二十一世紀是一個科技高速發展的世紀,科技的改革和創新日新月異,因此對人才的要求也越來越高。計算機的廣泛被使用,學科間也實現了越來越多地交流和交叉。高等數學作為理工科的基礎課應該緊跟時代發展的腳步,面向時代、面向對象,更靈活,更豐富,更具實用價值,更有啟發性和創造力,更多更好的為其它相關課程服務??v觀現今國內《高等數學》的教學,包括教材編寫的方式、內容,課堂講授的方式方法,學生的學習狀態和目的都存在著與國際形式脫軌的情形。鑒于此,筆者就以上問題進行了思索,并于本文中提出了自己的一點看法。
1 目前高等數學教學存在的若干問題
1.1 教材理論性較強但實用性較弱;具有較高的知識性,但可讀性較差;內容縱向深度達標,但橫向廣度不夠。
目前,國內高校應用的高等數學教材普遍的問題是理論性有余但實用性較差。教材中含有大量嚴格的定義和嚴密的證明,知識性和數學性很強但可讀性較差,對于初學的學生來說既抽象又枯燥甚至有些晦澀。這樣的內容對于打造堅實的理論基礎和扎實的數學功底可謂功不可沒,但這也導致了實用性長期被忽視的問題,這恰恰造就了大多數人對數學的刻板印象--數學缺乏實用性,這也是為什么諾貝爾獎并沒有設立數學獎的原因。
但是,一百多年前的諾貝爾并不知道后來人會發明計算機,也不知道數學家會在計算機的領域取得如此之多為人類造福的成果,他們借助于計算機把數學用在識別,醫學檢查,構造機器人,甚至是購物等等的領域。直至今日,只要是稍微了解科技的人誰還會說數學缺乏實用性?時代在進步,科技在飛速發展,但我們的高數教材改進的速度卻遠遠的落在了后面。如果說數學是理工科發展的基石,前進的動力,那么今天科技發展的基石應該是什么樣呢?我說不好,但決不應該和十年前甚至是十五年前一樣。
1.2 課堂講授理論性較強,內容準備充分、準確,但缺乏直觀和形象化的講解,給于實用性的關注較少。
其實這個問題并不完全是老師授課的問題。教材和大綱都好好的在那里,自由發揮又能發揮到哪里去?況且除了大牛以外,誰又敢說自己的想法更好,講授內容更合理,比較材還合理?其實這也是事實,沒有人總是合理的。但另外一方面,有些老師的授課方式也確實有待商榷和調整。時代變了,并且在飛速的向前發展,總不能還用老師的老師那一套來面對二十一世紀的學生吧?站在改革的路口我們應該怎么辦?如何做?
1.3 學生學習的目的性不明確,很難把學到的理論學以致用
我教學時間不長,但也明顯覺察到現在大部分學生學習的目的直指考試。經常會遇到學生問我:“老師這個考不考?”我想,這個問題的隱臺詞應該是:不考的話我就可以不用學了。學生學習的目的不是為了獲得新的知識以增長見識,也不是為了獲取新的技能以更好的實踐,更談不上是為了提高個人的能力和精神素養而實現自我提升。所以,他們沒有對知識強烈的渴望,也自然體會不到獲得新知識的愉悅,進而,當他們在學習過程中遇到困難和挫折的時候也就缺少強大的內在動力和堅定不移克服困難的決心。連學習的目的都有問題,討論學以致用更像是天方夜譚。
1.4 后期缺乏鼓勵、敦促學生理論聯系實際的相關活動
《高等數學》作為世界范圍內理工科的必修課,其學術價值和應用價值自不必提,但是,這種價值更多的在日后的學習、科研以及工作中才會慢慢的以它的方式體現出來。這就使得初學者經常會對它的實用性產生質疑,從而影響他們學習的積極性。因此,作為教師和學校就有必要有針對性的開展一些與之相關并兼具一定實踐功能的活動。
2 針對以上問題的若干解決方案
(1)教材在保證理論性的同時,應兼顧可讀性,內容應豐富、實用、靈活,并便于理解和記憶。
數學并不等于死板,數學也可以生動,鮮活,直觀。嚴密的論證自然能體現數學的精神,但數學的靈魂與價值則更應該體現在為其他科學的發展而助力。尤其對于初學者來說,培養他們對《高等數學》的興趣,鍛煉他們邏輯思維的能力,幫助他們較容易的掌握必要的知識,并使他們把微積分的知識以及數學的思想應用到學習和生活中去,這似乎才是我們大一時期《高等數學》教學的最終目標。
因此,教材的內容和形式也應該朝著這個方向適當改變。
盡管隨著近年來教學改革的不斷深入,國內很多教材都有了大且好的轉變,但這一點國外的教材做得更好!例如《托瑪斯微積分》[1],《實用微積分》[3],《微積分》[2]等就是比較典型的代表。首先,路子就不太一樣--充盈而廣闊的內容,簡單明了的敘述,直觀而形象的解釋,生動又有趣的命名,大量的帶有圖形說明的講解以及充分的練習--有沒有嚴謹性呢?有,像《托瑪斯微積分》[1],《微積分》[2]中都有大量嚴密的證明,但是角度更新穎、更實用、也更簡單,即使是初學者也很容易理解和記憶。其次,更注重應用。這不僅體現在內容的設計上,而且在例題和習題的選取上也兼顧了應用性,尤其后者[2]更是在題目的編排上選擇了大量實際數據,針對性和實用性更強。
最后,注重學科交叉。這是非常重要也是國內教材所欠缺的。
隨著科技的高速發展,學科的界限越來越模糊,學科交叉的現象也越來越普遍,尤其是數學各學科間的交叉。因此,作為基礎學科的《高等數學》的教材更應該體現出這種交叉性,這同時也很好的體現了數學為其他科學的發展而助力的靈魂與價值。
(2)課堂講授時內容充足、準確的同時也應兼具實用價值。
除了應具有數學的邏輯和嚴謹外,簡單直觀的解釋與充滿想像力的啟發也必不可少。
數學本身是一門嚴謹的學科,但這并不意味著數學教學就一定是教條、抽象、刻板而又高深得讓人難以理解的?!陡叩葦祵W》的課堂也可以是生動、精彩而又充滿活力的,數學的講解也可以是形象、直觀、生動和淺顯的。我們可以通過多觀察生活而在課堂上給學生舉更生動、更有趣、更貼近生活的例子,可以從全新的角度給以更直觀的證明和解釋,也可以用更通俗、但更形象的語言或者借助更直接的方式(比如模具或圖形)使晦澀的內容變得更淺顯,還可以通過實踐和應用來激發學生的想像力。一句話,我們的任務是如何更好的把抽象的知識形象化,枯燥的知識生動化,復雜的東西淺顯化,而把我們的學生應用化。
(3)讓學生明確學習的目的并不是應付考試,而是為了應對生活和工作中的各種考驗和難題,為了實踐而學習,為了興趣而科研。
充分調動學生的主觀能動性才能使教學效果事半功倍。這不僅符合人的認識規律,符合心理學規律,更與以人為本的核心思想相統一。因此,只有學生建立了正確、積極的學習目標,他們才會有正確、積極的學習態度,才能主動的學,積極的想,堅持不懈的努力,才能遇到困難不退縮,并充分發揮他們的創造力,從而最終將所學轉化為可觀的生產力。
(4)學校和學院可鼓勵學生參加相關的活動,例如科技競賽,數學建?;顒?,興趣小組等等。
為了更好的調動學生學習高等數學的主觀能動性,也為了給他們創造更多應用的機會,更為了鼓勵學生更加努力的學習,學校和學院應該嘗試為他們提供更多、更好的實踐平臺。比如,科技競賽,模型展示,興趣小組或者是數學建?;顒拥?。其中,數學建模顯然是最直接,且相對簡單但收效良好的一種活動。
3 結語
綜上所述,目前國內的高等數學教學中存在著較大的問題。
無論是教材,還是教學環節,都存在著理論性較強但實用性較弱,應用的部分被忽視,與國際教育和時代發展脫軌,缺乏前瞻性等問題。學生學習目的不良,功利心強,主觀能動性較弱。但是,教育改革在繼續,每個教學工作者都在自己的崗位上盡職盡責,并不斷反思、結語和改革,所以,我相信中國的高校教育會越來越好,會為祖國培養出更多、更優秀、更具時代特色且符合新時代需要的優秀人才!
參考文獻:
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[4] 吳贛昌 . 高等數學 [M].4 版 , 北京 : 中國人民大學出版社 .
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