論述技術(shù)應用型院校數學(xué)課程教學(xué)改革探索研究
關(guān)鍵詞：技術(shù)應用型 課程 比較 教學(xué)改革
摘要：通過(guò)對中美技術(shù)應用型院校數學(xué)課程教學(xué)方面的比較研究，就上海電機學(xué)院數學(xué)課程教學(xué)內容設置、教學(xué)方法及考核方式改革等方面如何借鑒國外院校先進(jìn)教學(xué)理念進(jìn)行了闡述。本項目的研究將為全面落實(shí)上海電機學(xué)院的辦學(xué)定位，培養高素質(zhì)技術(shù)應用型人才提供有力的基礎支撐。
數學(xué)課程作為技術(shù)應用型院校工程類(lèi)、經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎課程，對于培養學(xué)生科學(xué)的思維素質(zhì)以及后繼課程的學(xué)習具有重要的作用。當前在國外很多技術(shù)應用型的院校，特別是美國的一些技術(shù)應用型院校，數學(xué)課程的教學(xué)改革倍受關(guān)注，一直是學(xué)校教學(xué)改革中很活躍的領(lǐng)域，其在教學(xué)內容的設置及在教學(xué)方法及考核方式等方面的改革已越來(lái)越引起數學(xué)工作者的重視。中國雖然與美國在教育、科技、等領(lǐng)域的體制方面有較大的不同，但美國技術(shù)應用型院校在數學(xué)課程教學(xué)方面的不少改革思路和理念，很值得國內技術(shù)應用型院校參考和借鑒。下面筆者圍繞上海市教育科學(xué)研究項目和上海電機學(xué)院重點(diǎn)教研教改項目，就上海電機學(xué)院數學(xué)課程教學(xué)內容設置、教學(xué)方法及考核方式改革等方面如何借鑒和學(xué)習國外院校先進(jìn)教學(xué)理念進(jìn)行分析闡述。
一、改革的意義
上海電機學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”）是以技術(shù)應用教育作為學(xué)校發(fā)展定位的一所新升本科院校，貫徹技術(shù)本科教育方針，提高技術(shù)本科人才綜合素質(zhì)，是目前學(xué)校教學(xué)工作中的一項重點(diǎn)內容。如何將這一指導方針融入到學(xué)校數學(xué)課程教學(xué)內容及教學(xué)實(shí)踐當中，是當前學(xué)校數學(xué)課程教師需要認真思考、研究和探索的問(wèn)題。自2004年學(xué)校升本以來(lái)，數學(xué)課程教學(xué)改革一直是學(xué)校在不斷探索和研究的一項教改工作。2006年至2009年經(jīng)過(guò)三年的上海市教委“高等數學(xué)”重點(diǎn)課程建設過(guò)程，目前學(xué)校的數學(xué)課程已經(jīng)在教學(xué)內容體系、教學(xué)模式、教學(xué)方法等方面取得了階段性的成果�；陂_(kāi)放性的國際化視野，以具有技術(shù)應用型特色的上海電機學(xué)院作為研究對象，通過(guò)與美國一些具有代表性的技術(shù)應用型院校數學(xué)課程教學(xué)方面的比較分析，可以在學(xué)校數學(xué)課程教學(xué)內容設置（特別是在不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內容設置上）、教材的選用、教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)手段與新技術(shù)應用結合以及課程考核方式等方面，借鑒和學(xué)習國外院校先進(jìn)的教學(xué)改革理念和思想，以完善和改進(jìn)目前學(xué)校數學(xué)課程在上述方面存在的一些不足，使學(xué)校的數學(xué)課程教學(xué)更加符合技術(shù)應用型人才培養的學(xué)校辦學(xué)定位，同時(shí)也可以為國內同類(lèi)型院校數學(xué)課程教學(xué)改革提供一個(gè)參考依據。
二、改革的內容
本項目研究的基本內容就是通過(guò)對中美技術(shù)應用型院校數學(xué)課程教學(xué)方面的比較研究，擬對我校目前數學(xué)課程教學(xué)方面存在的不足進(jìn)行完善和改進(jìn)。主要研究?jì)热莅ㄒ韵聨追矫妗?
1.教學(xué)內容設置方面
以往我校的數學(xué)課程教學(xué)內容只注重理論知識的傳授及推理能力的培養，過(guò)于追求理論的嚴謹性與內容的完整性，缺乏與實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系，這既是優(yōu)勢也是不足，一方面雖然使一些優(yōu)秀學(xué)生具備了較扎實(shí)的理論基礎，但另一方面也使很多學(xué)生認為數學(xué)課程抽象、枯燥和無(wú)用，漸漸失去對數學(xué)學(xué)習的興趣，影響了課堂教學(xué)效果。另外，課程教學(xué)內容忽視了與學(xué)校所設置專(zhuān)業(yè)的相關(guān)聯(lián)系，不是按各專(zhuān)業(yè)需要來(lái)安排課程教學(xué)內容，從而造成了教學(xué)內容的專(zhuān)業(yè)針對性和實(shí)用性較差，缺乏為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的力度。相比之下，美國的技術(shù)應用型院校在數學(xué)課程教學(xué)內容選取上明顯體現出了貼近實(shí)際和為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的理念，特別注重應用，在從教學(xué)內容的引出到得出相關(guān)結論再到實(shí)際應用的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，把很多脫離學(xué)生現有水平和繁雜的推理證明舍棄掉，更多的是引進(jìn)了貼近實(shí)際和專(zhuān)業(yè)的應用知識，注重培養學(xué)生學(xué)會(huì )將實(shí)際問(wèn)題抽象為數學(xué)問(wèn)題的建模能力，介紹和加強離散數學(xué)和近似的思想，滲透了將數學(xué)知識應用于實(shí)際的意識。
通過(guò)比較，我校數學(xué)課程在教學(xué)內容改革上應注重突出應用性和技術(shù)實(shí)用性的特色，根據不同專(zhuān)業(yè)，分析研究如何將數學(xué)理論方法與相關(guān)的專(zhuān)業(yè)內容相融合，研究教學(xué)內容應用性的不同側重性，加強為后繼專(zhuān)業(yè)知識服務(wù)的理念。為此，要專(zhuān)門(mén)組織數學(xué)教師、專(zhuān)業(yè)課教師和工程技術(shù)人員對各專(zhuān)業(yè)數學(xué)課程進(jìn)行描述，以形成各專(zhuān)業(yè)數學(xué)課程教學(xué)標準和教學(xué)大綱。在課程教學(xué)中應盡可能重視教會(huì )學(xué)生用數學(xué)的意識和觀(guān)點(diǎn)去觀(guān)察、解釋和表述和本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的工程實(shí)際問(wèn)題，從不同角度進(jìn)行選題訓練，以突出數學(xué)課程與專(zhuān)業(yè)課之間的密切聯(lián)系，提高學(xué)生“用數學(xué)”的意識和能力，學(xué)會(huì )把實(shí)際問(wèn)題轉換成簡(jiǎn)單數學(xué)問(wèn)題，并用數學(xué)知識建立相應的數學(xué)模型，使得數學(xué)課程學(xué)習呈現出“問(wèn)題—建模—應用—驗證”的基本模式，使學(xué)生能真正體會(huì )到數學(xué)知識在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的應用價(jià)值，增強對數學(xué)課程重要性的認識。
2.教學(xué)方式和手段方面
當前我校的數學(xué)課程教學(xué)方式大都還是采用灌輸式教學(xué)方法，不少教師仍是粉筆加黑板的傳統老套的教學(xué)手段，課堂上缺乏與學(xué)生的互動(dòng)性，教學(xué)過(guò)程中又過(guò)于偏重符號演算和解題技巧的訓練，忽視了從直觀(guān)和問(wèn)題背景方面的引導。相比之下，美國的技術(shù)應用型院校在課堂教學(xué)中很注重教師的導學(xué)和精講相結合，最大限度地挖掘學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的潛在能力，在引入數學(xué)概念、公式、定理時(shí)，往往通過(guò)多媒體課件先給出近似結果，盡量給出幾何直觀(guān)圖，做到數學(xué)理論與應用的有機結合，提高學(xué)生學(xué)習效果，實(shí)現教學(xué)手段的現代化；另外，還特別注重教學(xué)內容與數學(xué)實(shí)驗相結合，有的院校甚至整個(gè)數學(xué)課程都使用Matlab、Mathematics軟件進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)使用先進(jìn)的軟件包和信息傳遞，探索解決實(shí)際問(wèn)題的思路，使其具備利用計算機工具解決問(wèn)題和可行方案的綜合素質(zhì)。
通過(guò)對比中美技術(shù)應用型院校課堂教學(xué)方式上的異同點(diǎn)可以看出，如何在數學(xué)課程教學(xué)中加強與學(xué)生的互動(dòng)性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率，充分利用現代技術(shù)，開(kāi)展數學(xué)實(shí)驗，以培養學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和創(chuàng )新能力是當前我校數學(xué)課程教學(xué)方法改革的重要內容。在課堂教學(xué)中，應注意調動(dòng)學(xué)生注意力，使其主動(dòng)積極思考，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，對于學(xué)生可以自學(xué)的內容部分，應主要講解其實(shí)際背景、基本思想及在所學(xué)專(zhuān)業(yè)中的應用，對學(xué)生自學(xué)有難度的內容要細講、講透，對計算性的教學(xué)內容應適當淡化計算技巧的訓練，采取筆算和數學(xué)軟件計算相結合，重點(diǎn)放在對方法的掌握及對式子含義與結果的解釋上。另外，可通過(guò)建立數學(xué)實(shí)驗室，在教學(xué)內容中增設數學(xué)實(shí)驗內容，使學(xué)生借助于數學(xué)軟件，通過(guò)生動(dòng)具體的例子加深對講授知識的理解和掌握，迅速提高學(xué)生利用計算機等科技手段解決各種問(wèn)題的能力，達到提高技術(shù)應用型人才素質(zhì)的辦學(xué)定位。
3.教材使用方面
目前我校數學(xué)課程使用《高等數學(xué)》（同濟大學(xué)六版）和《微積分》（高等出版社出版）優(yōu)秀教材，這些教材經(jīng)過(guò)國內很多院校多年教學(xué)實(shí)踐的，在內容、體系及習題等方面日趨成熟和完善，已形成獨特的系統和風(fēng)格。從數學(xué)理論的角度來(lái)看，雖然這些教材與美國技術(shù)應用型院數學(xué)教材內容體系基本相同，但從教材習題的選擇和分布上看，國內教材中的應用題大都僅限于數學(xué)知識在、幾何上的傳統應用，缺乏現代信息。相比而言，國外教材的應用題內容豐富，覆蓋面廣，緊密結合了最新的實(shí)際問(wèn)題，包括物理、生物、、幾何、、、軍事等各方面的問(wèn)題都有，真實(shí)感很強，反映了當代科技發(fā)展的新成果。特別是國外教材通過(guò)精選一些只涉及較為初等的數學(xué)又能體現數學(xué)建模思想的案例，培養學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉換成簡(jiǎn)單數學(xué)問(wèn)題，并建立相應數學(xué)模型的能力。為了彌補我�，F用教材在應用習題方面的不足，學(xué)校數學(xué)教研室上半年專(zhuān)門(mén)組織教師自編了數學(xué)習題冊，其中習題數量大、類(lèi)型多、編排層次分明，收集了很多不同專(zhuān)業(yè)之間的交叉題及與計算機技術(shù)相結合的題目，有利于拓寬學(xué)生的思路，提高了學(xué)生學(xué)習的興趣。
4.考核方式方面
目前我校數學(xué)課程考核采用的是以閉卷形式來(lái)核定學(xué)生成績(jì)的傳統考核方式，相比而言，美國技術(shù)應用型院校對學(xué)生的課程考核評價(jià)更多的是側重于考查學(xué)生的創(chuàng )新能力和數學(xué)應用能力，比如通過(guò)課后完成研究性課題作業(yè)或小論文等方式，綜合評價(jià)學(xué)生獨立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。借鑒國外院校在學(xué)生成績(jì)評定方面的先進(jìn)理念，應研究和改進(jìn)我�，F有的數學(xué)課程考核體系和評價(jià)體系，做到基礎考核和實(shí)驗考核相結合，其中基礎考核是以考核學(xué)生最基本的數學(xué)基礎理論和基礎運算為主，將其作為學(xué)生學(xué)業(yè)考核的一個(gè)重要方面；而實(shí)驗考核主要考核學(xué)生通過(guò)建立數學(xué)模型并運用數學(xué)軟件進(jìn)行數學(xué)計算的能力，比如可對幾人為一組的學(xué)生進(jìn)行一次大型作業(yè)或數學(xué)建模的考核，最終以上述兩項考核的加權分數作為學(xué)生的綜合成績(jì)。
三、結語(yǔ)
本文基于上海市教育科學(xué)研究項目和上海電機學(xué)院重點(diǎn)教研教改項目，以具有技術(shù)應用型特色的上海電機學(xué)院作為研究對象，通過(guò)比較學(xué)校與美國類(lèi)似的技術(shù)應用型院校在數學(xué)課程教學(xué)改革方面的異同點(diǎn)，旨在進(jìn)一步完善和改進(jìn)目前學(xué)校的數學(xué)課程教學(xué)內容和教學(xué)方式，建立一個(gè)具有較強應用性的技術(shù)應用型院校數學(xué)課程教學(xué)體系。通過(guò)本課題研究，可以將國外的先進(jìn)教研理念同學(xué)校的辦學(xué)定位相融合，以培養面向生產(chǎn)、建設和服務(wù)一線(xiàn)，創(chuàng )新能力強、具有良好崗位適應性的應用型專(zhuān)門(mén)人才為課程建設目標，為全面落實(shí)學(xué)校的辦學(xué)定位，培養高素質(zhì)技術(shù)應用型人才提供有力的基礎支撐。
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