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摘要:高等數學教學中存在不注重實踐、忽略應用能力、缺乏教學實踐活動、考核評價體系有漏洞等問題,針對此提出了一些有效措施,如改變教師教學理念,調整教學模式,簡化教學內容,增加教學實踐活動,健全考核評價體系,并分析了培養學生數學應用能力的適當方法及路徑。
關鍵詞:高等數學;學生;應用能力;路徑
1高等數學教學過程中存在的問題
第一,只注重理論知識,不注重實踐。在課堂教學過程中,教師一味注重理論知識的傳授,忽略了學生的實踐。一些理論體系及推理過程的教授,占用了大量課堂時間。研究發現,學生對這些推理過程的論證并不感興趣,學習積極性不高,教學效果不理想[1]。一味地講述課本上的理論知識和論證過程,就如紙上談兵,沒有太大的效果。學生只是機械地背誦概念及論證過程,不具備應用能力,在實踐過程中遇到問題,學生還是不知道怎樣解決。第二,注重計算能力的培養,忽略應用能力。調查表明,電學類需要計算的東西很多,如定積分、微積分、線積分、面積分、導數、曲率、微分方程、最值、概度、密度等的計算[2]。高等數學需要大量計算,鑒于此,教師在課堂上會著重培養學生的計算能力,而忽略了應用能力的培養。數學不僅是一門只要求計算的學科,它還有獨特的理性思維模式,因而應更多地關注如何培養學生應用能力方面的問題。第三,缺乏教學實踐活動。教材上的知識與專業方面結合的數學案例太少,教師對學生數學應用能力的培養不夠重視,導致教學實踐活動太少。雖然國家每年都會舉行市級、省級、國家級的數學模型競賽,但是機會有限,大多數學生還無法真正參與到實踐過程中去。此外,應試教育模式下培養出來的教師數學應用能力不高,教師只對數學知識掌握得比較好,對于其他經濟管理、土木工程、工商管理等專業知識不太了解,無法在實際教學過程中,將數學知識與其他專業知識很好地結合。第四,考核評價體系存在漏洞。大學對學生的考核方式過于單一,過于注重理論知識的考核,忽略了對學生應用能力的考核。考核體系不完善,只注重學生在課堂學習過程中的表現,以及理論體系、證明方法的考察。學生一學期的最終成績一般都是平時課堂表現成績的30%加上期末考試試卷成績的70%。有些學生為了獎學金、評優評先等,只注重應試技巧的學習,忽略了應用能力的提高。
2問題的解決策略及手段
第一,改變教師的教學理念。想要改變“只注重理論知識,不重視實踐”這一問題,就要從根本出發,徹底改變教師的教學理念[3]。教師是一切教學活動的領導者和參與者,學生是課堂的主體,教師的教學理念直接影響教學效果和教學目標的實現。教師要從內心深處意識到培養學生數學應用能力的重要性,在教學活動開展過程中,把這一理念滲透其中,把培養學生的數學應用能力作為教學內容的側重點。第二,調整教學模式,簡化教學內容。目前,在高等數學教材的編寫方面,理論推導、定理證明占較大比重。與專業有關聯且用于解決實際問題的案例較少,不利于學生數學應用能力的培養。每個專業對高等數學的學習要求都不一樣,教師應結合各專業特點,合理調整教學模式,簡化教學內容。針對不同專業學生采取不同的教學方法,教授不同的教學內容。根據各專業的教學目標不同,引入不同的案列分析,將高等數學和專業知識實際會遇到的問題相結合,著重培養學生數學知識的應用能力,讓學生感受數學知識在實際問題解決過程中的重要性及趣味性。第三,增加教學實踐活動。積極組織教學實踐活動,增加學生的參與機會,鼓勵學生參加每年舉行的建模大賽。由于建模比賽具有耗時、耗錢、耗人力的特點,大部分高校都不會組織這種比賽。學校應組織一些教學實踐活動,鍛煉學生的動手能力及思維能力[4]。數學建模是用數學知識解決問題的一種工具,它有效提高了學生的數學應用能力。學生在這一過程中不僅鍛煉了創新意識,還提高了團隊精神。此外,還應加強對教師數學應用能力的考察和培訓,看教師是否具備這方面的能力。第四,健全考核評價體系。當前,大學的考核評價主要是對考試成績的考查,忽略了對應用能力的考查。考試內容大多是對書上的理論知識及經典例題的考察,主要側重考查學生的計算能力。要想提高學生的數學知識應用能力,就必須在考核體系中納入應用能力這方面的考核。應不斷完善考核體系,比如最終成績可這樣組成:平時課堂成績占30%,應用能力考查占30%,考試試卷成績占40%。再比如,將考核分為四個板塊:平時測試和小實驗占10%,針對教學內容的重難點及課外內容拓展的小論文占20%,實驗設計能力、計算能力等小測試占20%,期末考試占50%。加強學生對應用能力的重視,提高運用數學知識解決問題的能力。
3培養學生數學應用能力的路徑及方法
第一,增加數學實驗,提高實踐應用能力。數學實驗,就是使用計算機作為實驗工具,將數學基本理論應用到實際生活過程中的基礎課程。許多大學都開設了這門課程,它可以幫助學生提高建模水平,在解決實際問題過程中,不僅鍛煉了學生的思維能力、計算能力,還鍛煉了學生的數學知識應用能力。數學是解決科技發展和生產實踐問題必不可少的手段,在教學過程中,除了闡述一些理論知識外,還應教授一些解決實際問題的方法[5]。例如,用指數函數表述事物的衰敗特征,用三角函數表述事物的周期運動,用導數函數表述事物的結果因素和原因變化因素,以及兩者之間的關系,等等。教師應著重教授一些概念理論知識在實際問題中的具體運用,這樣能幫助學生有效提高數學知識的應用能力。第二,以數學建模為工具,強化數學應用能力。數學建模是連接數學與現實生活的橋梁和紐帶,是用數學知識解決實際問題的方法。鑒于數學建模的重要性,所以要讓學生充分了解數學建模的核心及內涵,讓學生了解數學建模是解決生活實際問題的辦法和手段。在高等教育高數教育初期,應花些時間給學生講解數學建模思想,讓學生對這一概念和方法有一個大致的了解。在后期教學過程中,不斷滲透數學建模的重要性,以及在實際操作過程中的有效性和可行性。通過運用數學知識解決遇到的問題,有利于強化學生的數學應用能力。列寧曾指出:“從生動的直觀到抽象的思維,再由思維到實踐,這是認識真理、認識客觀的辯證途徑。”數學方法是數學知識的重要內容,數學模型方法又是數學方法的重要內容。微積分就是一個重要的建模模型,海王星的發現是數學建模模型成功的典例。麥克斯韋運用這一方法最終獲得了光與電磁波現象統一的結論。從宏觀上講,整個數學知識的體系、理論、公式概念都是從現實生活中總結而來的,可以說數學這個學科是關于數學建模的科學。
4結語
學習的最終目的是把所學知識運用到實際生活中。拿數學的學習來講,學習數學知識的目的在于解決生活中遇到的數學問題。高數這門課程的開設,目的在于讓學生用已學習的數學知識解決實際生活中遇到的問題,培養學生的數學應用能力。
參考文獻:
[1]邱進凌.高校高等數學教學培養學生數學應用能力的研究[J].赤子,2018,(35):88.
[2]陳靜,孫宗劍.改革高等數學課程突出應用能力培養[J].佳木斯職業學院學報,2018,(08):310.
[3]鄭銘海.加強高等數學教學培養大學生數學應用能力探研[J].成才之路,2018,(22):11-12.
[4]吳博峰.高校高等數學教學培養學生數學應用能力的研究和實踐[J].知識經濟,2018,(15):145-146.
[5]許毅.應用型本科院校如何提高學生數學應用能力[J].文存閱刊,2018,(20):126.
作者:王淑娟 單位:大連理工大學城市學院