通识教育理念下的高等数学课程体系研究与探索

发布时间:2015-05-15文章来源: 浏览次数:

[摘 要]通识教育是指在大学阶段对学生进行共同科目课程的教育。通识教育首先关注的是一个人的培养,其次才将学生作为一个职业的人来培养。在通识教育背景下,高等数学教师应结合专业特点和需求开展针对性的特色教学,着力培养学生的数学素质,从而更好的体现高等数学这门基础学科的地位和作用。

[关键词]通识教育;高等数学;课程体系

一、引言

随着我国高等教育改革的不断深入,通识教育理念正逐步为高等教育界普遍接受,并在许多高校得以实施。通识教育(general education),又译为普通教育、一般教育。其源头是欧洲的自由教育(liberal education),主要是强调发展人的理性、心智以探究真理。通识教育模式下培养出来的学生不仅学有专长,术有专攻,而且在智力、身心和品格各方面能协调而全面地发展;不仅具有高尚的道德情操、独立思考以及善于探究和解决问题的能力,而且能够主动、有效地参与社会公共事务,成为具有社会责任感的公民。

高等数学作为高校通识教育的核心课程之一,它不仅可以培养学生的抽象思维和逻辑推理能力,培养学生解决实际问题的意识和能力,而且还可以培养学生唯物辨证的科学思维方法,进一步提高学生的综合素质。高等数学教育的核心是课程,课程内容的设计及教学方式的改革是关键。我国通识教育中的《高等数学》课程,是为专业课程的学习及学生未来的职业生涯规划提供必要的数学基础和数学素养的一门重要的公共基础课程。高等数学特别强调自身的系统性和完整性,理论性比较强,对于职业院校的学生而言,应用的意义远远大过于理论的学习。但适应高职教育教学改革和社会发展需要的《高等数学课程体系》还没有真正建立起来,具体表现在:

(一)、教材内容缺乏针对性

目前来看,职业院校高等数学教材基本上都是普通高校高等数学教材的压缩版,教材内容基本没有层次性差别,缺乏针对性。无法满足职业院校不同专业学生的学习需求,忽略了职业教育多层次的教学特点。

(二)、课程设置重理论轻应用

现阶段的经管类职业院校高等数学教学中,教师过分注重理论知识的学习和高等数学知识结构的完整性,而忽略数学在经济问题中的应用,常规式的解题教学使得经管类学生感觉不到数学的用处,更激发不出学习兴趣,导致很多学生只会纸上谈兵,缺乏解决实际问题的能力。这是现行大部分职业院校高等数学教学中存在的问题,重理论轻应用的教学方式也不利于培养学生的数学应用能力。

(三)、课时设置专业课与基础课“对立”

大部分职业院校将教学重点放在专业课程上,像高等数学这样的基础课程的教学课时本来就比较少并且还在不断缩减。据有关数据显示,职业院校的职业基础理论课时一般占总课时的20%左右,部分职业院校的部分专业的数学课时不足总课时的5%,甚至个别职业院校干脆就不再开设数学课。课时量的不足直接影响到职业院校高等数学教学质量。其实专业课与基础课之间并不是矛盾对立的,宽厚的基础是培养扎实专业技能的条件,也是现代教育发展的必然。在通识教育背景下,教育不仅仅局限于狭窄的专业技能训练,必须注重对学生普通文化素质、态度、情感和价值观的培养。根据学生的兴趣、个性和实际需要,加强文化基础素质教育,开发学生的学习潜能一贯是通识教育的主导思想。所以,职业教育一定要克服重专业课轻基础课,重专业技术培养轻基础培养,重眼前谋职轻终身发展的倾向,正确处理好专业课和基础课的关系。

二、结合专业需求,有效开展高职经管类高等数学课程的体系设计

高等数学广泛运用于国民经济的宏观调控、公司企业的投资决策,乃至个体的经营等。经济管理中用到的数学知识侧重于线性代数与线性规划,与理工科高等数学的侧重点不同。在国内,高职院校经管类高等数学发展时间不长,教材并没有真正体现经管类特色,感觉是理工科的高等数学的简化版。职业院校学生的专业有所不同,他们对于高等数学的学习内容也应有所差异。因此,高职院校经管类高等数学课程体系设计应结合本专业的特点,合理安排教学内容。

()、结合专业特点,合理安排教学内容

首先,数学课教师深入到专业中去,通过与专业课教师讨论,了解专业对数学知识的需求。其次,根据经管类学生的知识基础,对高等数学课程内容进行有效设计,使专业背景与数学内容得以有效整合。最后,我们根据专业特色形成必修、选修和提高三个教学部分。

必修部分是数学基础知识,主要讲授函数与极限、一元函数微分学、一元函数积分学等内容,是各个专业的必修内容,要求学生必须掌握并灵活运用。教师在教学过程中,注重基础知识和概念的传授,注重数学知识体系的完整性和连续性,培养学生运用数学解决问题的能力和逻辑思维能力,为学生学习后续课程和专业实践打下良好的基础。

选修部分内容按照专业需求设置,同一专业不同方向的设置也应有所区别。例如:经济类专业对线性规划则需要很好地掌握,对概率论与数理统计需要一定程度的了解,但并不需要常微分方程的知识。因此,我们将线性代数作为教学内容的侧重点,以专业问题为背景,以线性规划作为工具解决经济问题,让学生体会数学的工具作用;财会专业的专业课要求学生掌握一元微积分即可,而管理专业的《质量管理学》课程要求学生掌握偏导数、无穷级数、概率、数理统计等知识。另外,还可以按照专业需要适当调整数学课程的设置,选学某些职业需要的章节。例如:在介绍导数的应用时,对物流管理专业的同学可重点阐述利用最值的应用来解决最小运费、最短运输距离、最优批量等问题;而对财经类专业的同学,则可引导他们进行边际分析、弹性分析、最大利润分析等经济问题的分析。教学过程当中根据学生的实际情况,适时调整教学的难度,让学生对选修内容有基本的了解,并能够联系专业实际,进一步激发学生的学习兴趣,培养学生运用数学知识解决专业问题的能力。

提高部分内容,主要是针对数学基础雄厚以及对数学有着浓厚兴趣的学生,提高他们应用数学思想解决实际问题的能力,进而为参加全国大学生数学建模竞赛和“专升本”打下坚实的基础。

通过设计不同的学习方案,也就是不同的选修部分和提高部分的搭配方案,让学生在学完必修的基础上,可以有选择地挑选适合自己的学习方案。

()、改进教学方法,重视数学思想的渗透

数学家与数学教育家哈尔莫斯(Halmos)讲过这样一句话:具备一定的数学修养比具备一定量的数学知识要重要得多!从某种意义上说,数学教育的目的并不不单单是让你掌握多少数学知识,更为重要的是在于培养你一双敏锐的眼睛,善于从纷乱复杂的自然现象中发现有规律的东西,进而作出发明和创造。经管类专业学生以文科生居多,数学基础比较薄弱,感觉到高等数学不仅抽象而且枯燥,较难掌握,容易滋生厌学情绪,但是文科类的学生感性认识比较强,习惯于对具体事物的思考。在教学中,老师应该设计情境激发学生的兴趣,使学生带着兴趣去学习,变被动学习为主动学习,激发内在潜能。可从以下两个方面进行:

1、介绍数学史,加强学生数学文化熏陶

高等数学高度的抽象性和严密的逻辑性往往令很多学生望而生畏。课本呈现给学生的是一条条冷冰冰的、严谨抽象的定义、定理、公式,但每一个重要的数学结论背后都隐藏着生动的数学发展史,它们不是凭空产生的,是来源于生活,最终也应用于生活,但从教材上学生是无法体会到的。为了激发学生的学习兴趣,教师在课堂上就应该把这些隐藏在背后的生动故事展现给学生。可以通过介绍数学概念的起源和历史背景,帮助学生了解数学思想的形成过程,掌握数学原理和思想方法;通过介绍数学家的奇闻轶事,增添课程的趣味性;通过介绍数学家的奋斗故事,激励和鼓舞学生树立面对挫折的勇气。通过数学史的介绍,加强学生数学文化熏陶,让数学退去晦涩艰深的外衣,变得“平易近人”,从而激发学生学习高等数学的兴趣。

2、课堂教学中,融入数学建模思想

首先,把数学建模思想融入到低年级学生的高等数学课程中,让生活中、工作中或其他专业中的经典案例与高等数学经典理论模型相结合,让学生接触到数学模型的初步知识和建模的基本方法,进而把数学建模的思想引入到高等数学课堂上,着重培养学生分析问题和解决问题的能力。其次,面向全院高年级学生开设数学建模选修课,以数学建模为核心的数学实验的普及和推广,极大提高了我学生的数学素质和应用数学知识解决实际问题的能力。另外,可以在学校开展数学建模社团活动,在全院选出优秀学生自组建数学建模团队,这样以来吸引了更多更加优秀的学生参与;最后,在全院组织学生参加数学建模校内竞赛,对有兴趣、基础好和意愿参加全国大学生数模竞赛的学生,进行暑期数学模型专题讲座和模拟训练。通过这种逐层深入的层次化教学,使全校范围内相当一部分学生获得了数学建模的能力。

()、教学过程融入现代教育技术

计算机在数学教学中的运用越来越广泛,传统的“粉笔+黑板”的教学模式需要转变。我们在开设高等数学的同时可以学习Mathematica软件,在线性代数教学中,同时讲解M ATLAB软件;在概率论教学中,同时讲解SAS软件。这样让学生在计算机的帮助下学习数学知识,引入Mathematica软件,利用它的数值计算、作图和数据可视化功能将数据以图示的方式显示出来。还可以利用数学软件绘制空间曲面、演示傅立叶级数的生成等,便于学生理解记忆,激发学生的兴趣。这样形象直观、生动的教学手段,可以丰富教学内容,激发学生的学习兴趣,还能培养学生的动手能力,使学生初步了解如何利用数学知识结合计算机软件来解决实际问题。所以,我们在基础课和专业课学习过程中应从问题出发,借助计算机,通过学生亲自设计和动手,体验解决问题的过程,从实验中去学习、探索和发现数学规律。

四、高职经管类高等数学体系改革应注意的问题

()、忽视学生个体差异,要求过于单一

目前高职生数学基础差别很大,这就对课程教学提出了更高的要求。针对这样的情况,每一位教师都应与时俱进,认真钻研专业知识,结合经管类专业背景,以专业问题激发学生的兴趣,进行教学改革。同时,学校出台相应措施,培养数学与专业结合的机制,充分调动广大教师的积极性,专业教师与数学教师紧密合作,将教学改革的目标落到实处。

()、只重学科体系,忽视专业需求

高职院校培养的人才不是“学术型”、“理论型”人才,而是高素质的全面发展的应用型人才。高职高等数学教育应“以应用为目的,以必需够用为度”,不应侧重数学知识体系的完备性、数学知识的严密性,对于抽象高深的数学理论应适当降低要求。高职数学教师应结合专业实际,从专业需求出发,以专业问题作为教学背景,设置教学情境,激发学生的兴趣。同时利用现代化的教学设备,让学生易于接受教学。加强学生自主学习能力的培养,特别关注学生运用数学工具解决经济问题能力的培养。

五、结束语

总之,通识教育的育人理念必然对高职院校的高等数学课程教学提出更高的要求。我们只有在正确的教育理念与教学目标指引下,不断优化和更新教学内容,积极探索和实践科学的教学方法和教学手段,才能让高等数学课程的教学得到质的提高,培养出符合时代需求的创新型人才。因此,对高职经管类高等数学课程进行改革,建立适应新世纪技术应用型人才培养的数学课程体系势在必行。

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