工科院校高等数学课堂教学的探索与实践——深化高等数学教学改革 注重数学思想的渗透

2013-08-15 00:53王利岩
沈阳航空航天大学学报 2013年1期
关键词:工科建模院校

刘 刚,王利岩,单 锋

(沈阳航空航天大学 理学院,沈阳 110136)

十八大在高等教育方面提出“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生的创新精神”的重大决策部署,为高等学校教学改革指出了新方向、明确了新要求。为此工科院校提出卓越工程师计划,培养创新型人才。作为一个辽宁唯一航空特色院校,担负着向社会输送创新人才。高等数学作为工科院校本科生一门重要的基础课,为学生专业课程学习和解决实际问题提供必要的数学基础知识。就课堂教学而言,需要解决的问题还有很多,下面以本校省级精品课程“高等数学”的课堂教学为例来探讨。通过课堂教学,逐步培养学生的数学思想、抽象概括问题的能力、逻辑推理能力,以及较熟练的运算能力和综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力[1]。

1 在教学方法上,注重学生参与问题解决的教学环境

当前,从学校到社会的普遍反应是:高等数学内容多抽象难学,在实际中用不上,学过的知识很容易遗忘。实际上,长期以来相当多的课堂教学仍沿用以教师为中心、教师以教材为中心、教材以学科的理论体系为中心的教学模式。教师通常采用满堂灌和填鸭式教学[2],但是这样的教学模式加剧了学习的难度,囚禁了学生的思维,使学生养成依赖老师、依赖书本的习惯。

实际上,首先要解决这个“怎么教”的问题,必须给学生营造参与问题解决的氛围与环境,使学生参与到教学之中,在师生一起发现问题、提出问题、解决问题的过程中逐渐增强能力。沈阳航空航天大学在教学实践中,推动200 多人的大班教学从“教师是演员、学生是观众”,变为“教师是导演、学生是演员、师生一起演”,实施以问题为引导、师生互动式的课堂教学法。沈阳航空航天大学高等数学教学团队采用共同备课,相互学习,同时进行教学手段的改革,形成“教师板书推导、多媒体课件相辅助”的教学手段,使学生参与探索问题解决的全过程,推动培养了学生的创新意识与创新精神。

2 在教学内容上,注重向学生渗透数学思想

目前,在多数高校,由于学时少,课程内容多,高等数学课堂教学的内容重视的仍是单纯的知识传授、理论的推导、学科自身体系的完整,较少从学生专业特点的角度考虑,较少介绍理论产生的背景以及在实践中如何应用,较少不揭示其中所蕴含的数学思想[3]。

其次要解决“教什么”的问题,必须在传授课本知识的同时,向学生揭示、介绍数学所蕴含的基本思想、基本理念和基本精神,着力提高学生的科学意识和科学素养。此外,我们注重向学生介绍“用‘已知’认识、研究、解决‘未知’”的思想,帮助他们掌握数学基本的认知规律。我们不仅注意讲述必要的理论证明,而且注意介绍理论产生的背景及其在实际中的应用,从而培养起学生学习的兴趣,提升他们在解决实际问题中建立模型的意识与能力。

3 学以致用,理论联系实际,利用数学建模解决实际问题

据调查多数高校高等数学课堂教学偏重纯数学的方法和技巧,强调知识的连贯性和逻辑的严密体系,忽略教学内容和实际的结合,忽视能力和意识的培养,其结果是虽然学生掌握了一些数学知识,但是不会用数学知识来解决实际问题。将数学建模引入高等数学课堂,通过分析、计算或逻辑推理,正确、快速地求解数学问题,构造出待解决的实际问题的数学模型,激发学生学习数学的兴趣[4]。在讲述有关内容时与相应的数学模型有机结合,将看来十分枯燥的教学内容与丰富多彩的外部世界架起桥桥梁,可以收到事半功倍的效果。比如:联系2003年的SARS 病毒,用微分方程等模型分析受感染人数的变化规律,探寻出可控制该传染病蔓延的手段和方法[5]。通过运用数学建模方法,用“高等数学”知识解决实际问题,使枯燥的数学问题变得具体可感,既增加了学生的新奇感,又提高了学生数学应用能力和学习积极性。

4 总结

本文从教学方法、教学内容、数学建模等方面探讨高等数学教学改革,对工科院校高等数学课堂教学进行探索与实践,深化高等数学教学改革注重数学思想的渗透,同时开展高等数学第二课堂加强对学生综合能力培养,理论联系实际,利用数学建模解决实际问题。

(References):

[1]宋国亮,孔令彬,杨云峰.深化分层次教学改革,提高高等数学课程教学质量[J].中国科教创新导刊,2013(1):65-68.

[2]王凤章.运用“研究型”课程提高高等数学课程的教学质量[J].黑龙江科技信息,2011(26):108-110.

[3]徐茂良.在传统数学课中渗透数学建模思想[J].数学的实践与认识,2002(4):702-704.

[4]先云,杨永清.突出数学建模思想培养学生创新能力[J].大学数学,2007,23(4):137-140.

[5]张美玲,赵有益,薛自学,等.将数学建模思想和方法融八农科数学教学[J].高等教育与学术研究,2008(4):42-43.

[6]松奇,黄守佳,卞莉山.高等数学多媒体教学的实践与认识[J].数学的实践与认识,2002,32(5):878-880.

[7]斯日古楞,闫在在,郑丽霞.工科院校《高等数学》分层次教学的探索[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2005,14(1):65-67.

[8]王树忠,于录,陈东彦.数学建模与工科数学教学改革的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2005(10):38-40.

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