應(yīng)用型本科院校生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的一些思考

王 文，周 輝，楊世國

(合肥師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，安徽 合肥 230601)

高等數(shù)學(xué)是生物技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的好壞不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還會影響地方應(yīng)用型本科院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。本文主要是結(jié)合自身多年對生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐，闡述對生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的幾點思考。

生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)，主要是為了對生物學(xué)問題建立數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)方法來研究問題，進而解決問題。這就需要一定的數(shù)學(xué)理論，包括微積分、微分方程、線性代數(shù)、矩陣論、概率論等，其中部分理論抽象、枯燥、難以理解。若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，大部分學(xué)生都是記公式、刷題目，處在被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進而忽視了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此，教學(xué)理念要更新、教學(xué)方法也要改革，還要優(yōu)化課程內(nèi)容，也就是要簡化理論的推導(dǎo)、突出應(yīng)用性。另外，也要對已有的考核標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化。拿與生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程來說，要堅持夠用、實用為原則，刪去過難過繁的理論內(nèi)容，突出數(shù)學(xué)的思想方法，以達到對學(xué)生能力的培養(yǎng)。

1 高等數(shù)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 學(xué)生方面

在教學(xué)過程中，通過與學(xué)生的交談，學(xué)生普遍感覺高等數(shù)學(xué)課程太難、太抽象，而且對當(dāng)時學(xué)習(xí)的相關(guān)專業(yè)知識基本是沒有用處的。也就是說學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的過程中，并沒有感受到學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)知識在他們現(xiàn)階段學(xué)習(xí)的生物技術(shù)中有什么應(yīng)用。在應(yīng)用型培養(yǎng)的方針政策下，學(xué)生短時間很難看到高等數(shù)學(xué)的用處，這就導(dǎo)致了學(xué)生心理的急躁，產(chǎn)生了既然沒有實際的用處，為什么還要學(xué)呢？縱然學(xué)不好，也不影響其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。久而久之，經(jīng)過一屆一屆學(xué)生的相傳，學(xué)生對學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣也就逐漸降低了。

1.2 教師方面

教師在教學(xué)過程中注重純數(shù)學(xué)理論的推理，淡化了其在生物技術(shù)方面的實際應(yīng)用，學(xué)生自然很難感受到數(shù)學(xué)是不是真的能夠作為作為工具在生物技術(shù)專業(yè)中的有用，這樣學(xué)生慢慢就失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。因此，要讓學(xué)生掌握扎實的基礎(chǔ)知識、較強的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和專業(yè)上的創(chuàng)新意識，能夠成為專業(yè)能力突出的人才，就必須對教學(xué)進行一定程度的改革。事實上，老師們對高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革一直在進行很多針對性的試驗，如文 [1-13]。怎樣合理處理好數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)與專業(yè)知識的學(xué)習(xí)之間的聯(lián)系，以及如何引導(dǎo)學(xué)生的應(yīng)用意識和能力，是現(xiàn)代應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的核心。

2 高等數(shù)學(xué)教學(xué)的改革的幾點措施

2.1 革新教學(xué)理念

當(dāng)前，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)理念是：滿足生物技術(shù)專業(yè)的實際需要，以夠用為主；側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的思想和方法思考問題，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。結(jié)合自身多年的的教學(xué)經(jīng)驗，有兩個方面要注意：一，合理定位高等數(shù)學(xué)課程的功能，由重視數(shù)學(xué)課程體系的完整性向生物技術(shù)專業(yè)的需求和社會需求的導(dǎo)向轉(zhuǎn)變；二，科學(xué)的制定課程的評價標(biāo)準(zhǔn)，由重視高等數(shù)學(xué)的解題能力向數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力導(dǎo)向轉(zhuǎn)變。

生物技術(shù)專業(yè)《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)改革的總體思路是：由于學(xué)生基礎(chǔ)不一，要制定合適的教學(xué)計劃，選用恰當(dāng)?shù)慕滩模幹坪侠淼慕虒W(xué)方案，再推薦難度適中的教輔資料，再針對學(xué)生基礎(chǔ)差異實行分級教學(xué)。滿足生物專業(yè)對數(shù)學(xué)的教學(xué)需求。

2.2 優(yōu)化高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

培養(yǎng)應(yīng)用型人才，如何在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)習(xí)到更多的內(nèi)容呢？因此，內(nèi)容選取是否恰當(dāng)也是能否調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的主要原因之一。在總學(xué)時較少的情況下，內(nèi)容過多，學(xué)生難以接受；內(nèi)容太深，學(xué)生又難以理解；內(nèi)容與專業(yè)聯(lián)系不緊密，學(xué)生更不愿學(xué)。所以，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是重要的改革之一，這也反映了教學(xué)內(nèi)容要與時俱進。另外，教學(xué)內(nèi)容的選取也要依據(jù)生物技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，要圍繞專業(yè)后續(xù)的發(fā)展和畢業(yè)工作的實際需要，對教學(xué)內(nèi)容進行挑選，強調(diào)基礎(chǔ)的和適用的知識。在不影響課程體系下，刪減過難過繁的不實用內(nèi)容，簡化理論，突出數(shù)學(xué)的思想和方法。

因此，對于生物技術(shù)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教材的選取至關(guān)重要，我們進過多次的調(diào)研和討論，

最終采用的是同濟大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系編寫的《本科少學(xué)時類型高等數(shù)學(xué)》教材，這套教材內(nèi)容上，在不影響課程理論體系的下，簡化繁瑣的推理論證過程，突出微積分在實際應(yīng)用運算方法，著重基本技能的訓(xùn)練但不過分追求技巧的原則。

在教學(xué)過程中，我們也努力將抽象，難以理解的內(nèi)容通俗化，便于學(xué)生更好的理解。比如，在講解極限概念時，可以先要求學(xué)生利用圖書館或者網(wǎng)絡(luò)查找并收集有關(guān)極限的資料，再整理資料，進而提出與極限有關(guān)的實際問題。我再通過PPT課件，形象的展示細胞不斷分裂的過程，已揭示極限概念的內(nèi)涵。更重要的讓學(xué)生主動的參與學(xué)習(xí)。再比如，在講解微分方程這節(jié)內(nèi)容的時候，我會舉一些微分方程在生物學(xué)中應(yīng)用的例子，如細胞生長的計算，細胞團內(nèi)氧的傳遞等例子，以調(diào)動學(xué)習(xí)上學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生感受到高等數(shù)學(xué)在生物學(xué)中有著重要的應(yīng)用價值。總之一點，舉例子盡量舉一些與生物學(xué)有關(guān)的例子，讓學(xué)生看到，高等數(shù)學(xué)在生物專業(yè)上有應(yīng)用。

2.3 改進高等數(shù)學(xué)的教學(xué)方法

充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題，并在此基礎(chǔ)上進行一定程度的創(chuàng)新。具體體現(xiàn)在：(1) 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)手法，以與生物技術(shù)專業(yè)相關(guān)的問題帶動教學(xué)，采用類比和啟發(fā)的方式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力和獨立研究的能力，并將多媒體和互聯(lián)網(wǎng)引入高等數(shù)學(xué)教學(xué)，有選擇性的制作PPT，以及引導(dǎo)學(xué)生合理運用互聯(lián)網(wǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生課堂的參與度，進而增強課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果；(2) 增加多樣化的輔助教學(xué)，如課上答疑、課后輔導(dǎo)、習(xí)題課、期中和期末系統(tǒng)復(fù)習(xí)等等；(3) 將數(shù)學(xué)建模的思想融入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，闡述數(shù)學(xué)概念和公式的實際來源與應(yīng)用，讓學(xué)生了解問題產(chǎn)生的背景，學(xué)會用數(shù)學(xué)思想去考慮問題。激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣、熱情，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力；(4) 搭建網(wǎng)絡(luò)平臺，比如：微信，E-mail， QQ等，實現(xiàn)師生遠程溝通和交流。

2.4 探討平時成績考核的多樣化和考試形式的科學(xué)化

可以采用課堂討論、布置問題課后思考、隨堂小測驗、課后作業(yè)、課后小論文、期中考試和期末考試等多種考試形式，重點不在于考察學(xué)生對內(nèi)容的理論推導(dǎo)，而在于考核學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識分析實際問題和解決實際問題的能力，同時能也能考查學(xué)生查閱文獻資料的能力，引導(dǎo)學(xué)生合理運用互聯(lián)網(wǎng)，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的最大潛能，更加全面的考查學(xué)生的真實水平和綜合素質(zhì)。

2.5 提升教師自身的專業(yè)知識

(1)教師要不斷對教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面優(yōu)化創(chuàng)新；(2)教師深入了解高等數(shù)學(xué)在生物技術(shù)類專業(yè)方面的實際應(yīng)用，以便更好的引導(dǎo)學(xué)生重點掌握高等數(shù)學(xué)中哪些知識點。教師通過自身專業(yè)的提升，帶動學(xué)生在創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力等方面的發(fā)展，使高等數(shù)學(xué)教學(xué)適應(yīng)社會發(fā)展的要求。

總之，在與生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，要不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念、簡化教學(xué)內(nèi)容的難度、探索有效的教學(xué)方法，以便能夠根據(jù)學(xué)生的相應(yīng)程度制定考核標(biāo)準(zhǔn)，在引導(dǎo)學(xué)生合理的運用互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱資料，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和應(yīng)用能力，滿足現(xiàn)代社會的需要。

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