大學(xué)數(shù)學(xué)課程與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的模式初探

徐循

摘 要：本文分析了現(xiàn)有的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，并且結(jié)合專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，給出了基于專(zhuān)業(yè)需求的若干改革方法與措施。

關(guān)鍵詞：大學(xué)數(shù)學(xué);專(zhuān)業(yè)結(jié)合;改革

1 引言

在高校教育體系中，高等數(shù)學(xué)是理工科各專(zhuān)業(yè)必修的且最重要的基礎(chǔ)課程之一，也是培養(yǎng)學(xué)生能力和提高學(xué)生素質(zhì)的一門(mén)重要學(xué)科。不但為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專(zhuān)業(yè)課程提供必要的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法，更重要的是訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，提高數(shù)學(xué)修養(yǎng)，為從事所學(xué)專(zhuān)業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

大學(xué)數(shù)學(xué)的重要性不言而喻，而在當(dāng)今高速發(fā)展的社會(huì)，讓大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)更能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展也勢(shì)在必行。這些年來(lái)，數(shù)學(xué)教學(xué)改革一直受到關(guān)注，各種改革方法也被大家提出并試行。有些學(xué)者提出分層教學(xué)的思想，滿(mǎn)足數(shù)學(xué)層次不同學(xué)生的需求，讓各層次的學(xué)生都能學(xué)有所得。有些學(xué)者提出提高應(yīng)用數(shù)學(xué)在大學(xué)數(shù)學(xué)中的地位，提高數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用能力。還有的學(xué)者從教學(xué)方法上探討，認(rèn)為以引導(dǎo)教學(xué)及在理論教學(xué)中插入應(yīng)用示例兩種方式提高學(xué)生學(xué)以致用的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主思維能力。

本文首先分析了大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在一些普遍問(wèn)題，然后提出讓數(shù)學(xué)課程與不同專(zhuān)業(yè)建立橋梁，提出了專(zhuān)業(yè)化差異的大學(xué)數(shù)學(xué)課程的改革的一些方法。

2 現(xiàn)有大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1）教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的需要?，F(xiàn)在的大多數(shù)高校，理工科的大學(xué)數(shù)學(xué)課的教學(xué)大綱都是一樣的，也就是說(shuō)幾乎所有理工科的數(shù)學(xué)教學(xué)要求是完全相同的。但是實(shí)際情況，不同的專(zhuān)業(yè)和學(xué)科對(duì)于數(shù)學(xué)的需求差異很大。例如，物理專(zhuān)業(yè)可能對(duì)多重積分的要求很高，而我們平時(shí)的教學(xué)中往往減少甚至刪除了比較復(fù)雜的三重積分，第二型曲面積分這些內(nèi)容。再比方說(shuō)，金融管理專(zhuān)業(yè)可能對(duì)于微分方程的要求很高，我們就可以在教這些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生時(shí)加大加深微分方程的教學(xué)內(nèi)容。還有高數(shù)下冊(cè)最后一節(jié)的傅里葉級(jí)數(shù)通常因?yàn)樗碾y度被我們老師和學(xué)生“拋棄”，而對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，這方面的內(nèi)容又是極其重要的。以上種種例子說(shuō)明，對(duì)不同專(zhuān)業(yè)使用同樣的教學(xué)大綱是不合適的，不利于滿(mǎn)足后續(xù)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的需要。

2）教學(xué)內(nèi)容不能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在大眾化教育階段，以往的教學(xué)我們往往采用統(tǒng)一教材、統(tǒng)一教案，統(tǒng)一教學(xué)模式，根本不考慮是給哪個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講課。這種教學(xué)方式一方面是將數(shù)學(xué)束之高閣，大講特講數(shù)學(xué)理論和思想，數(shù)學(xué)定理的證明，公式的推導(dǎo)。另一方面，數(shù)學(xué)課程與實(shí)際生活相脫離，學(xué)生感受不到數(shù)學(xué)有什么用處，也看不到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)有什么幫助，根本談不上學(xué)以致用。所以現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂上常常是老師在講臺(tái)上高談闊論，學(xué)生在下面昏昏欲睡，這樣對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)逐漸失去興趣，學(xué)習(xí)的效果肯定是不理想的?；诖耍瑪?shù)學(xué)教學(xué)的改革是必然的。下面我結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷，考慮到數(shù)學(xué)的教學(xué)充分與專(zhuān)業(yè)課相結(jié)合，提出一些課程改革的一些措施和方法。

3 基于專(zhuān)業(yè)需求的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的方法與措施

1）以與專(zhuān)業(yè)結(jié)合為中心，教學(xué)中按“必需、夠用”的原則優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理制定與專(zhuān)業(yè)課相適應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃。我們要打破數(shù)學(xué)課傳統(tǒng)的完整性和邏輯性，了解后續(xù)課、專(zhuān)業(yè)課對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的需求程度，針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)要求，對(duì)數(shù)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容予以保留甚至加強(qiáng)，對(duì)無(wú)關(guān)或關(guān)系不大的內(nèi)容進(jìn)行刪減。比如，對(duì)金融等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我們可以考慮刪減與他們今后工作中很少接觸的曲線的凹凸以及函數(shù)的繪圖、功率、功、壓力等內(nèi)容，而把重點(diǎn)放到單利、復(fù)利、最小投入、最大收益等知識(shí)點(diǎn)上;對(duì)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，可以考慮刪減與其專(zhuān)業(yè)關(guān)系不大的曲率半徑等內(nèi)容，重點(diǎn)可以放在和他們工作相關(guān)的級(jí)數(shù)、拉普拉斯變換等內(nèi)容上。

2）編寫(xiě)合適教材，促進(jìn)高等數(shù)學(xué)與專(zhuān)業(yè)的有機(jī)結(jié)合。教材建設(shè)是高等院校數(shù)學(xué)課程改革的核心，教材是落實(shí)教育思想，實(shí)施教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)，是教學(xué)內(nèi)容的細(xì)化。在高等數(shù)學(xué)類(lèi)課程的內(nèi)容確定后，教材建設(shè)要充分體現(xiàn)工程學(xué)院教育的特色，淡化理論的完整性、嚴(yán)密性，注重?cái)?shù)學(xué)的應(yīng)用性與實(shí)踐性，淡化數(shù)學(xué)的邏輯論證，強(qiáng)化數(shù)學(xué)的幾何說(shuō)明，重視直觀、形象的理解，讓數(shù)學(xué)教材真正切合三本獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的需求。

3）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，將與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的概念貫穿到課堂教學(xué)中。第一，根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求對(duì)知識(shí)講解時(shí)要直觀闡述、簡(jiǎn)明扼要。教學(xué)過(guò)程應(yīng)盡可能避免陷入算式游戲，要凸顯應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)概念解決問(wèn)題的實(shí)際運(yùn)用，使不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都能意識(shí)到數(shù)學(xué)的重要性。例如，在講授函數(shù)極值的必要條件和單調(diào)性定理時(shí)可以給出幾何圖形，不用給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明。通過(guò)形象描述和幾何化的說(shuō)明增強(qiáng)直觀，激發(fā)學(xué)生的思維興趣。第二，挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的聯(lián)系性，建立案例教學(xué)模式。教師應(yīng)該善于挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的聯(lián)系性，收集專(zhuān)業(yè)案例，使數(shù)學(xué)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)案例緊密結(jié)合，從而使學(xué)生從內(nèi)心深處發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是有用的。同時(shí)，分析案例時(shí)加強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)分析能力和技巧的訓(xùn)練，減少不必要的復(fù)雜的解題過(guò)程。第三，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才，需要引入開(kāi)放式教學(xué)的理念。開(kāi)放式教育的觀念不再以學(xué)校和教師為中心，而是以學(xué)生為中心，應(yīng)用多種多樣教學(xué)的新方法。比如，在解析幾何的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生嘗試用CAD軟件去繪制球體、柱面、旋轉(zhuǎn)體等圖形，這種開(kāi)放的試題可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也可以更好提高軟件設(shè)計(jì)和繪圖管理，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。

4）教學(xué)手段要靈活，可通過(guò)多種方式增強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力。第一，利用一些競(jìng)賽，指導(dǎo)學(xué)生更深的了解和掌握數(shù)學(xué)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)?，F(xiàn)在每年我們學(xué)院都要參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，這是一個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的很好的契合。我們可以鼓勵(lì)指導(dǎo)學(xué)生參加數(shù)模競(jìng)賽，結(jié)合各個(gè)專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)學(xué)生搜集實(shí)際背景材料，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，讓學(xué)生在將來(lái)的工作中也有意識(shí)的運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和方法去解決和專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。第二，開(kāi)設(shè)講座，使學(xué)生充分了解數(shù)學(xué)與各個(gè)專(zhuān)業(yè)的關(guān)系。打破課堂講授的單一教學(xué)模式，開(kāi)設(shè)多種形式的講座是開(kāi)闊學(xué)生眼界、激發(fā)學(xué)生興趣的一種非常好的形式。我們可以舉辦一些“數(shù)學(xué)應(yīng)用”的講座，比如“獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)教育熱門(mén)話題”“數(shù)學(xué)建模漫談”等。

5）在數(shù)學(xué)教學(xué)中要重視教學(xué)工具的使用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的數(shù)學(xué)軟件的日益完善，許多數(shù)學(xué)問(wèn)題都可以借助計(jì)算機(jī)完成。數(shù)學(xué)軟件可以幾乎可以解決高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)課程的所有計(jì)算問(wèn)題。比如，可以用MATLAB求極限、積分、微分、期望方差等等。我們應(yīng)該重視加強(qiáng)這些數(shù)學(xué)軟件使用方法的教學(xué)。

6）改革考核方式，多元化考核學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。大部分學(xué)校仍然沿襲著原有的試卷模式的考試，忽略了學(xué)生數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？己丝梢圆捎谩捌綍r(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”，期末成績(jī)可以采用“上機(jī)+試卷”的方式，平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)學(xué)生的作業(yè)、課堂表現(xiàn)、應(yīng)用能力等的考核，上機(jī)實(shí)驗(yàn)主要考察學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件解決問(wèn)題的動(dòng)手能力，讓學(xué)生真正意義上的做到數(shù)學(xué)的“學(xué)以致用”。

4 結(jié)論與應(yīng)用

本文分析了現(xiàn)有的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，并且結(jié)合專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，給出了基于專(zhuān)業(yè)需求的若干改革方法與措施。總之，只要我們改變傳統(tǒng)的教育觀念，多對(duì)專(zhuān)業(yè)了解，大膽、全面的對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行改革，一定會(huì)有所成就。

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