关于高等数学教学改革的一些思考
夏 慧 异
摘要:目前,高等数学教育面临很多问题,怎样改革高等数学教学,培养一流的大学生成为许多大学面临的严峻的现实问题,高等数学教学主要存在的问题可分为下面三个类型:首先是教材体系和课时体系的建设问题,其次是师资队伍培养和学生学习的问题,最后是数学实验课的建设和大学生竞赛的问题.本文从时代要求和实际工作经验出发,从师资队伍培养,教材体系建设等方面系统的论述我对此的一些看法与观点,指出高等数学改革的必要性和一些必要的改革措施.
1 引言
高等数学是大学课程中一门重要的公共课,它是其他自然科学,社会科学的进行深入研究重要工具;同时又是许多非数学专业大学生考研的重要课程,对学生的未来发展有重要影响.据我所知,目前全国没有统一的高等数学教学大纲,但所有开设该课程的本科高校对该课程非常重视,许多高校成立了专门的教学部门对其进行管理.该课程内容因专业而变化,同时该课程内容随自然科学与社会科学的发展而变化,教育部颁发高等数学的的考研大纲由开始的五个等级变为四个等级,
2009年又变成了三个等级;在总分不变的情况下,考研的分值由原来的100分增加为现在的150分,同时数学考研大纲内容已发生了很大的变化,原来一些必须掌握抽象的经典定理证明,现在变成了解性内容,同时增加一些新的应用性强的内容,如有关数学建模思想的内容,更强调数学结论的应用,这些内容的变化给高等数学的教育带来很多新的问题.
同时随着科学技术的高速发展,对高等数学的知识要求越来越高,一些原先不开设高等数学课的专业,原先开设高等数学课程的专业,讲授的内容越来越多,课时量越来越多.同时高等教育由原先的"精英教育"变为现在的"大众教育",学生的质量有所下降,许多老师的授课方式没有变化,这些因素都给高等数学教学带来的一些问题, 一方面数学的应用范围在不断扩大,内容在不断增加,另一方面要求在教学上要求压缩高等数学教学课时的呼声不断.怎样改革高等数学教学和管理模式适应社会需要是目前高等数学发展面临的一个严峻问题.
对于这些问题许多教育专家提出各种建议,著名数学教育家徐利治教授,王立冬教授在相关文章中提出若干建议和一些解决方法,同时相关的文章很多,提出各种各样的观点.我认为高等数学的教学是一个体系,它受教材,学生,教师,教学管理,专业需要等因素的影响,本文将结合高等数学实际教学情况,谈谈我的一些看法.
2 教学中存在的问题及对策
我国科学技术的高速发展,推动了高等数学教育的发展,各个高校纷纷加强高等数学教材建设,高等数学教材的版本越来越多,许多高校都有自己的教材,高等数学教材繁多,良莠不齐,非常混乱.在高等数学理论教学中,目前一般来说数学界公认好的教材,理科以同济大学编写的高等数学教材较好,文科以人大大学出版的高等数学教材较好.当然,还有一些教材比较有特色.
现今一些新的好教材一方面解决了老教材内容内容不分专业,内容过难的情况,另一方面结合最新的数学发展理论,对一些数学理论进行必要的更新,降低了难度,使得高等数学变得更易学习.因此有关管理部门必须对教材进行清理,要求出版的教材在教学内容上满足学生的基本数学理论学习需要,淘汰老旧教材.
分级教学模式是目前解决高等数学教学问题的一种好办法,分专业根据学生的水平对高等数学的教学内容进行合理规定,教师必须在规定教学时间内完成规定的内容,杜绝不完成教学内容现象.在同一水平上高等数学教学必须统一教材,统一进度,统一考试.同济大学编写的高等数学教材适合有理科教学背景的学生,因为该书用了许多物理学现象解释数学知识,对高中没有学过物理的人学生来说,很难理解;中国人民大学编写的高等数学教材适合有文科教学背景的学生,因为该书用了许多经济学现象解释数学知识,对理科学生来说过于简单.
我曾经用同济大学编写的高等数学教材教过同一专业的三个班, 一个是招收理科生的班,两个招收文科生的班,同样的教学,同一份考卷,理科班的考试平均成绩为70分,补考率为10%,文科班的考试平均成绩为65分,补考率为20%,课堂教学效果也是理科生的班好.同样是文科专业,对同专业的两班学生,我分别选用同济大学编写的教材和中国人民大学编写的教材进行比较,显然中国人民大学编写的教材教学效果要好.
从一切为了学生的未来发展的角度来看,应该根据学生情况选择合适的教材.我认为在高等数学理论教学中选择教材非常重要,精选教材是搞好高等数学教学的第一步.
随着计算机科学与其他学科的高速发展,数学实验课的教学变的越来越重要了,但目前教材比较少,而我们通常说的高等数学教学是指高等数学理论课的教学,由于数学理论科学的发展,一些原先不成熟的理论变得成熟了,讲授变得简单了,同时各专业对数学要求不一样,根据专业需要压缩传统数学理论课教学课时是可行的,但必须根据专业要求增加数学实验课,因此高等数学的总课时应该增加.但由于数学实验课教材比较少,加上考研的压力与就业压力,很多高校对高等数学的数学实验教学改革都持谨慎态度.
但现在美国等发达国家,数学实验课非常受重视.我认为高等数学的改革应该根据学生实际情况和目前的教材发展状况而定,有关部门应组织力量编写好的数学实验课教材,培养学生的动手能力,提高数学实验课的教学水平.目前高等数学多媒体教学效果不太理想,这主要是因为现代电脑技术不成熟;如果多媒体教学能象黑板教学一样,讲出数学思路,应该说它比黑板教学好.我相信随着电脑技术的发展,多媒体数学教育将取代黑板教学.运用现代科学技术改革高等数学的教学内容和教学方式,是高等数学改革的一个重要方向.
各高校根据教育部高等数学考研大纲,都制定自己的高等数学的教学计划,高等数学的教学在大学教育中占有非常重要的比例,数学的应用性在现在的高等数学教材中已经充分体现,随着科学技术的高速发展,数学逐渐变成解决许多其它学科问题必不可少的工具.但怎样学好高等数学变成许多学科发展的重要问题和瓶颈问题,由于高等数学的抽象性,它使得有一些学生的学习起来感到非常困难,尽管有一部分是主观原因(学生智力,学习不努力等客观因素),但绝大部分是客观因素造成,如教材的编写不合理,教师的专业水平差,等其他客观环境因素造成,
数学的灵魂是解决实际问题,美国著名数学家哈尔莫斯说:"问题是数学的心脏."高等数学教材中习题就是为解决实际问题的设计.因此要求老师的布置作业并且安排适当习题课帮助学生提高解题水平,习题课的比例应为10-20℅,鉴于目前教师的科研与教学任务繁忙,作业的批改应由选拔比较优秀的历届学生来批改,学校应提供相关经费.建立高等数学答疑办公室,配备专门人员解决学生的常规数学问题,为学生办实事,同时加强与其他学科的交流,帮助其他学科解决相关数学问题,形成一个大学科的理念,
同时建立学生与老师,学生与学生,老师与老师的学习交流平台,体现"以学生为中心"的教学理念.改革和完善高等数学的教学评价体系,鉴于大学数学的特殊性,要求老师必须进行答疑,授课老师应该对课后习题熟练掌握,使教师精力放到教学和提高专业素质上来,使得高等数学教学过程变成解决学生问题的过程.
3 结束语
结合当前的教学改革与最新的数学知识,加强数学实践课的教学与探讨,对数学建模课程进行规划,上好数学实验课,培养学生的数学应用能力,积极参与外信息交流,有针对性选派教师参加相关学术会议和进修,提高教师的专业水平,提升整个学校数学教学水平,实现"高等数学"教学的与时俱进.体现"以教师为中心"的管理理念.爱护和培养教师,建立开放和发展的高等数学教育系统.要强调"实事求是"的学风,把培养出"数学水平优秀的学生"作为一个数学老师的任务.
随着初等数学教学的改革不断深入,高等数学的改革必须进行.著名数学大师陈省身教授提出把我国建成数学大国的愿望,这个愿望即将实现.科学发展的历史告诉我们,数学强则科学强, 科学强则国家强.我国数学事业随着国家的30年的改革与开放,实现了跨越式发展,许多研究方向已经达到世界领先水平,我国的科技论文在2008年位居世界第一.但我们应该看到存在的不足和差距,只有改革才能不断发展.
"十年树木,百年树人",作为一个高等数学的数学教师,应把主要精力放在培养青年大学生的科学素养上,必须对"高等数学"的教学改革进行研究和探讨,用发展的观点解决我们遇到的实际问题,集思广益,相互学习,共同提高,不断更新和提高我们的专业知识,培养一流的学生,创一流的教师队伍,为国家数学事业的发展做出自己的贡献.
谢谢!