷;多在網絡上搜集一些名家講座視頻,逐漸培養對數學的敬仰之心,從而愛上數學。③經常複習和預習。孔子曾說:“溫故而知新,可以爲師矣。”複習是非常重要的一環,特別是邏輯性較強的數學學科,更應該複習已學知識,預習要學知識,才能領會到重難點,從而跟上老師的思維,才能真正欣賞到數學的美。④多做練習。學習數學必須做大量的練習,才能鞏固所學知識,加深印象和理解;還要多看書,每看一遍都會有新的收穫。正所謂“書山有路勤爲徑”,這是絕對有益的做法。⑤多參加數學方面的活動。每年會有很多關於數學方面的競賽或活動,應經常參加,不要有心理壓力,數學學不好,不一定參加不了數學活動。有的學生對高等數學又愛又恨,每次考試都不及格,但卻有勇氣參加全國大學生數學建模大賽,而且還可能取得好成績。

4.改革效果及總結

各個學校的具體情況不同,筆者針對本校的教學情況,通過採取以上方式,教學效果有較大的改進,學生的學習興趣也逐步調動起來了,而且從參加數學活動情況看,學生參加的人數越來越多,而且很多學生表現得非常優秀,獲得了很多獎項。

高等數學改革是大趨勢、大潮流,隨着社會對各個專業的要求越來越高,數學作爲基礎課程,也應順勢而爲。希望本文所提觀點能得到同行和學生們的認同,對大家有所幫助!