高等數學(xué)教學(xué)與后續專(zhuān)業(yè)課程探討
我們應從傳統的高等數學(xué)應試教育中走出，把數學(xué)建模內容作為一個(gè)重要的課程內容，融入教學(xué)大綱中，讓所有學(xué)習高等數學(xué)的學(xué)生都能進(jìn)行數學(xué)建模方面的思想訓練。
摘要：針對目前高等數學(xué)教學(xué)不能很好地與各專(zhuān)業(yè)的后續專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行銜接的現狀，文章就所存在問(wèn)題的根源進(jìn)行剖析，并提出了一些改進(jìn)措施，旨在探索高等數學(xué)教學(xué)新思路，提高教學(xué)水平。
關(guān)鍵詞：高等數學(xué);專(zhuān)業(yè)課程;銜接
引言
高等數學(xué)作為大學(xué)理工科的一門(mén)重要的公共基礎課，它在培養大學(xué)生的抽象邏輯思維能力、計算能力和空間想象能力等方面有著(zhù)不可替代的作用，但在目前的教學(xué)實(shí)踐中，高等數學(xué)與各學(xué)科的后續專(zhuān)業(yè)課程的銜接卻存在著(zhù)很大的問(wèn)題，很多學(xué)生不會(huì )用高等數學(xué)的知識解決相關(guān)專(zhuān)業(yè)中的數學(xué)問(wèn)題。
一、高等數學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題
(一)高等數學(xué)教學(xué)與各專(zhuān)業(yè)課程的銜接性不夠
現階段對高等數學(xué)的消極厭學(xué)情緒彌漫在高校大一至大二學(xué)生中間。從近幾年的教學(xué)實(shí)踐中，教師發(fā)現學(xué)生普遍反映高等數學(xué)太枯燥，太抽象，花大力氣進(jìn)行學(xué)習之后，卻茫然地不知所用。在學(xué)生的眼中，高等數學(xué)教學(xué)已與其他學(xué)科的內容完全脫節，處于一種“獨角戲”的狀態(tài)，剛踏入大學(xué)校門(mén)的學(xué)生無(wú)法理解為什么要學(xué)習如此復雜的數學(xué)公式。在這樣的情緒下，學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)的積極性自然大打折扣，對知識的吸收也只限于為了應付考試，完全是以應試教育的態(tài)度來(lái)對待高等數學(xué)學(xué)習。產(chǎn)生上述現象的主要原因是高等數學(xué)的教學(xué)與各專(zhuān)業(yè)課程的銜接性不夠。
一方面，現階段高校的高等數學(xué)教學(xué)重理論輕應用，教師重視的是數學(xué)概念的完備表述和定理公式的嚴謹證明，授課中涉及的實(shí)例和練習也主要集中在純數學(xué)問(wèn)題的解決，這些固然能夠有效地提高學(xué)生對所學(xué)高等數學(xué)知識的理解，但卻與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)相去甚遠，而學(xué)生相對較感興趣的與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的應用型例題卻是鳳毛麟角，學(xué)生無(wú)法將復雜嚴謹的數學(xué)理論與個(gè)人的專(zhuān)業(yè)素養發(fā)展聯(lián)系到一起，自然會(huì )對高等數學(xué)產(chǎn)生很大的抵觸情緒。
而另一方面，現階段很多高校高等數學(xué)教學(xué)教師所教授專(zhuān)業(yè)具有極大的流動(dòng)性，高等數學(xué)教師無(wú)法穩定地持續教授某個(gè)專(zhuān)業(yè)的高等數學(xué)兩到三個(gè)學(xué)年，教授專(zhuān)業(yè)的不斷變換直接導致高等數學(xué)教師無(wú)法專(zhuān)心研究高等數學(xué)與該專(zhuān)業(yè)之間的內在聯(lián)系，當然也就談不上對該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行具有專(zhuān)業(yè)針對性的高等數學(xué)教學(xué)。
(二)學(xué)生的高等數學(xué)知識應用能力差
隨著(zhù)學(xué)科建設的不斷發(fā)展，高等數學(xué)作為強有力的工具在理工科專(zhuān)業(yè)課程中的地位和作用越顯突出�？删褪沁@么重要的課程，卻常令專(zhuān)業(yè)課程教師的教學(xué)倍感吃力。經(jīng)常會(huì )有專(zhuān)業(yè)課教師反映學(xué)生的高等數學(xué)知識不夠扎實(shí)，無(wú)法將高等數學(xué)知識學(xué)以致用，無(wú)法獨立運用高等數學(xué)知識解決有關(guān)專(zhuān)業(yè)上的數學(xué)問(wèn)題。
造成此類(lèi)現象的主要原因是由于學(xué)生的高等數學(xué)知識的應用能力較差，在前期的高等數學(xué)學(xué)習中，只注重培養學(xué)生的理論理解能力和邏輯推理能力，而缺乏從實(shí)際問(wèn)題中提煉出數學(xué)問(wèn)題以及用數學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力訓練，導致學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力不高，也許學(xué)生能解決復雜的三重曲面積分的高等數學(xué)難題，但是卻無(wú)法依據實(shí)際情況自己動(dòng)手構建簡(jiǎn)單的一維曲線(xiàn)積分模型，“眼高手低”的教學(xué)效果是導致學(xué)生高等數學(xué)實(shí)際應用能力較差的主要原因。
二、高等數學(xué)教學(xué)改進(jìn)措施
芻議綜合上述高等數學(xué)教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，作者認為其根源是學(xué)生對高等數學(xué)知識的應用水平不高以及高等數學(xué)知識的專(zhuān)業(yè)應用機會(huì )較少。如果能讓學(xué)生得到與其自身專(zhuān)業(yè)相匹配的高等數學(xué)知識應用機會(huì )，那么一方面學(xué)生就會(huì )覺(jué)察到高等數學(xué)在其專(zhuān)業(yè)學(xué)習中的重要性，提高其自身對高等數學(xué)的學(xué)習興趣，另一方面專(zhuān)業(yè)課程教師也能很好的利用學(xué)生已有的高等數學(xué)知識應用經(jīng)驗，有效地為學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識學(xué)習服務(wù)。如何減少和避免高等數學(xué)教學(xué)中存在的上述問(wèn)題，進(jìn)一步提高教學(xué)效果?作者認為可以從以下幾個(gè)方面對該門(mén)課程的教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)。
(一)建立高等數學(xué)相對穩定的授課安排制度
由于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在高等數學(xué)方面所需掌握的知識側重點(diǎn)有所不同，對高等數學(xué)知識點(diǎn)的講解方式也會(huì )有所差異。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，在講授高等數學(xué)中的傅里葉級數時(shí)，我們大部分教師都是以計算相對簡(jiǎn)單的級數展開(kāi)為例題，雖然例題計算比較簡(jiǎn)單，但很容易使學(xué)生感到迷茫，不知道為什么非要將簡(jiǎn)單的函數展開(kāi)成復雜的傅里葉級數。
事實(shí)上，對理論物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我們可以通過(guò)傅里葉紅外光譜儀運行機理中的空間譜到頻譜的傅里葉變換過(guò)程使學(xué)生深刻理解傅里葉變換對紅外光譜分析系統的重要性，而對于電子專(zhuān)業(yè)學(xué)生，我們又可以通過(guò)聲頻信號轉換中的時(shí)間譜到頻譜的傅里葉變換過(guò)程使學(xué)生認識到在聲信號與電信號之間的轉換過(guò)程中傅里葉級數起了多么重要的作用。所以學(xué)生專(zhuān)業(yè)不同，知識點(diǎn)的介紹方式也不盡相同，我們高等數學(xué)教師在講授過(guò)程中要有意識地針對不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生其知識點(diǎn)的詳略要有所區別，在教學(xué)中所涉及的例題也應盡量靠近學(xué)生的所學(xué)專(zhuān)業(yè)。
要做到這一點(diǎn)，首先需要該教師對所教學(xué)生的專(zhuān)業(yè)要有較深的認識。如果高等數學(xué)教師每個(gè)學(xué)期教授的學(xué)生專(zhuān)業(yè)都不相同，不具備相對穩定的授課安排制度，試問(wèn)該教師又如何有能力有時(shí)間對教授學(xué)生所屬專(zhuān)業(yè)進(jìn)行深入的理解和認識。目前學(xué)校高等數學(xué)教學(xué)任務(wù)分配呈現雜亂、無(wú)規律現象。
很多教師往往上一個(gè)學(xué)年教一個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，下個(gè)學(xué)年又調整到另一個(gè)專(zhuān)業(yè)，學(xué)生專(zhuān)業(yè)的不規則變動(dòng)直接導致教師無(wú)法深入的對所教授學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景和相關(guān)課程進(jìn)行深入了解，使得大部分教師對學(xué)生的教學(xué)只能局限于統一的課本例題講解，統一的知識點(diǎn)難易分布，缺乏因材施教的能力。
所以作者認為學(xué)校應該有意識的安排部分教師專(zhuān)門(mén)負責有相關(guān)要求的系或專(zhuān)業(yè)的高等數學(xué)教學(xué)工作，只有這樣，教師在該專(zhuān)業(yè)長(cháng)期的教學(xué)工作中才能對學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)和將來(lái)的發(fā)展方向有較深入的認識;才能在選擇例題及各數學(xué)概念、公式的引入過(guò)程中，重點(diǎn)選擇或補充與學(xué)生本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)際背景問(wèn)題進(jìn)行講解;才能讓學(xué)生信服，讓學(xué)生懂得學(xué)好高等數學(xué)是十分有用的，解決專(zhuān)業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題必須有高等數學(xué)知識的支持，使學(xué)生從根本上提高學(xué)生的學(xué)習積極性。
(二)提高高等數學(xué)教師相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識，加強與專(zhuān)業(yè)課程教師交流
在具有穩定的授課制度的基礎上，高等數學(xué)教師要想準確、快速地掌握學(xué)生在后續課程的學(xué)習以及將來(lái)的工作學(xué)習中有可能用到的數學(xué)知識點(diǎn)，針對知識點(diǎn)的內容組織建立適合該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的授課模式，就應該對教師進(jìn)行其所教學(xué)生專(zhuān)業(yè)課方面的培訓和交流。比如有幾位教師專(zhuān)門(mén)給生物專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授高等數學(xué)，就可以請生物專(zhuān)業(yè)方面的專(zhuān)家給這幾位高等數學(xué)教師講解生物專(zhuān)業(yè)應需哪些數學(xué)知識，他們用的最多的數學(xué)知識是哪些。
了解這些后，高等數學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中就會(huì )做到心中有數、有的放矢，在上課過(guò)程中就可以拿有關(guān)生物方面的案例作為例題。學(xué)生也可在其熟悉的生物專(zhuān)業(yè)課中找到數學(xué)知識的用武之地，更加深刻的理解數學(xué)知識的專(zhuān)業(yè)背景，也培養了學(xué)生用數學(xué)解決應用問(wèn)題的能力。
(三)加強學(xué)生抽象思維能力的培養
學(xué)生將高等數學(xué)知識應用到專(zhuān)業(yè)課程中的能力差，也因為現在的高等數學(xué)教學(xué)由于教學(xué)難度的提高、課時(shí)的壓縮、教師知識范圍的局限性等因素越來(lái)越形式化、抽象化，只見(jiàn)定義、定理、推導、證明和計算，很少與周?chē)澜缏?lián)系，更談不上通過(guò)生動(dòng)具體的實(shí)例，科學(xué)、系統地訓練學(xué)生的實(shí)際應用能力。這樣的現狀，很容易使學(xué)生望而生畏，不少學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)僅僅為了應付考試，這顯然與素質(zhì)教育的要求相悖。
要解決這一問(wèn)題，從提高學(xué)生能力的角度出發(fā)，應該把數學(xué)建模思想滲透到傳統高等數學(xué)教學(xué)中去，要使學(xué)生產(chǎn)生建立數學(xué)模型的思想，有意識地訓練學(xué)生將遇到的實(shí)際問(wèn)題提升抽象為數學(xué)模型，通過(guò)數學(xué)模型的建立強化學(xué)生的數學(xué)理論知識的應用意識，這激發(fā)學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)和積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生能主動(dòng)地應用高等數學(xué)知識解決生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題，為后續專(zhuān)業(yè)課程中的研究培養豐富的實(shí)戰經(jīng)驗。為此，作者認為我們應從傳統的高等數學(xué)應試教育中走出，把數學(xué)建模內容作為一個(gè)重要的課程內容，融入教學(xué)大綱中，讓所有學(xué)習高等數學(xué)的學(xué)生都能進(jìn)行數學(xué)建模方面的思想訓練。
三、結束語(yǔ)
文章從高等數學(xué)教學(xué)不能很好地與各專(zhuān)業(yè)的后續專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行銜接的問(wèn)題出發(fā)，從教師的授課制度、教師相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識的提高、學(xué)生抽象思維能力的培養三方面對該課程的教學(xué)提出一些改進(jìn)措施，希望能開(kāi)辟高等數學(xué)教學(xué)新思路，提高教學(xué)水平。
參考文獻
[1]張開(kāi)銀，李京潁，倪致祥.結合專(zhuān)業(yè)知識提高物理專(zhuān)業(yè)“高等數學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量[J].阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，27(3)：79-81.
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