[摘 要]結(jié)合廣西師范大學數(shù)學分析教學狀況,著力解決數(shù)學分析教與學過程中出現(xiàn)的兩大矛盾與四大問題,深入挖掘每個數(shù)學符號中及各教學環(huán)節(jié)中所蘊含的思政元素,認真做好每堂課程的教學設計與實施,提高學生的理論學習能力與創(chuàng)新和實踐能力。
[關鍵詞]數(shù)學分析;課程思政;思政元素;教學策略
[基金項目]廣西師范大學2019年教學改革項目“高等數(shù)學學習現(xiàn)狀分析與教學實踐探討”(2019XJGB28);2019年廣西自然科學基金項目“具有Minkowski型分形邊界的二維波動方程”(2019JJA110071);廣西師范大學2020年課程思政示范課程建設項目“數(shù)學分析課程思政”(51);廣西師范大學2020年研究生全英文課程建設項目“Sobolev Spaces”(2020XJQYW11);2020年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目資助“基于獨立SPOC數(shù)學分析思政教學微課案例”(202010602042);基于我校學情的一體化高等數(shù)學學習指導書(202010602231);廣西師范大學2019年課程思政示范課程建設項目“線性代數(shù)課程思政”(15)
[作者簡介]馬林濤(1980—),女,廣西桂林人,數(shù)學博士,廣西師范大學數(shù)學與統(tǒng)計學院講師,支部書記/院紀委委員,主要從事分形分析及其應用。
[中圖分類號] O172[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324(2020)45-00-02[收稿日期] 2020-05-20
“數(shù)學分析”作為高等院校數(shù)學專業(yè)的一門核心課程,是許多后續(xù)課程如“常微分方程”“數(shù)學物理方程”“復變函數(shù)”等課程的基礎?!皵?shù)學分析”課程的教學成敗在一定程度上關系到整個數(shù)學院系教學的成敗,也關系到數(shù)學院系人才培養(yǎng)的成敗。因此,保證數(shù)學分析課程的教學質(zhì)量,是數(shù)學院系教師肩負的重要責任。該課程學習時間的跨度很大,一般是三個學期,內(nèi)容極為豐富。這門課程自廣西師范大學數(shù)學系成立以來就已開設,距今已有60余年歷史。目前的主要授課對象是本學院的統(tǒng)計學、數(shù)學與應用數(shù)學以及信息與計算科學專業(yè)的學生。截至目前,本學院累計授課人數(shù)5000余人。課程思政[1]的目標是在向?qū)W生傳授知識的同時使其樹立正確的價值觀,立足數(shù)學分析的教學內(nèi)容,將德育與知識教學融于一體,在傳授數(shù)學知識的同時,適當?shù)亟榻B典型數(shù)學史料,有機地滲透辯證唯物主義、歷史唯物主義和愛國主義教育,融會基本的數(shù)學思想方法和數(shù)學文化內(nèi)涵,調(diào)動學生學習數(shù)學的興趣[2],為獲得實事求是的精神、科學的態(tài)度和方法、良好的個性品質(zhì)以及形成正確的世界觀進行啟迪性教育。
基于10多年以來在廣西師范大學數(shù)學分析課堂教學的一些體會,從教師教學角度來看,目前教學過程中存在以下的矛盾:
一、高等數(shù)學與高中數(shù)學知識的銜接矛盾
由于中學數(shù)學教材改革,中學生對于六個三角函數(shù)(正弦,余弦,正切,余切,余割,正割)的學習與應用改為學習三個三角函數(shù)(正弦,余弦,正切),六個反三角函數(shù)以及正弦,余弦的積化和差公式在中學課本中均未學習,而在數(shù)學分析的教材里面,我們常使用這些基本函數(shù)以及公式,這使用同學們在學生的過程中感覺到脫節(jié)。
二、理論知識講授與實際應用的矛盾
在教學中我們往往更注重理論知識與基本思想方法的講授,由于課時限制,往往沒有時間示范理論知識與實際應用的結(jié)合,如果能有時間講授具體應用,比如使用Matlab軟件與專業(yè)課程鏈接的應用,使知識在理論的深度與應用的廣度上能很好地結(jié)合,會讓學生有更多的感性認識,以此激發(fā)學生的學習興趣,同時也提高學生解決實際問題的能力。在學生學習方面,學生學習存在以下的一些表現(xiàn)。
1.課時安排方面。不太適應數(shù)學分析一次連上3節(jié)課,上課內(nèi)容多且較抽象,有些學生認為應該像高中課堂那樣,每天都上,但不連上;也有的學生認為3節(jié)課可以安排2節(jié)新課,1節(jié)習題課。
2.教學內(nèi)容與課堂安排方面。有些學生希望老師每次課堂都留一些時間給自己整理本次學習知識;有些學生希望老師每次提問題后都給充足時間思考;有些學生希望老師給些機會上黑板做練習。
3.課后習題方面。有些學生希望老師除了盡量布置與例題類似的習題外,再適當補充一些課外的練習;有些學生希望老師每次作業(yè)后,都詳細地進行講評;還有一些學生希望老師平時給她們做一下測驗。
本文著力解決數(shù)學分析課程教與學中出現(xiàn)的上述2大矛盾與3大問題,深入挖掘每個數(shù)學符號中及各教學環(huán)節(jié)中所蘊含的思政元素,認真做好每堂教學課程的教學設計與實施,提高學生的理論學習能力與創(chuàng)新和實踐能力。適應課程理論發(fā)展和后續(xù)課程以及考證考研的需要,收集與充實數(shù)學分析練習題,搭建學員與老師互動的平臺(比如學院網(wǎng)站上的數(shù)苑學習平臺),教學相長、共贏互進。
三、認識和傳播數(shù)學文化,重視數(shù)學思想方法的教育與培養(yǎng)
嚴謹?shù)臄?shù)學符號,比較類比思想,數(shù)形結(jié)合思想,建模思想以及美學等思想在我們數(shù)學分析的教學過程當中,都可以呈現(xiàn)給學生。根據(jù)自己學生的具體情況,在教學過程與作業(yè)中,通過不斷的講授與練習,讓學生嚴格掌握極限的定義與計算;理解定積分,重積分,曲線積分,曲面積分等定義的以直化曲的數(shù)學思想;直觀認識導數(shù),微分的幾何意義等,培養(yǎng)學生的嚴謹邏輯語言以及自動探究、動手實踐的能力。
四、誘發(fā)對數(shù)學之美的探索,培養(yǎng)學生知識應用的能力
解決學生的專業(yè)興趣,專業(yè)認同,科學思維,職業(yè)精神和社會責任感問題,主要采用隱性教育的方法,在落細落小落實上下功夫,通過對物理背景、幾何思想的闡述,利用Matlab等數(shù)學軟件給出一些定積分的數(shù)值解,繪出一些幾何曲面的圖形,加深學生對具體概念、定理的理解深度,適當融合數(shù)學建模的思想,使學生在課堂上逐漸形成數(shù)學建模的思想。
五、闡釋數(shù)學哲學與人生價值,培育嚴謹?shù)目茖W態(tài)度