范廣慧 吳昶
摘要:大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)目的在于培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)素質(zhì)和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,我國傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)中延續(xù)著前蘇聯(lián)的影響比較重,課程講解精講、細(xì)講。對(duì)基本理論要求嚴(yán)謹(jǐn)、完整。然而,在實(shí)際中,如何運(yùn)用數(shù)學(xué)的知識(shí)解決問題才應(yīng)是數(shù)學(xué)課程教學(xué)的中心和重心。本文通過大學(xué)數(shù)學(xué)公共選修課程的開設(shè),聯(lián)系本校的實(shí)際,提出幾點(diǎn)建議和想法。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)素質(zhì);數(shù)學(xué)應(yīng)用能力;公共選修課程
工科院校的大學(xué)數(shù)學(xué)課程一般包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),也就是通常所說的三大數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,這些課程的課時(shí)相對(duì)比較多,講的都是經(jīng)典的數(shù)學(xué)理論,主要是為了各個(gè)專業(yè)的后繼課程做鋪墊和基礎(chǔ),然而這些課程相對(duì)于復(fù)變函數(shù)與積分變換、數(shù)值計(jì)算方法和數(shù)學(xué)物理方程等,在應(yīng)用方面明顯存在著不足和劣勢(shì),同時(shí)后繼課程的學(xué)習(xí)中,部分專業(yè)對(duì)復(fù)變函數(shù)與積分變換、數(shù)值計(jì)算方法等的用處也比較多。導(dǎo)致了大部分的學(xué)生無法系統(tǒng)的學(xué)習(xí)這些對(duì)學(xué)習(xí)專業(yè)和解決實(shí)際問題有用的數(shù)學(xué)課程中的方法和手段。
為此,我校的人才培養(yǎng)方案中鼓勵(lì)大量開設(shè)公共選修課程,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道,在公共選修課程中開設(shè)多門數(shù)學(xué)課程,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸更多的數(shù)學(xué)知識(shí),拓寬他們的視野,擴(kuò)大他們的知識(shí)面,就起到了重要的作用。經(jīng)過我校人才培養(yǎng)方案的調(diào)整,我校確定了應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中,以素質(zhì)培養(yǎng)和能力培養(yǎng)的主線,同時(shí)也確定了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)四年不斷線的數(shù)學(xué)課程的培養(yǎng)理念。我校采取大二以上的學(xué)生,開始選修課程,由于興趣方向的不一致性,導(dǎo)致選同一個(gè)課程的學(xué)生可來自不同的專業(yè)類別,故而數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ)存在較大的差異,為了較好的解決這一矛盾,我們充分的分析了學(xué)生選擇公共選修課程的心里,1、為了后繼課程學(xué)習(xí)的需要。2、為了拓寬知識(shí)視野3、為了學(xué)校的硬性規(guī)定,拿夠?qū)W分。4、無明確目的的被動(dòng)選擇(這部分的人數(shù)會(huì)很少)。通過總結(jié)和分析,我們按照以下的方式進(jìn)行解決。
在課程的開設(shè)方面,我們主要有一下的基本思想和理念,一切都是以學(xué)生的需求為導(dǎo)向,以有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)為目的。課程的分類主要是兩個(gè)類別,一個(gè)是強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的文化,拓展學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)科和發(fā)展歷程,拓展學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí),通過對(duì)數(shù)學(xué)家的勤奮工作的介紹,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),踏實(shí)做事的工作態(tài)度,通過數(shù)學(xué)家的獨(dú)特的人格魅力,培養(yǎng)學(xué)生為追尋真理而孜孜不倦的探索精神。另一方面,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)一些在通識(shí)教育課程中沒有涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),例如數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算方法、運(yùn)籌學(xué)等,通過這些課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
一、在內(nèi)容的講解時(shí)候,按照課程的內(nèi)容難度制定講解的方式,例如《數(shù)學(xué)文化》主要是介紹數(shù)學(xué)的學(xué)科發(fā)展、學(xué)科的研究方向、數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史等,內(nèi)容輕松,通過對(duì)數(shù)學(xué)家生平和成就的介紹,鼓勵(lì)學(xué)生勵(lì)志求學(xué),拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí),明晰已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)的歷史淵源、背景。從數(shù)學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)的過程中,學(xué)習(xí)他們忘我的求知欲和專研精神,在追求真理和真相的過程中高度負(fù)責(zé)的態(tài)度。而數(shù)學(xué)建模,數(shù)值計(jì)算方法等課程,主要是根據(jù)課程的脈絡(luò)介紹相對(duì)基礎(chǔ)的知識(shí),重點(diǎn)是介紹知識(shí)在實(shí)際生活中及各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,主要側(cè)重和本校的專業(yè)相近的領(lǐng)域。在此過程中,學(xué)生清晰的認(rèn)識(shí)到,數(shù)學(xué)真實(shí)的應(yīng)用,而不是孤立、枯燥的,為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、在數(shù)值計(jì)算方法和數(shù)學(xué)建模的課程中適當(dāng)?shù)陌才艑?shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)去解決問題?,F(xiàn)在的工程數(shù)據(jù)都是海量的數(shù)據(jù),依靠人力手工運(yùn)算,耗時(shí)耗力的時(shí)代早已經(jīng)過去了,同時(shí)很多時(shí)候人工根本無法完成運(yùn)算,但是借助計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,使得我國的計(jì)算科學(xué)和工程計(jì)算有了強(qiáng)大的支撐和基礎(chǔ),同時(shí)數(shù)值模擬和仿真在高科技行業(yè)里有著重要的應(yīng)用,數(shù)學(xué)建模也成為解決工程實(shí)際問題時(shí)通常采用的步驟之一,因此在部分選修課程中,安排合理的內(nèi)容,鍛煉學(xué)生利用數(shù)學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)解決問題,為今后他們的實(shí)踐活動(dòng)和工作奠定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
三、在課程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),教學(xué)中可以讓學(xué)生3—5人自愿組成小組,每個(gè)小組的成員可能是同一專業(yè)的,也可能是不同專業(yè)的,老師可以將任務(wù)布置給不同專業(yè)的小組,小組成員之間協(xié)商討論共同研究解決,為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情,教師要準(zhǔn)備較多的題目,力爭每個(gè)小組的題目是不同的。在此過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的集體榮譽(yù)感和合作意識(shí),鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
四、在課程教學(xué)中,尤其注重學(xué)科的聯(lián)系性,注重發(fā)散思維的培養(yǎng),教師掌握時(shí)機(jī)有選擇性的介紹一些數(shù)學(xué)家利用發(fā)散思維獲得重要信息的典型案例,鼓勵(lì)學(xué)生敢于突破習(xí)慣思維,大膽的推理和聯(lián)想。同時(shí)也注意逆向思維和直覺思維的培養(yǎng)。當(dāng)順推不行的時(shí)候,逆向推導(dǎo),討論可能性發(fā)生困難時(shí),考慮不可能性。培養(yǎng)學(xué)生敏銳的直覺思維是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的不可缺少的環(huán)節(jié),主要是通過案例進(jìn)行引導(dǎo),逐步培養(yǎng)學(xué)生自覺的直覺思維。
五、充分利用網(wǎng)絡(luò)的普及和優(yōu)勢(shì),積極支持和建議學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。國外哈弗大學(xué)、麻省理工學(xué)院等很多國際知名學(xué)校都開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)課程,精彩的講解加上外語口語學(xué)習(xí),授課方式、方法等,都給我們帶來了視覺和聽覺上的沖擊。同時(shí)國內(nèi)高校的網(wǎng)絡(luò)公開課的建設(shè)也取得較大的進(jìn)步,豐富了網(wǎng)上的學(xué)習(xí)資源,借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑能夠促進(jìn)教師之間的聯(lián)系和溝通,人性化的教學(xué)能夠使得教學(xué)效果有大幅度的提高。
經(jīng)過幾年的摸索和實(shí)踐,我校的數(shù)學(xué)選修課程已經(jīng)有了一些學(xué)生相對(duì)認(rèn)可的課程,由于學(xué)生基礎(chǔ)的差異和對(duì)數(shù)學(xué)的熱情程度的不同,在教學(xué)中仍然存在一些問題,比如說數(shù)學(xué)類公選課的選學(xué)人數(shù)相對(duì)少一些,同時(shí)在學(xué)習(xí)中也有學(xué)生存在一些認(rèn)識(shí)上的偏差,這都是我們?cè)谝院蟮慕虒W(xué)過程中需要著力解決的問題,以期更好的服務(wù)學(xué)生,切實(shí)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。