高等数学教学应用能力培养路径

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高等数学教学应用能力培养路径

摘要:高等数学教学中存在不注重实践、忽略应用能力、缺乏教学实践活动、考核评价体系有漏洞等问题,针对此提出了一些有效措施,如改变教师教学理念,调整教学模式,简化教学内容,增加教学实践活动,健全考核评价体系,并分析了培养学生数学应用能力的适当方法及路径

关键词:高等数学;学生;应用能力;路径

1高等数学教学过程中存在的问题

第一,只注重理论知识,不注重实践。在课堂教学过程中,教师一味注重理论知识的传授,忽略了学生的实践。一些理论体系及推理过程的教授,占用了大量课堂时间。研究发现,学生对这些推理过程的论证并不感兴趣,学习积极性不高,教学效果不理想[1]。一味地讲述课本上的理论知识和论证过程,就如纸上谈兵,没有太大的效果。学生只是机械地背诵概念及论证过程,不具备应用能力,在实践过程中遇到问题,学生还是不知道怎样解决。第二,注重计算能力的培养,忽略应用能力。调查表明,电学类需要计算的东西很多,如定积分、微积分、线积分、面积分、导数、曲率、微分方程、最值、概度、密度等的计算[2]。高等数学需要大量计算,鉴于此,教师在课堂上会着重培养学生的计算能力,而忽略了应用能力的培养。数学不仅是一门只要求计算的学科,它还有独特的理性思维模式,因而应更多地关注如何培养学生应用能力方面的问题。第三,缺乏教学实践活动。教材上的知识与专业方面结合的数学案例太少,教师对学生数学应用能力的培养不够重视,导致教学实践活动太少。虽然国家每年都会举行市级、省级、国家级的数学模型竞赛,但是机会有限,大多数学生还无法真正参与到实践过程中去。此外,应试教育模式下培养出来的教师数学应用能力不高,教师只对数学知识掌握得比较好,对于其他经济管理、土木工程、工商管理等专业知识不太了解,无法在实际教学过程中,将数学知识与其他专业知识很好地结合。第四,考核评价体系存在漏洞。大学对学生的考核方式过于单一,过于注重理论知识的考核,忽略了对学生应用能力的考核。考核体系不完善,只注重学生在课堂学习过程中的表现,以及理论体系、证明方法的考察。学生一学期的最终成绩一般都是平时课堂表现成绩的30%加上期末考试试卷成绩的70%。有些学生为了奖学金、评优评先等,只注重应试技巧的学习,忽略了应用能力的提高。

2问题的解决策略及手段

第一,改变教师的教学理念。想要改变“只注重理论知识,不重视实践”这一问题,就要从根本出发,彻底改变教师的教学理念[3]。教师是一切教学活动的领导者和参与者,学生是课堂的主体,教师的教学理念直接影响教学效果和教学目标的实现。教师要从内心深处意识到培养学生数学应用能力的重要性,在教学活动开展过程中,把这一理念渗透其中,把培养学生的数学应用能力作为教学内容的侧重点。第二,调整教学模式,简化教学内容。目前,在高等数学教材的编写方面,理论推导、定理证明占较大比重。与专业有关联且用于解决实际问题的案例较少,不利于学生数学应用能力的培养。每个专业对高等数学的学习要求都不一样,教师应结合各专业特点,合理调整教学模式,简化教学内容。针对不同专业学生采取不同的教学方法,教授不同的教学内容。根据各专业的教学目标不同,引入不同的案列分析,将高等数学和专业知识实际会遇到的问题相结合,着重培养学生数学知识的应用能力,让学生感受数学知识在实际问题解决过程中的重要性及趣味性。第三,增加教学实践活动。积极组织教学实践活动,增加学生的参与机会,鼓励学生参加每年举行的建模大赛。由于建模比赛具有耗时、耗钱、耗人力的特点,大部分高校都不会组织这种比赛。学校应组织一些教学实践活动,锻炼学生的动手能力及思维能力[4]。数学建模是用数学知识解决问题的一种工具,它有效提高了学生的数学应用能力。学生在这一过程中不仅锻炼了创新意识,还提高了团队精神。此外,还应加强对教师数学应用能力的考察和培训,看教师是否具备这方面的能力。第四,健全考核评价体系。当前,大学的考核评价主要是对考试成绩的考查,忽略了对应用能力的考查。考试内容大多是对书上的理论知识及经典例题的考察,主要侧重考查学生的计算能力。要想提高学生的数学知识应用能力,就必须在考核体系中纳入应用能力这方面的考核。应不断完善考核体系,比如最终成绩可这样组成:平时课堂成绩占30%,应用能力考查占30%,考试试卷成绩占40%。再比如,将考核分为四个板块:平时测试和小实验占10%,针对教学内容的重难点及课外内容拓展的小论文占20%,实验设计能力、计算能力等小测试占20%,期末考试占50%。加强学生对应用能力的重视,提高运用数学知识解决问题的能力。

3培养学生数学应用能力的路径及方法

第一,增加数学实验,提高实践应用能力。数学实验,就是使用计算机作为实验工具,将数学基本理论应用到实际生活过程中的基础课程。许多大学都开设了这门课程,它可以帮助学生提高建模水平,在解决实际问题过程中,不仅锻炼了学生的思维能力、计算能力,还锻炼了学生的数学知识应用能力。数学是解决科技发展和生产实践问题必不可少的手段,在教学过程中,除了阐述一些理论知识外,还应教授一些解决实际问题的方法[5]。例如,用指数函数表述事物的衰败特征,用三角函数表述事物的周期运动,用导数函数表述事物的结果因素和原因变化因素,以及两者之间的关系,等等。教师应着重教授一些概念理论知识在实际问题中的具体运用,这样能帮助学生有效提高数学知识的应用能力。第二,以数学建模为工具,强化数学应用能力。数学建模是连接数学与现实生活的桥梁和纽带,是用数学知识解决实际问题的方法。鉴于数学建模的重要性,所以要让学生充分了解数学建模的核心及内涵,让学生了解数学建模是解决生活实际问题的办法和手段。在高等教育高数教育初期,应花些时间给学生讲解数学建模思想,让学生对这一概念和方法有一个大致的了解。在后期教学过程中,不断渗透数学建模的重要性,以及在实际操作过程中的有效性和可行性。通过运用数学知识解决遇到的问题,有利于强化学生的数学应用能力。列宁曾指出:“从生动的直观到抽象的思维,再由思维到实践,这是认识真理、认识客观的辩证途径。”数学方法是数学知识的重要内容,数学模型方法又是数学方法的重要内容。微积分就是一个重要的建模模型,海王星的发现是数学建模模型成功的典例。麦克斯韦运用这一方法最终获得了光与电磁波现象统一的结论。从宏观上讲,整个数学知识的体系、理论、公式概念都是从现实生活中总结而来的,可以说数学这个学科是关于数学建模的科学。

4结语

学习的最终目的是把所学知识运用到实际生活中。拿数学的学习来讲,学习数学知识的目的在于解决生活中遇到的数学问题。高数这门课程的开设,目的在于让学生用已学习的数学知识解决实际生活中遇到的问题,培养学生的数学应用能力。

参考文献:

[1]邱进凌.高校高等数学教学培养学生数学应用能力的研究[J].赤子,2018,(35):88.

[2]陈静,孙宗剑.改革高等数学课程突出应用能力培养[J].佳木斯职业学院学报,2018,(08):310.

[3]郑铭海.加强高等数学教学培养大学生数学应用能力探研[J].成才之路,2018,(22):11-12.

[4]吴博峰.高校高等数学教学培养学生数学应用能力的研究和实践[J].知识经济,2018,(15):145-146.

[5]许毅.应用型本科院校如何提高学生数学应用能力[J].文存阅刊,2018,(20):126.

作者:王淑娟 单位:大连理工大学城市学院