“數(shù)模”理念下高數(shù)課程的應(yīng)用性研究與實(shí)踐

高霞

摘 要：教育的培養(yǎng)目標(biāo)定位與辦學(xué)特色，決定了對(duì)該類院校學(xué)生的教育教學(xué)需建立相應(yīng)的教育教學(xué)目標(biāo)和特色體系。高等數(shù)學(xué)課程作為高等教育重要的公共理論基礎(chǔ)課，其教學(xué)效果好壞對(duì)學(xué)生復(fù)合型人才培養(yǎng)以及相關(guān)專業(yè)知識(shí)的掌握具有深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；高數(shù)課程；數(shù)模

一、關(guān)于高數(shù)課程的應(yīng)用性研究的背景

第一，學(xué)生背景。①學(xué)生對(duì)高數(shù)課程理解不到位。對(duì)于大學(xué)一年級(jí)新生，他們還停留在中學(xué)數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)模式中，在學(xué)習(xí)態(tài)度方面是被動(dòng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)目標(biāo)方面是為考試拿分。②學(xué)生普遍畏懼高數(shù)學(xué)習(xí)?！奥牪欢迸c“掛科”成為高數(shù)學(xué)生普遍流傳的詞匯，他們認(rèn)為高等數(shù)學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容既難度大又無用武之地。在眾多應(yīng)用型本科院校的現(xiàn)行授課過程中，作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的高等數(shù)學(xué)教學(xué)沒有和現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)與生活實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，沒有突出實(shí)踐性與應(yīng)用型，缺乏與實(shí)際的相互滲透，因此學(xué)生感受不到數(shù)學(xué)知識(shí)與解決實(shí)際應(yīng)用問題之間的聯(lián)系。

第二，教研背景。多年來，我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)及課題組成員一直工作在我院一線教學(xué)崗位，具有較多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)歷，但只是每位教師單槍匹馬地努力上好課是不夠的，我們需要將豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)資源進(jìn)行整合并達(dá)到科研的高度；我們需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作，集思廣益，形成系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容體系、運(yùn)行機(jī)制及實(shí)施方案；我們需要以教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的整合促進(jìn)學(xué)術(shù)研究的提高，同時(shí)以學(xué)術(shù)研究促進(jìn)整體教學(xué)水平的提高。

第三，時(shí)代背景。第四次工業(yè)革命的到來，是以人工智能，清潔能源，無人控制技術(shù)，信息技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)為主的全新技術(shù)革命。這是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，是大數(shù)據(jù)時(shí)代。當(dāng)代大學(xué)生作為21世紀(jì)的復(fù)合型人才的中堅(jiān)力量，在未來的社會(huì)建設(shè)中，他們?nèi)绾卧诟餍懈鳂I(yè)立足且出類拔萃，他們需要對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取深入的信息，或深刻的洞見，因此，他們所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)及數(shù)學(xué)建模能力便成為他們成功的基本要素。

二、基于教學(xué)背景及存在問題的對(duì)策研究與實(shí)踐

針對(duì)教學(xué)背景與實(shí)際教學(xué)執(zhí)行中的具體問題，我們作出了進(jìn)一步的思考，進(jìn)一步推進(jìn)對(duì)高數(shù)課程教學(xué)改革的研究，在教學(xué)內(nèi)容上以應(yīng)用實(shí)際教學(xué)定位點(diǎn)，以數(shù)學(xué)建模理念和廣泛案例為教學(xué)環(huán)境，希望學(xué)生在每一堂授課中都能獲得理論聯(lián)系實(shí)際的理論知識(shí)和思維方式。我們?cè)趹?yīng)用本科教育現(xiàn)狀下對(duì)高數(shù)課程教學(xué)進(jìn)行繼續(xù)研究，進(jìn)行“數(shù)?！崩砟钕赂叩葦?shù)學(xué)課程的應(yīng)用性研究，力求通過對(duì)高數(shù)課程教學(xué)改革與深化，腳踏實(shí)地、力所能及地對(duì)學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)、潛移默化的高數(shù)課程教學(xué)，從每一堂課對(duì)學(xué)生進(jìn)行栽培，從每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)挖掘應(yīng)用價(jià)值并進(jìn)行教學(xué)，千方百計(jì)地將數(shù)學(xué)由枯燥的學(xué)科轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)系實(shí)際的行動(dòng)的源頭，通過學(xué)術(shù)研究提高高數(shù)課程教學(xué)的水平，用學(xué)術(shù)研究推動(dòng)高數(shù)課程教學(xué)的改革與發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際的根本原則，真正體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)的應(yīng)用性，讓更多的學(xué)生具有將數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)建模應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域的能力。

為了達(dá)到良好的理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)效果，突出課程知識(shí)的應(yīng)用性，具體研究內(nèi)容和步驟包括如下：

第一，高等數(shù)學(xué)各知識(shí)點(diǎn)相關(guān)數(shù)模案例與理論應(yīng)用實(shí)際案例收集與研究；

第二，高等數(shù)學(xué)各知識(shí)點(diǎn)數(shù)模案例與應(yīng)用數(shù)學(xué)案例針對(duì)本門課程、本院學(xué)生進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)與研究，以數(shù)學(xué)建模廣泛案例為教學(xué)環(huán)境，在內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用性教學(xué)，學(xué)生在每一堂授課中都能獲得理論應(yīng)用實(shí)際的思維方式，讓每一堂課程都有鮮活的應(yīng)用數(shù)學(xué)動(dòng)力；

第三，高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用性教學(xué)內(nèi)容研究；第四，高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用性教學(xué)教案研究；

第四，高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用性教學(xué)運(yùn)行機(jī)制研究，實(shí)施課堂內(nèi)傳授知識(shí)與引導(dǎo)應(yīng)用，課堂外主動(dòng)觀察、消化與思考，即課堂內(nèi)外相結(jié)合的機(jī)制，達(dá)到掌握知識(shí)、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升的培養(yǎng)目標(biāo)，循序漸進(jìn)、潛移默化、根深蒂固地培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的持續(xù)力量；

第五，高等數(shù)學(xué)課程應(yīng)用性考核指標(biāo)體系和實(shí)施辦法的研究，將應(yīng)用性納入高數(shù)課程教學(xué)考核指標(biāo)體系和實(shí)施辦法，改變傳統(tǒng)期末考試方式，以案例分析考核學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力。

我們需要認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的作用可謂是如虎添翼，無論是在科技和生產(chǎn)領(lǐng)域的哪類實(shí)際問題，它或能解釋某些客觀現(xiàn)象，或能預(yù)測(cè)未來的發(fā)展規(guī)律，或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。這就需要深厚扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，敏銳的洞察力和想象力，對(duì)實(shí)際問題的濃厚興趣和廣博的知識(shí)面?？傊?，以數(shù)學(xué)建模作為數(shù)學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系的橋梁，以數(shù)學(xué)建模廣泛案例為教學(xué)環(huán)境，在每一堂授課中從每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)挖掘應(yīng)用價(jià)值，研究如何進(jìn)行一個(gè)生動(dòng)活力的課程教學(xué)過程和課程教學(xué)體系改革，充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生在每一堂授課中都能體會(huì)到應(yīng)用數(shù)學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際的根本原則，培養(yǎng)學(xué)生具有將數(shù)學(xué)應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域的能力。因此，改革高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，并構(gòu)建適應(yīng)應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)需要的高等數(shù)學(xué)教學(xué)體系，有利于促進(jìn)應(yīng)用本科學(xué)生綜合能力的形成，有利于應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)，也有利于應(yīng)用本科高數(shù)課程體系的研究實(shí)踐與改革創(chuàng)新。

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