賀志民 王家軍 張香云
[摘 要]針對目前獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題,提出了獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容改革的一些基本思想和實施方案。一個合理的高等數(shù)學(xué)課程體既要能滿足教師教學(xué)的需要,又要能滿足各層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需求;教學(xué)內(nèi)容改革不僅要考慮獨立學(xué)院學(xué)生的實際情況、與專業(yè)的關(guān)系,而且還要考慮高等數(shù)學(xué)本身的體系結(jié)構(gòu)和高等數(shù)學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用。
[關(guān)鍵詞]獨立學(xué)院 高等數(shù)學(xué) 課程體系 教學(xué)改革
[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 2095—3437(2012)09—0096—03
一、獨立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標與學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)分析
作為一種新的高等教育模式,獨立學(xué)院辦學(xué)的許多問題正處于探索與發(fā)展中。獨立學(xué)院作為辦學(xué)體制的創(chuàng)新形式,其人才的培養(yǎng)目標有別于一本、二本院校,也有別于高職高專院校。一本、二本院校強調(diào)的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用研究型人才,創(chuàng)新及研究型是它的特點;高職高專則是培養(yǎng)高質(zhì)量的技能型人才,掌握一定技能是它的特點;而獨立學(xué)院則是培養(yǎng)具有較強的實踐應(yīng)用能力、社會適應(yīng)能力和一定的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)的勞動者,[2]創(chuàng)新是它的主要特點。
獨立學(xué)院的生源也有其特殊性,它的高考錄取分數(shù)線介于二本與高職高專之間。從浙江省這幾年的錄取情況看,獨立學(xué)院的錄取分數(shù)線與二本一般相差50至60分。單數(shù)學(xué)這一科,以浙江農(nóng)林大學(xué)與其二級學(xué)院天目學(xué)院為例,平均分一般相差15分左右,天目學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)成績在100分以上的不多,最高分與最低分一般相差40至50分。這些情況說明獨立學(xué)院學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)具有如下特點:數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好而且兩極分化嚴重。通過分析我們認為,造成這種現(xiàn)象的主要原因是:1.學(xué)習(xí)上的惰性。獨立學(xué)院大部分學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性較差,學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,缺乏耐心。2.缺乏興趣。興趣是學(xué)好一門課程的動力。就學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣問題,我們對天目學(xué)院2011級的學(xué)生進行了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有24.9%的學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒興趣,有26.4%的學(xué)生興趣不大,只有48.7%的學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有興趣。
獨立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標和學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)決定了獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)課程體系建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容改革要有自己的特色。
二、改變教育觀念,重視高等數(shù)學(xué)教育對獨立學(xué)院學(xué)生素質(zhì)的影響和作用
教育觀念是教育工作的出發(fā)點,它直接影響著人才的培養(yǎng)規(guī)格和作用。傳統(tǒng)的教育觀念認為高等數(shù)學(xué)是為專業(yè)服務(wù)的,而沒考慮高等數(shù)學(xué)知識所反映出的思想方法對人的總體素質(zhì)的影響。數(shù)學(xué)作為人類智慧的結(jié)晶,它首先是一種極為重要的文化,它的本質(zhì)決定了高等數(shù)學(xué)至少有三個方面的重要作用:1.它是專業(yè)必不可少的知識工具;2.它是培養(yǎng)理性思維能力最好的載體;3.它是提高科學(xué)審美意識的重要途徑。[1]基于這種觀點,我們認為獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)課程設(shè)置與高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革,不僅僅要考慮專業(yè)的需求,同時還要考慮高等數(shù)學(xué)在培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力及邏輯思維能力方面的作用,大學(xué)生的這些素質(zhì)與獨立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標是一致的。數(shù)學(xué)最主要的特點是抽象和高度概括,最基本的思維方式是歸納和演繹,這是人類發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的思維方法。
高等數(shù)學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)課程,如何在日常教學(xué)中進行素質(zhì)教育?我們認為應(yīng)抓住這門課的主要特點和思維方式,在傳授高等數(shù)學(xué)知識為專業(yè)課服務(wù)的同時,重視高等數(shù)學(xué)教育啟迪的作用、挖掘?qū)W生認識和處理數(shù)形規(guī)律、邏輯關(guān)系及抽象事物的悟性和潛能;培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,提高他們理性分析、表達和解決問題的能力,把素質(zhì)教育作為我們教學(xué)的靈魂。
三、構(gòu)建合理的高等數(shù)學(xué)課程體系
一個合理的課程體系必須滿足兩個原則:一是保證學(xué)生具備較扎實的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),以滿足學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的需要和數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)。二是保證一部分同學(xué)在專業(yè)中進一步深造的需要?;谶@個原則,我們將高等數(shù)學(xué)課程體系設(shè)計為兩塊——必修模塊和選修模塊。
必修模塊。各專業(yè)教學(xué)計劃列入的高等數(shù)學(xué)課程,這是高等數(shù)學(xué)教學(xué)的主體,目的是結(jié)合各專業(yè)的實際,介紹有關(guān)高等數(shù)學(xué)知識和基本的數(shù)學(xué)方法。我們把必修模塊分為四類,具體如下:
1.高等數(shù)學(xué)A類:以計算機和機械設(shè)計專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)為主,內(nèi)容包括微積分、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計,共264學(xué)時。
2.高等數(shù)學(xué)B類:以經(jīng)濟管理類各專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)和土木專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)為主,內(nèi)容包括微積分(經(jīng)濟管理類的教學(xué)不包含三重積分、曲線曲面積分和傅立葉積分)、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計,共232學(xué)時。
3.高等數(shù)學(xué)C類:以農(nóng)林生物專業(yè)為主的高等數(shù)學(xué)教學(xué),內(nèi)容包括微積分(不包含常微分方程、向量代數(shù)、三重積分、曲線曲面積分和傅立葉積分)、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計,共200學(xué)時。
4.大學(xué)文科數(shù)學(xué):以法律專業(yè)、語言類專業(yè)為主的高等數(shù)學(xué)教學(xué),內(nèi)容包括初等微積分、線性代數(shù)簡介和初等概率統(tǒng)計,共40學(xué)時。
選修模塊。這是對必修模塊的補充和提高,滿足學(xué)生考研和數(shù)學(xué)競賽的需求,分為理工類高等數(shù)學(xué)和經(jīng)濟管理類高等數(shù)學(xué)兩類。理工類的高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與考研的數(shù)一數(shù)二的考研大綱所要求的內(nèi)容相當,經(jīng)管類的高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容則與考研的數(shù)三數(shù)四的考研大綱所要求的內(nèi)容相當。
在這個課程體系中,我們充分考慮了各課程之間以及與專業(yè)課程之間的聯(lián)系,貫徹了加強基礎(chǔ)、注重應(yīng)用、增強素質(zhì)、提高能力的原則,在突出知識體系和優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)方面均有所突破。
四、改革教學(xué)內(nèi)容
獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱傳承了其本部的教學(xué)大綱,教學(xué)內(nèi)容與本部的也相差不大,正如我們前面的分析,獨立學(xué)院的教學(xué)目的和要求以及學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與其本部的教學(xué)目的和要求以及學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)均有差異。同時獨立學(xué)院各專業(yè)開設(shè)的高等數(shù)學(xué)課時數(shù)比本部相應(yīng)專業(yè)的課時數(shù)要少,這樣會產(chǎn)生教學(xué)內(nèi)容多,課時少的矛盾,一些教師為完成教學(xué)任務(wù)而趕教學(xué)進度,對一些該精講細講的內(nèi)容,不能完全展開,影響了教學(xué)質(zhì)量和效果。眾所周知,獨立學(xué)院絕大部分學(xué)生自學(xué)能力差,學(xué)習(xí)態(tài)度也不夠端正,教師如果這樣盲目地趕教學(xué)進度,會進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,導(dǎo)致學(xué)生對很多概念和定理不能正確的理解,很多的解題方法不能掌握和及時消化,前后知識不能很好地連貫起來,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。因此,獨立學(xué)院的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)作相應(yīng)的改革才能適應(yīng)獨立學(xué)院的發(fā)展要求。我們認為獨立學(xué)院高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,應(yīng)從以下幾個方面考慮:
1.首先必須明確高等數(shù)學(xué)在高等教育中的基礎(chǔ)性地位和基礎(chǔ)性作用,只有這樣,我們才能重視獨立學(xué)院的高等數(shù)學(xué)教學(xué),才能更加深入研究高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革。
2.堅持“夠用”的原則改革高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容。我們應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點,以滿足學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的需要為原則,調(diào)整壓縮一些教學(xué)內(nèi)容,解決課時少內(nèi)容多的矛盾。
3.盡量用直觀、形象的語言描述一些數(shù)學(xué)概念,刪除一些學(xué)生難以理解的抽象數(shù)學(xué)定理的證明?,F(xiàn)有的高等數(shù)學(xué)教材對數(shù)學(xué)定義、定理的描述講究兩個原則:嚴密性和高度的抽象化。從某個角度來說,堅持這兩個原則有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴謹性,但對獨立學(xué)院的大部分學(xué)生而言是無法理解和掌握的。比如極限的定義,有兩種描述方式:一種是用形象的語言描述,學(xué)生容易理解和接受;另一種是用抽象的數(shù)學(xué)語言“ε—Ν”描述,學(xué)生很難理解。一旦不能理解,學(xué)生就失去了對這門課的學(xué)習(xí)興趣。我們在高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革中,應(yīng)堅持做到以直觀、通俗但不失嚴謹?shù)姆绞矫枋鲆恍└叩葦?shù)學(xué)的定義和定理。
4.突出專業(yè)特點,加強與中學(xué)數(shù)學(xué)的聯(lián)系。如何為專業(yè)服務(wù)?這就要求我們的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)與專業(yè)的聯(lián)系,把專業(yè)知識滲透到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中去,只有這樣,才能使學(xué)生感到學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)不是枯燥和抽象的,而是具體和有用的,才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高數(shù)及后繼專業(yè)課的興趣。探討高等數(shù)學(xué)教學(xué)如何與專業(yè)知識有機地結(jié)合,這是高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的重點和難點。它一方面要求我們?nèi)チ私馊ナ煜は嚓P(guān)專業(yè)知識,另一方面要請有關(guān)專業(yè)教師參與到高數(shù)教學(xué)內(nèi)容改革中。高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)的聯(lián)系不僅是指內(nèi)容上的銜接,而且也要考慮邏輯和思維方式上的銜接。正如我國著名數(shù)學(xué)家王梓坤院士所說,高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué),在思維方式上存在巨大差異,但是高等數(shù)學(xué)的許多分支正是受初等數(shù)學(xué)的某些基本概念的啟示而產(chǎn)生發(fā)展起來的。[4]因此它們之間必然存在某種聯(lián)系,只有搞清了這些聯(lián)系,才有利于我們教學(xué)的順利展開,才有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。實際上,高等數(shù)學(xué)的許多知識源于中學(xué)數(shù)學(xué)又高于中學(xué)數(shù)學(xué)。比如說極限導(dǎo)數(shù)這兩個概念在中學(xué)都講了,學(xué)生也比較熟悉,但我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),每一次考試很多學(xué)生對這些知識掌握得并不好,其中一個重要原因就是我們在教學(xué)中沒有把中學(xué)的這兩個概念和大學(xué)里的這兩個概念的邏輯關(guān)系解釋清楚。事實上,在高等數(shù)學(xué)中我們對這兩個概念描述得更準確更嚴謹,對它們的性質(zhì)探討得更豐富更深入。另外,解決高等數(shù)學(xué)的許多問題的思維方式與解決初等數(shù)學(xué)問題的方法是相類似的,如果我們能把這些思維方式之間的聯(lián)系應(yīng)用到我們的高數(shù)教學(xué)中,高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效果一定會有很大提高,因為學(xué)生會有一種親切感,學(xué)習(xí)興趣自然也會提高。
5.保持高數(shù)課程的基本知識結(jié)構(gòu),增強數(shù)學(xué)思想方法體系的構(gòu)建。前面我們曾討論過獨立學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)能力普遍不高,教材的編寫要盡量簡化具體。但高等數(shù)學(xué)作為一門課程,其嚴謹性和基本結(jié)構(gòu)是不能改變的,這是高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革必須遵守的基本原則。所謂高等數(shù)學(xué)基本結(jié)構(gòu)是指高等數(shù)學(xué)的基本概念、基本原理及內(nèi)部規(guī)律。美國一名著名的教育家布魯納的認知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)論認為:無論教什么學(xué)科,務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)有助于對知識的理解和記憶,也有助于知識的遷移。我們的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革應(yīng)該使學(xué)生理解和掌握高等數(shù)學(xué)的基本結(jié)構(gòu),以達到對數(shù)學(xué)知識的真正理解和掌握。布魯納還認為教材本身除了學(xué)科知識結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)包括對這些概念的探究程序和方法,即數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)思想是人們對數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容的本質(zhì)認識,數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體化形式,二者本質(zhì)上是相同的,統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)思想方法。教學(xué)過程中的每一個知識點的講解,都是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)思想方法的有機結(jié)合。數(shù)學(xué)思想方法寓于數(shù)學(xué)知識中,正是由于數(shù)學(xué)思想方法的作用,才使數(shù)學(xué)知識成為一個具有較強邏輯性的整體。數(shù)學(xué)思想方法是將數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)能力的橋梁,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法是形成和發(fā)展數(shù)學(xué)能力的基礎(chǔ),學(xué)生一旦掌握了應(yīng)具備的數(shù)學(xué)思想方法, 則學(xué)生素質(zhì)就會得到提高,他們就具備了繼續(xù)學(xué)習(xí)的堅實基礎(chǔ)。獨立學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)能力普遍不高,主要原因就是他們的數(shù)學(xué)思想方法的素養(yǎng)不高,因此在高等數(shù)學(xué)課程中,更應(yīng)增強思想方法體系的構(gòu)建。
根據(jù)這些觀點,獨立學(xué)院的高等數(shù)學(xué)課程中可以適當增加數(shù)學(xué)史,對一些數(shù)學(xué)概念和方法進行分析歸納等內(nèi)容,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的發(fā)展過程以及一些重要的數(shù)學(xué)思想,以提高他們的數(shù)學(xué)能力。
高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)內(nèi)容改革是一個復(fù)雜和系統(tǒng)的工程,有許多問題需要我們?nèi)ヌ接懞蛯嵺`,比如說獨立學(xué)院高數(shù)的教材要盡量簡單,但如何在這一條件下保持其嚴謹性和基本結(jié)構(gòu)不變以及高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容如何與專業(yè)知識更緊密聯(lián)系等。只有將高等數(shù)學(xué)緊貼學(xué)生的實際、專業(yè)的實際,才能提高高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效率,才能更好地為專業(yè)服務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。
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[責(zé)任編輯:陳明]