彭麗輝 李玨 沈衛(wèi)平 孟麗
摘要:本文結(jié)合浙江工商大學(xué)數(shù)學(xué)系在《數(shù)學(xué)分析》課程的教學(xué)課程,對普通本科院校的《數(shù)學(xué)分析》課程的教學(xué)模式進(jìn)行了初步的分析和探討,介紹了教學(xué)模式改革中的一些嘗試和具體做法,并針對我校數(shù)學(xué)專業(yè)課程教授過程中存在的問題闡述了筆者的個(gè)人意見和觀點(diǎn)
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式改革;數(shù)學(xué)分析;學(xué)生
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)08-0128-02
經(jīng)濟(jì)全球化和高速發(fā)展的中國經(jīng)濟(jì)給高等教育帶來了巨大的影響。如何培養(yǎng)具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、具備團(tuán)隊(duì)合作精神、較強(qiáng)的交流能力及邏輯分析能力的適應(yīng)現(xiàn)代社會要求的人才已經(jīng)成為高等教育過程中必須面對的問題。課程教學(xué)模式改革正是人才培養(yǎng)模式改革和開發(fā)教育試點(diǎn)項(xiàng)目的核心,其主要內(nèi)容包括教學(xué)資源建設(shè)形式多樣化及應(yīng)用、授課模式改革、學(xué)習(xí)方式改革、教學(xué)支持服務(wù)體系的建立和運(yùn)作、課程內(nèi)容改革等。
我校自2001年成立信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)起便開設(shè)了《數(shù)學(xué)分析》課程,2004年新增數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè),自此每年均有六個(gè)新生班開設(shè)《數(shù)學(xué)分析》課程?!稊?shù)學(xué)分析》課程教學(xué)的改革近年來一直受到人們的普遍關(guān)注,這門課程以其聯(lián)系有限與無限、以極限逼近為手段形成了處理運(yùn)動變化問題的獨(dú)特?cái)?shù)學(xué)方法。許多數(shù)學(xué)學(xué)科、數(shù)學(xué)方法都是以它為基礎(chǔ)與工具發(fā)展起來的。數(shù)學(xué)分析作為自然科學(xué)中的一門重要基礎(chǔ)理論課,在數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生課程體系中起著承上啟下的作用,在學(xué)生分析、研究、解決數(shù)學(xué)問題的能力培養(yǎng)、邏輯分析能力的培養(yǎng)和鍛煉及專業(yè)素養(yǎng)提高等方面具有相當(dāng)重要的作用?!稊?shù)學(xué)分析》課程在我校已有十余年的發(fā)展經(jīng)歷,但相比我校其他很多專業(yè)和方向而言,計(jì)算和數(shù)學(xué)專業(yè)起步較晚。該門課程的理論深度和難度即便是對知名院校的數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生而言,也是相當(dāng)大的,因此在教學(xué)過程中有著各種各樣的問題。長期以來,《數(shù)學(xué)分析》是教師教得最累、學(xué)生學(xué)得最苦、效果卻差強(qiáng)人意的課程,經(jīng)過三個(gè)學(xué)期兩百五十左右課時(shí)的學(xué)習(xí),許多學(xué)生對《數(shù)學(xué)分析》的理論和方法還是一頭霧水,這不僅影響了學(xué)生對整個(gè)數(shù)學(xué)思想體系發(fā)展的理解和把握,也挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,不利于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。一方面是《數(shù)學(xué)分析》課程的理論深度與難度大,導(dǎo)致學(xué)生接受新知識的過程困難較大,因而影響了學(xué)習(xí)興趣和積極性;另一方面是數(shù)學(xué)理論看似無用,從而進(jìn)一步影響學(xué)習(xí)的積極性。這種狀況形成的原因,有教學(xué)方式方法的問題,也有對課程內(nèi)容體系本身要求不明確的原因。因此,結(jié)合我校實(shí)際,進(jìn)行《數(shù)學(xué)分析》課程教學(xué)模式探討是十分必要的。
《數(shù)學(xué)分析》課程改革是數(shù)學(xué)教育家特別關(guān)注的問題?!稊?shù)學(xué)分析》作為一門成型多年的經(jīng)典課程,其理論體系框架是相當(dāng)完善和成熟的。就這門學(xué)科而言,它的發(fā)展變化是與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同步的,是適時(shí)的、現(xiàn)代的。但就課程而言,的確沒有很好的跟上步伐,雖然在具體內(nèi)容的現(xiàn)代化處理及符合時(shí)代要求的應(yīng)用方法方面,已經(jīng)有了較好地探索和實(shí)踐[1]。但是在課程教授模式方面,無論是采用什么教材,無論是在哪一層次的學(xué)習(xí),都還有許多工作要做,而這些方面顯然是需要不斷探索、研究和實(shí)踐的。在實(shí)踐教學(xué)過程中,也都各有特色,國外數(shù)學(xué)界在微積分教學(xué)改革實(shí)踐中也有各種嘗試[2,3],這些都值得我們參考和借鑒。傳統(tǒng)的教學(xué)思想是以準(zhǔn)確無誤地傳授知識為準(zhǔn)則,雖然近年來的教學(xué)改革倡導(dǎo)改變這種教學(xué)觀,提倡靈活、有效的教學(xué)方法,從而更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會的實(shí)際需求。如商丘師范學(xué)院根據(jù)三年制師專數(shù)學(xué)教育專業(yè)的特點(diǎn),應(yīng)用現(xiàn)代教育思想和觀念,結(jié)合自己學(xué)校的實(shí)際情況,研究探索了如何全面培養(yǎng)學(xué)生能力、提高學(xué)生數(shù)學(xué)修養(yǎng)的新途徑[4];寧波工程學(xué)院數(shù)學(xué)系就《數(shù)學(xué)分析》課堂教學(xué)方法做了一些探索性的研究和實(shí)踐工作,對如何根據(jù)《數(shù)學(xué)分析》不同類型的教學(xué)內(nèi)容采用相應(yīng)的教學(xué)方法、如何充分挖掘教材中的文化內(nèi)涵以及如何發(fā)揮《數(shù)學(xué)分析》對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用等問題進(jìn)行了積極的探索[5];暨南大學(xué)《數(shù)學(xué)分析》的教學(xué)改革,不僅著重于《數(shù)學(xué)分析》作為一門基礎(chǔ)課的重要性,同時(shí)還注意到大學(xué)乃至研究生階段很多后續(xù)課程在本質(zhì)上都可視為這門課程的延伸、深化或應(yīng)用,由此也進(jìn)行了一些探索性的思考研究[6];遼寧師范大學(xué)則針對高師數(shù)學(xué)專業(yè)《數(shù)學(xué)分析》課程改革應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行才能既替下師范院校的特點(diǎn)又富有時(shí)代感進(jìn)行了探討,分析了《數(shù)學(xué)分析》課程基本特征及發(fā)展趨勢,研究了《數(shù)學(xué)分析》課程改革的主導(dǎo)思想,討論了《數(shù)學(xué)分析》課程基本要求的制定問題[7]。
綜合上述,《數(shù)學(xué)分析》課程改革要結(jié)合本校的特點(diǎn),分析《數(shù)學(xué)分析》課程的基本特征,研究探討適合本校實(shí)際情況的《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)模式。
一、課程模式改革實(shí)施研究
我校是一所以商科為主的高校,數(shù)學(xué)專業(yè)相對薄弱,過去以二本招生為主,同時(shí)進(jìn)來的學(xué)生又大多屬于專業(yè)調(diào)劑,極少有學(xué)生是主動選擇本專業(yè)的,加之專業(yè)本身的難度和深度,對專業(yè)有畏難情緒的學(xué)生不在少數(shù)。下面,筆者將從課程內(nèi)容、授課模式、學(xué)習(xí)方式等幾方面系統(tǒng)探討《數(shù)學(xué)分析》課程模式研究。
1.第一階段:課程內(nèi)容優(yōu)化。結(jié)合我校學(xué)生的基礎(chǔ),在內(nèi)容深度上作適當(dāng)調(diào)整,以第三學(xué)期《數(shù)學(xué)分析》課程為例,這一學(xué)期以積分為主,包括含參量積分、曲線積分、重積分和曲面積分,在這一部分內(nèi)容中,我們不再過多關(guān)注“為什么”,而是著重關(guān)于積分的計(jì)算。換而言之,在教學(xué)內(nèi)容的安排上,我們少證明,但是要多關(guān)注定理的證明,多強(qiáng)調(diào)定理的理解與應(yīng)用,同時(shí)配合大量例題和計(jì)算,鞏固學(xué)生的理解。該階段結(jié)合我校學(xué)生的基礎(chǔ)和現(xiàn)狀,不再像過去那樣過于強(qiáng)調(diào)“為什么”,而是通過大量例題來幫助學(xué)生理解和運(yùn)用相關(guān)結(jié)論,增加他們的信心,改變他們一見“ε-δ”就發(fā)怵的心理。
2.第二階段:授課模式改革。該階段主要是側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和表達(dá)能力。在過去的教學(xué)中,以“填鴨式”為主,教師黑板上講,學(xué)生下面聽,教學(xué)效果只有在期末時(shí)通過試卷才能反映一二。而平時(shí),因?yàn)橹T多教輔教材,很難從作業(yè)情況明確了解教學(xué)效果到底如何以及學(xué)生的掌握程度如何,等等。所以我們要嘗試在課堂上做一些改變:全班同學(xué)分成若干個(gè)小組,每個(gè)小組3~5名同學(xué),根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)進(jìn)度,自行選取或者教師指定合適的例題和定理,交由各個(gè)小組討論研究,最后由小組派出一位同學(xué)上臺給大家講解,其他小組成員負(fù)責(zé)回答教師和同學(xué)提出的疑問和問題。通過這一階段的改變,增強(qiáng)了課堂互動,活躍了氣氛,同時(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也適當(dāng)?shù)亟o予了學(xué)習(xí)壓力,這一改變也有利于教師更直觀地了解平時(shí)的教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)際掌握、理解程度,這是非常有意義的嘗試和改變。endprint
3.第三階段:學(xué)習(xí)方式改進(jìn)。該階段是伴隨著前兩個(gè)階段而自然發(fā)生的。通過課程內(nèi)容和授課模式的改變,自然要求教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有相應(yīng)的調(diào)整。對教師,除了要求要善于選擇合適的例題和結(jié)論,還要善于提出問題,側(cè)面觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;而對學(xué)生,從原來的被動式學(xué)習(xí)改變?yōu)橹鲃邮綄W(xué)習(xí),逐步嘗試討論式學(xué)習(xí)和自主思考問題及正確表達(dá)問題等,這對學(xué)習(xí)能力的提高和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)都是很有益的。
二、改革過程中需要注意的環(huán)節(jié)
經(jīng)過過去幾年在5個(gè)不同班級的教學(xué)實(shí)踐,在數(shù)學(xué)專業(yè)課程改革的過程中會遇到一些問題,其中特別需要注意以下幾點(diǎn)。
1.主題的選取。要求教師具有較豐富的專業(yè)課程教授經(jīng)驗(yàn),能針對每組的情況為他們度身設(shè)計(jì)適合的主題,既要有一定的難度和深度,又要保證通過小組的討論,小組的大部分學(xué)生能真正掌握、理解相關(guān)主題并準(zhǔn)確表達(dá)出來,這樣才能真正起到激發(fā)他們興趣、增強(qiáng)信心的作用。
2.優(yōu)秀學(xué)生的培養(yǎng)。以第三學(xué)期《數(shù)學(xué)分析》為例,優(yōu)化課程之后少證明多應(yīng)用,但對以后希望繼續(xù)從事與數(shù)學(xué)有關(guān)的研究的學(xué)生而言,這是不夠的,因此如何把握這一部分學(xué)生的教育也是教改過程中需要注意的問題。
三、結(jié)論
本文以提高數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生對專業(yè)課程的興趣和理解出發(fā),提出了由課程內(nèi)容優(yōu)化,授課模式由傳統(tǒng)教學(xué)方式改為有選取的翻轉(zhuǎn)模式及改進(jìn)相應(yīng)學(xué)習(xí)方式的全新大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)課程授課模式。該教學(xué)模式經(jīng)過近兩年的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生反饋調(diào)查,效果較好。
參考文獻(xiàn):
[1]常庚哲,史濟(jì)懷.數(shù)學(xué)分析教程[M].南京:江蘇教育出版社,1998.
[2]Hurley J. F.Effects of Calculus Reform:Local and National[J].The American Mathematical Monthly,1999,106(9):800-811.
[3]Tucker T.W.R.Tradition Synthesis[J].The American Mathematical Monthly,1999,106(10):910-914.
[4]馬云苓,李克典.數(shù)學(xué)分析課程的改革[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào),2000,(04).
[5]劉龍章,滕宇,王志.數(shù)學(xué)分析課堂教學(xué)方法的研究與實(shí)踐[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(01).
[6]高凌云.《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)的一些思考[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2007,(05).
[7]王晶昕,譚奕.數(shù)學(xué)分析課程改革及課程基本要求制定問題[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào),2000,23(4):437-439.endprint