应用型本科高等数学教学改革的研究.doc

应用型本科高等数学教学改革的研究昆明大学2007,18(4):7981JournalofKunmingUniversity应用型本科高等数学教学改革的研究杨朝丽,沙明娥,付学德(昆明大学电子信息与机械工程系,云南昆明650118)CN531144/G4摘要:文章针对应用型本科生培养的定位和目标,结合开展高等数学精品课程建设的经验和指导学生数学建模的实践,对应用型本科高等数学的教学改革进行探索,认为转变高等数学任课教师的思想观念和意识,根据专业特色和定位有针对性地制定高等数学新教学大纲,采用计算机辅助教学,数学专业软件学习与应用,精品课程服务平台,参加数学建模竞赛等手段,是提高应用型本科生高等数学水平和能力的有效途经,将培养学生的创新精神和能力放在高等数学教学的首位.关键词:应用型本科;高等数学;教学改革中图分类号C,420文献标识码A文章编号16712056(2007)04007903我校由专科院校升为本科院校后,学校的发展和定位,人才培养模式,教学体系和质量保障体系都面l临着新的挑战,特别是学校结合传统的专科职业教育的经验和特点,将学校定位于应用型本科院校.应用型本科院校是一个新的教学层次,它处于本科生教学和专科职业教学之间,学生既需要掌握本科生的基础理论知识和专科职业教育的应用知识.如何在有限的教学学时内,完成应用型本科生的教学工作.就成为应用型本科院校的人才培养和教学改革的重要工作.高等数学课程是本科生重要的基础课程,它具有教学内容多,难度大,基础面宽,技能性强,抽象思维等特点,是本科教学中的重点和难点,也是大学生最头疼的课程.因此,作者结合自己开展高等数学精品课程建设的经验和指导大学生数学建模竞赛的实践体会,在对传统的高等数学教学体系和方法分析基础上,开展对应用型本科学校高等数学教学改革的研究,探索应用型本科人才培养的问题.1现有高等数学课程的教学体系和方法的现状分析1.1高等数学知识体系完善但占用学生很多的学习时间现有的高等数学教学体系和内容体系,基本上是以50年代引进的前苏联的教学体系和知识体系.在精英教育时代,高等数学作为大学生的逻辑知识的训练,微观分析理念和技法,工程问题的数学化处理,由初等函数向高等函数的过渡等方面取得显着的成就,一直成为大学本科生的重要基础课程,内容也不断的加深和扩充,各高等院校的工科专业的高等数学的理论教学学时多数在180学时左右,再加上辅导时间,学生在大学一年级基本上就是学习高等数学,从而影响学生的其他知识的学习和扩充.1.2注重高等数学基础概念学习但缺乏技能性训练为了追求高等数学基础理论知识的严谨和逻辑性.在教学过程中强化了对基本概念,定理,公理的学习和推证,强化学生对高等数学的习题的求解方法和技能的学习和训练,但却缺乏对工程具体问题的分析能力的培养,学生对具体的工程问题的数学化能力不够,对专业知识的学习和技能的提高没有发挥作用,多数学生反映高等数学学习以后只会解题,不会分析工程问题.1.3教学方法和手段单一与信息技术发展脱节计算机技术和网络技术已经日益影响着现代大学生的学习和生活,虽然在教学过程中也曾采用多媒体教学手段进行尝试,但现有的高等数学教学体系和知识下,多媒体教学的实践表明,教学效果远不及传统的黑板教学方式,在教学体系和知识不改变的情况下,高等数学的信息化教学改革很难推进.1.4与专业的特色的形成不配套虽然各专业对高等数学课程的知识需求是不完全相同的.但在现行的教学体制下,多数情况下是将大学生分为工科,文科两个不同的层次进行教学活动,至于专业特色和需求在这个阶段基本上不能兼顾的,这样就出现许多的高等数学的难题和内容.对专业知识的学习没有任何的帮助,不久也就遗忘了.这样的教学和知识体系对学生来说是一种奢侈和浪费,而专业课程需要的知识却不能得到有收稿日期:20070920作者简介:杨朝丽(1964一),女,硕士,副教授,主要研究方向:应用数学,机械工程.昆明大学第18卷效的学习,专业特色的发展受到了限制.2应用型本科高等数学课程教学改革构思针对上述的问题,作者在开展高等数学精品课程的建设过程,走访各专业负责人和专业课程教师,学生,用人单位等并与同事座谈,广泛收集相关的信息.同时连续指导5届专科学生参加全国大学生数学建模竞赛(大专组),发现学生存在的问题和反思教学中的不足和问题,结合学校应用型本N-教学的需求,开展这样一些高等数学的教学改革实践和体会.2.1应用型本科高等数学教师队伍的观念和教学思想的改革应用型本科院校教师队伍的建设与传统的本科院校相比较,存在着一些先天性的缺陷和不足.首先师资队伍不完整,各专业教学队伍人员有限,对本专业应用型人才的培养缺乏经验.以高等数学课程教师队伍为例,多数是一般院校的数学系数学专业的理科毕业生,部分老师在其他学科攻读硕士学位,x,-J高等数学的学习和理解比较深刻,但对所培养的学生的专业知-i.R理解就很薄弱,完全按照自己在本科学习阶段的习惯和要求进行教学,导致教学内容与专业人才培养严重脱节.因此,应用型本科的高等数学课程改革,首先要从高等数学的任课教师的改革人手,让承担某专业的高等数学课程的教师到相应的专业教研室进行Ntti,了解该专业的人才培养目标,市场定位,就业去向,专业特色,知识构成,高等数学知识的需求等内容,改革自己的教学思想与观念,然后与专业教研室的老师一起准备该专业的高等数学的教学大纲.2.2高等数学教学大纲改革为专业特色的形成奠定基础作为由专科升为本科以后,原有的专科特色在本科教学的新的形势下,必须形成新的本科专业特色才能在市场竞争中取得立足之地.高等数学的改革首先从专业建设的教学大纲开始.根据各专业的人才培养目标要求,制定其专业知识结构和基础知识构成,拟定各专业的高等数学课程的教学基本内容,形成相应的教学大纲,强调高等数学课程为专业知识学习服务和奠定基础,培养学生专业工程问题的数学分析能力和技巧的训练,减少那些不需要和繁琐的解题方法训练,做到学以致用,因专业施教的目的J.基于此,在制定教学大纲时,要努力突破原有课程的界限,根据各专业特点灵活选用教学内容,达到数学与相关课程和相关内容的有机结合,让学生能在较少的学时内学到较多的知识,编写出符合应用型本科人才培养要求和具有专业特色的各专业的高等数学教学大纲J.2.3应用型本科高等数学教材建设和特色内容撰写教材是学生获取信息的直接手段,应用型本科高等数学教学改革关键在于教材改革.现在传统的高等数学内容体系,还是两三百年前形成的,概念严密,体系完整,论述周全,基本上是在数学领域研究数学,而不是在212程技术应用领域研究数学,忽视了基本概念的物理背景,忽视了学生的能力培养,其结果是,大家都知道数学重要,但重要意义在哪里,谁都说不清.应用型本科的高等数学教材应该紧密结合专业特点,从专业课程学习的基本概念人手,分析本专业的212程现象和存在的212程问题,强调数学工具为专业知识学习服务,为解决专业212程问题服务,没有必要强N数学知识体系的完整性和系统性,而是突出专业的特点和特色,按照专业类进行教学内容的组织和教材的编写.教材内容应该根据专业的教学需要,突出应用性,解决实际问题,从培养应用型人才的角度来考虑.其次,应该加强分析基础,突出微分学这一重点,较大幅度地减少人工求解的技巧训练,弱化积分学,增加数值解法,优化方法等计算技术内容.再次,应该强调教学内容的物理背景及后继课程的联系,加强应用部分的内容,提高学生学习兴趣.最后,应该对理论性较强的内容适当减弱,加强对数学应用性的理解.2.4应用型本高等数学教学方法的改革现有的高等数学的内容体系是传统而完整的,教学方法几十年没有改变,老师课堂讲述基本概念,基本定理,推证公式,讲解例题.因此我们发现有85%的学生认为学习高等数学枯燥,教学方法呆板,学生被置于被动地位,学习被老师牵着走,课堂上昏昏欲睡,作业模拟和模仿例题,考试的时候预先老师复习,勾画重点复习内容和题型,学生背公式和猜题,马马虎虎的学习,得过且过,完全尚失了高等数学课程学习的乐趣和意义.究其原因分析,我们发现传统的教学思想过分重视演绎法,重视对于基本原理的推论和推广,而缺乏x,-J-e生的创新精神和创新能力的培养.现在的大学生思想活跃,观念多样化,强调自我和独立性,喜欢个性化,不愿意循规蹈矩,具有较强的创新意N和意愿,在严谨的高等数学面前就显得茫然和缺乏信心.因此,必须针x,J-e,-t=的状态;改革现有的教学方法,首先是位置关系的转化,让学生在学习过程中从被动位置转换到主动位置,-kl:学生成为学习的主体,让学生主动提出问题,自己探索,创造性地开展学习,教师在课堂上精讲,引导,指点,激发学生的能力为主.同时改革教学方法和手段,充分利用现代多媒体和教学软件,广泛应用计算机的图形,声音,文字和动画等功能,-klze,-t=由过去的抽象思维和想象演变为形象直观的展示,加快学生对抽象的数学概念的认识和理解,提高教学效率J.同时课堂教学的例题应该选择与学生所学专业有关的工程实际问题,并从数学的角度逐渐地将工程问第4期:杨朝丽,等:应用型本科高等数学教学改革的研究81题抽象为物理问题再转化为数学问题,在由数学的分析结果去解释相应的物理现象与工程问题,这样不仅将数学知识与专业知识相结合,同时也加强了学生对专业的理解和认识到数学的重要性,从而激发学生对高等数学课程学习的积极性,以体会到高等数学不仅是基础理论,更是解决工程问题的重要工具,增强数学教学的实用性,提高学生的学习兴趣.2.5应用型本科高等数学教学增加应用软件的学习与实践随着计算机技术和软件技术的发展,过去很多复杂的数学运算都可以用现成的专业软件来完成,并且可以生成相应的曲线和图像,加快了问题的求解速度和可靠性,也可以激发学生的学习积极性.在教学中精选一个或几个软件进行操作介绍和上机演示,然后让学生自己实践.Mathematica是目前比较流行的符号运算软件之一,它不仅可以完成微积分,线性代数及数学各个分支公式推演中的符号演算,而且可以数值求解非线性方程,优化等问题.Mathcad是一种交互式数值系统,在对待数值计算,符号分析,文字处理,图形能力的开发上,不以专业水准为追求,而是集各种功能为一体.在输入一个数学公式,方程组,矩阵之后,计算机能直接给出结果,而无须去考虑中间计算过程.可以在输人数学公式,符号和等式等,很容易地算出代数,积分,三角以及复杂数学表达式的值,并可显示数学表格和图形,通过对图形结果的分析,使我们对问题的理解更加形象.Maple是一套为微积分,线性代数和微分方程等高等数学使用的软件包.它以良好的使用环境,强有力的符号计算,高精度的数值计算,灵活的图形显示和高效的编程功能.Maple软件适用于解决微积分,解析几何,线性代数,微分方程,计算方法,概率统计等数学分支中的常见计算问题.LINDO是一种专门用于求解数学规划问题的软件包,主要用于求解线性规划,非线性规划,二次规划和整数规划等问题,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解以及代数方程求根等.SPSS为社会学统计软件包,这是为了强调其社会科学应用的一面,而实际上它在社会科学,自然科学的各个领域都能发挥巨大作用,并已经应用于经济学,生物学,教育学,心理学,医学以及体育,工业,农业,林业,商业和金融等各个领域.SAS是一个模块化,集成化的大型应用软件系统.它由数十个专用模块构成,功能包括数据访问,数据储存及管理,应用开发,图形处理,数据分析,报告编制,运筹学方法,计量经济学与预测等等.2.6利用计算机网络与精品课程平台进行网上辅导,答疑和自测高等数学的教学内容较多,题目灵活多变,为使学生能及时了解高等数学学习的效果,我们充分利用所建立的高等数学精品课程网站,在校园网上进行高等数学网上辅导,答疑和自测.学生可以通过该系统对学习情况进行自测,通过自测查补自己知识的弱点,明确自己应加强和注意的知识点,培养学生的自主学习和创新思维能力.对学习中的疑难问题,学生可以通过网上答疑系统随时向教师请教,教师可以通过网络和课堂随时或定期向学生解答问题.并在精品课程的资源体系中,将课程的教学大纲,教案,电子课件,教学视频,习题及其解答,工程实例分析等内容展示在学生面前,学生可以根据自己的学号和密码进入精品课程之中,在讲课之前就对内容进行预学习,对教师设置的工程讨论题目进行预研,并准备自己的发言内容,从而有效地满足不同层次学生的学习要求,并为学有余力的同学,开设数学建模训练,并参加全国大学生数学建模竞赛,激发他们解决实际工程问题的能力和仓U新能力.3结论应用型本科是现阶段高等教育中出现的一个新的办学层次,为了加强对这些新的办学层次的学生的高等数学知识和能力的培养,我们对该层次的高等数学教学问题进行了实践和探索,认为根据专业特色和定位有针对性地制定高等数学教学大纲,转变高等数学任课教师的思想观念,采用计算机辅助教学措施和专业软件相结合,应用计算机网络技术和精品课程建设等手段,是提高应用型本科生高等数学水平和能力的有效途经,将培养学生的创新精神和能力放在高等数学教学的首位.参考文献1周元明.高等数学课程的教学改革J.中国冶金教育,2006(3):3335.2樊孝菊.高等数学教学与工科专业相结合模式的探讨J.科技情报开发与经济,2006,16(22):246247.3陈华锋,李君.高等数学课程的教学改革探讨J.重庆工学院,2006,20(8):160161.4刘雯.信息技术是提高高等数学教学水平的重要手段J.现代情报,2006(12):189190.(下转第87页)第4期杨红:成人高等教育公共课计算机文化基础教学探讨能力也相应地得到较大的提高.由于是计算机自动发卷,收卷,评分,实现了考试考核过程的自动化,并充分体现了考试的公平性和合理性.对于平时认真学习的学生,考试已经变得轻而易举;而部分平时不努力,考试抱佛脚的学生就会觉得考试很难通过,这从另一个方面激发了学生的学习积极性,从而达到更好的教学效果.对于学生的计算机应用能力(即实际综合操作能力)的考试可由学生通过Email递交个性作业实现,给学生更大的个性发展空间.年轻学生思维最活跃,他们可以利用所学的工具去创作和完成令人吃惊的作品,总之,让学生为了应用而学习,而不是为了考试而学习就是我们所应该努力做到的.4总结随着计算机普及的信息大潮的滚滚而至,时代给成人高等教育计算机文化基础公共课的教学提出新的更高的要求,墨守陈规只能是误人子弟,只有在计算机文化基础课程的教学中不断地探索,不断地前进,充分利用现代科学的教育理念和先进的教学设备及教学手段,把精力更多地投入到教学内容和教学方法研究上,从而实现大容量,快掌握,多应用,高效率的教学效果,才能使我们的教学能跟上时代,从而为国家培养出更多更优秀的高素质的新型人才.参考文献1张洪明.计算机文化基础M.昆明:云南大学出版社,2003.2张洪明.计算机文化基础教程(成人高等教育)M.昆明:云南大学出版社,2003.3郝兴伟,等.非计算机专业学生的计算机教育J.中国大学教育,2003,(1).4段银田.计算机基础教育中的几个问题J.洛阳工学院,2001,22.InvestigationontheTeachingofAdultEducationCourseComputerCultureBasisYANGHong(InstituteofAdultContinuingEducation,YunnanNormalUniversity,Kunming650223,China)Abstract:Thisarticleanalyzestherecentsituationofthesubjectofcomputersciencefornonmajorstudentsinadultcolleges.Itstressesthenecessityforteachingandlearningreformandidealmeasuresofthereform.Italsoputsforwardthenewthoughtforthesubjectontheaspectsofclassteaching,operatingpracticeandformsofexamsinordertoimprovetheteachingqualityandeffectsforthebasicrequiredoptionalsubjectincomputerscienceina-dultcolleges.Keywords:adulthighereducation;basicknowledgescience;requiredoptionalsubjects;teachingandlearningo-o?<><><><><><><>oo?oo?<><>o?oo?o?o?<><><><>ooooo?o?o<>oooooo?o0oooooo(上接第81页)StudyofReformonHigherMathematicsTeachinginApplicationOrientedRegularCollegeYANGChao-li,SHAMing-e,FUXue-de(ElectronicInformationandMechanicalEngineeringDepartmentofKunmingUniversity,Kumning650118,China)Abstract:Inconjunctionwiththeexperienceofhi