浅谈高等数学教学现状
摘要
关键词
新质生产力 高等数学 教学方法
正文
引言
数学是一门人生中学的很多的学科,需要花费相当多的时间和精力学习,从中小学涉及的科目就有很多,包括算术、平面几何、三角、代数、立体几何、解析几何等。到了大学时期,对于理工类的学生来说,都是必须要选择学习一些数学基础课程,例如高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数等等。对于高等数学这一门学科的教学开展,它不仅仅是只有定义、公式、计算、定理和证明,还有数学精神的领悟,在具体的教学过程中,我们要讲知识也要讲技巧,还要连接高等数学和现实生活,让学生真正理解知识,领悟高等数学的内涵。
随着现在经济社会和教育事业的发展,国家对人才的综合素质的要求也越来越高,新质生产力的提出,更是对人才的要求和培养都赋予了新的历史使命。本文结合北京大学出版社版《高等数学》教材中的相关内容,根据高等数学教学过程中的一些问题,结合具体的教学过程,谈一谈自己的思考。
一、教学基本情况
2023年9月7日,在东北黑龙江考察的习近平总书记首次提出了“新质生产力”,并在主持召开的新时代推动东北全面振兴座谈会中指出,要“积极培育新能源、新材料、先进制造、电子信息等战略性新兴产业,积极培育未来产业,加快形成新质生产力,增强发展新动能”[1];次日,习近平总书记在听取黑龙江省委省政府工作汇报时指出,“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”[2]。同年12月总书记在召开的中央经济工作会议上强调,要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力[3]。新质生产力一经提出就引起各领域的专家学者的深入研究。教育事业作为人才培养的方法,促进人才的融合,对新质生产力的推动和发展起到推波助澜的作用。新质生产力对于教育体系的发展和影响也是深层次的,教育的发展理念、人才的培养目标、教学体系的改革等都将影响学校人才的培养,高等数学作为理工科基础教育中最重要的一门基础课程,在教学的过程中首当其冲。
与初等数学不同的是,高等数学的主要研究对象是变量,知识点比较繁杂,逻辑性较初等数学也更强,其中有很多的定义、定理和证明都是比较抽象的,这就需要学生具有更好数学功底,更具有耐心。从往届的学生上课的状态上可以看出,学生的初高中知识学习并不扎实,高中的教学以考试为导向,相关知识点的学习不系统[4]。比如极坐标的相关知识点,在选修的情况下有相当一部分的学生已经没有进行系统的学习,但是这部分的内容在二重积分和三重积分的计算中又很重要,这就导致学生们在做这些题目的时候丧失信心。再比如不等式,依然是选修的内容,学生这部分的知识点没有主动关注,但是大学的教材是默认学生们理解并掌握这部分知识点,当他在学习极限思想的时候就会不理解和应用两边夹准则这个定理。但同时高中的学生已经学习了导数的应用,会用导数计算洛必达法则,当我在课堂中讲解洛必达法则的理论依据时,学生以为自己会计算,不听讲解理论知识,但又做错题目损伤信心。
无论是哪种学科的学生,对于数学知识的学习都需要花费大量的时间来学习知识点间的关系,理清知识脉络,计算是最简单的事情,重要的是知识点后边的逻辑要整理出来,学生的初高中知识结构要搭建稳固,能力和水平稳定发挥才有助于高等数学的学习。
二、教学的过程中的问题
教学过程中传统的板书已经很少出现在现今的大学课堂上,教师可以利用线上、线下相结合的手段,让学生们充分参与到课堂中来。教师的目的是将知识以更好接受的方式进入学生的知识体系,并和学生已有的知识融合,让学生在掌握了知识点的基本概念后,掌握基本计算方法,这样学生就可以尽快的掌握高等数学的基本内容和方法,数学的思维和逻辑可以得到锻炼,但还是很少情况下可以达到老师设想的结果。在实际的教学过程中,往往是老师兴高采烈的教授学生知识,学生兴趣缺缺的随便参与,造成老师教起来累,学生不感兴趣,最终考试成绩不理想,甚至有相当一部分学生还需要补考、重修的现象。
造成这种现象的形成因素是很多的,有一部分是学生的初高中知识没有很好的衔接大学所学的。先前的知识忘记或者干脆没有学习,不能将以前的知识迁移,导致现在的知识流于表面,不能理解和掌握,造成学习成绩不理想。还有一部分学生是因为从高中压抑的生活一下切换到自由的大学生活,彻底放飞自我,不能严格要求自己,非常不自律,白天不起晚上不睡的生活持续久了,学生学习的主观能动性也就没有了,不能主动思考高等数学的知识,也就不能掌握知识点,完成不了作业,就会抄袭别的同学的作业、从网上找到答案、直接抄袭配套教材的作业答案。老师批改线下作业的时候并不能洞悉所有的抄袭行为,有相当一部分学生作业完成的非常好,很干净整洁,调理清晰,线上的章节测试也完成的很好,但是课堂提问从不回答问题,期末考试成绩非常不理想。作为一线工作的教师,自然还是希望自己能够找到学生的问题,从源头上解决这些问题。
从学生的角度来看,有的学生认为到学校学习的目的就是找到一份理想的工作,在学习的过程中就会有觉得,自己学会专业课就可以,只要专业课学得好就能够找到满意的工作,不用花费大量时间学一些公共基础课程,自然就会认为高等数学不重要,导致学生选择性的忽略这门课程。学生们也是来自不同的省份,对于初等数学的学习兴趣也不相同,那么学生投入的精力也就更有限,甚至有一部分学生一提及高等数学就连连摇头,消极抵抗高等数学的学习,大部分学生仅仅抱着通过考试就可以的心态来学习,学习的效果就没有预期的好。基础薄弱的学生在学习过程中还会产生心理负担,自己学的不好就是低人一等,不敢和同学交流怕同学嘲笑,不敢和任课老师交流怕被嫌弃,久而久之,发现不学就不会被嘲笑,不被嫌弃,干脆就放弃学习高等数学。
高等数学又是针对理工科大一新生的一门公共基础课,从高中按部就班的紧张学习到现在大学的课程安排、教师的上课节奏,学生并没有很好的转换自己的学习机制。枯燥的高等数学的学习和各种各样的电子产品的诱惑之间,学生很容易就丧失学习的兴趣,跟不上学习的进度,学习的方法更是少之又少,最终只能彻底失去对高等数学学习的动力。
三、教学质量提升
作为一名高等数学的教师,上好这门课程是整个职业生涯都需要考虑的一个问题。对于大一新生而开的这门基础课,我们需要做充足的准备,激发学生对于这门课的热情,引导学生产生学习高等数学的兴趣,成功的开展高等数学的教学工作。高等数学的学习需要学生静心去领悟概念,从实际到抽象,再回到实际数学中。
在选择教材时我们注重教材的实用性,选取的教材要难易适中、简洁易懂,适合现在学生的学习和教师的授课过程。对于高等数学课程上课的内容是根据学院提供的教学大纲来进行开展,对于理工类的学生来说,教学大纲的设定和知识点的难易程度也相关,我们会根据不同的学科进行知识点的细化,根据学生的基础调节知识点讲解的速度,比如上面提到的不等式和极坐标等知识点,让学生课下预先学习这部分的内容,对于这部分的知识有一个大致的了解,不至于说上课讲到相关应用的时候两眼一黑,从而学习增加难度。
优秀的师资队伍是提高教学质量的重要保障,加强师资的建设需要建立相对稳定的教师团队,招聘高学历的年轻教师,吸纳高职称的优秀人才,提升教师团队的整体学历实力,稳步充实教师力量[5]。作为团队中的年轻老师,要想快速的提升教学水平,就需要多和优秀的老师交流经验和授课心得,及时调整自己的上课状态。老话说家有一老如有一宝,那么对于年轻老师来说,老教授们的教学经验是非常值得我们去学习的。学院开设的“老带新”活动,可以帮助年轻老师熟悉教学过程,还可以帮助新老师及时改正不良教学习惯,迅速提升自己的教学技能,保质保量的完成教学任务。学院还会定期组织教学学习活动提升自己的教学能力,还有教学相关的说课比赛、讲课比赛也是每年都有的固定教学活动。当然学校不仅重视年轻教师的引进,也注重教师的培养,为年轻教师的科研和教学创造良好的条件,鼓励教师开展科研活动的,科研和教学相互促进,提升教师的教科研水平。
高等数学的课堂教学活动中,要多运用各种方法,开展教学活动。现在教学身处线上线下教学大环境中,更要注重智慧平台的使用,通过学习通等平台发布预习任务在发布任务预习任务后,教师可以通过观察学生的预习视频观看时长;授课过程中发起课堂讨论,根据学生的反馈及时调整教学方式方法,同时页组织学生自己发现问题、解决问题,对于预习中错误出现较多的知识点进行重点练习、重点讲解,在课堂上解决问题,最大程度避免学生再次出现类似错误;授课结束后布置线上作业,限定时间要求学生完成课后练习。线上线下的教学相结合充分串联高数课堂,牢牢吸引学生的注意力,使理论性的课堂得到了最大程度的丰富。教师在授课过程中更应该结论让学生总结,规律让学生探索,问题让学生解决,最大程度的发挥学生的主观能动性。当然数学的课堂上也不全是枯燥的公式演练,也有很多优秀的视频和动画的演示,比如心形线、阿基米德螺线、玫瑰线、星形线。当然也有很多有意思的数学家的故事,比如讲到极限的时候,就会提到晋代的数学家刘徽的割圆术,讲到导数思想就会提到法国大数学家费马,讲到积分的时候就会想到著名的牛顿先生和莱布尼兹,还有阿基米德、拉格朗日、罗尔、柯西、施瓦茨等等,增加课堂的趣味性,让学生可以在轻松愉悦的氛围下学习。
授课结束后学生也要多和任课教师沟通,有问题及时解决。学生也要转换思想,数学不仅简简单单的计算,还有知识点背后的累积,要发挥自己的主观能动性,主动发现问题,主动解决问题,若是在解决的过程中发现困难,要多和同学请教,不要养成一有困难就放弃的习惯,学习不能有惰性。学生也要养成在线上找资源学习的习惯,现在在大学慕课等平台中,已经有很多非常优秀的高等数学相关的资源,学生可以把这部分线上资源当做自己课堂学习的补充,改变只看一门参考书的习惯,多看优秀教材的线上资源[6]。学习的技能最终都是要服务自身,通过自我消化,成为自己知识体系里的一环,在教学过程中要要学生学会对知识常设疑、对问题善发现,对解法多尝试,各学科之间有联动,最后要做到勤总结。学生之间能力不对等造成学习困难,可以通过鼓励学生之间组成“学习搭子”,学习能力差一点的和学习能力好一点的学生自愿组队,大家相互帮助,学习好的同学可以借此机会巩固学习内容,学习差的同学可以在学习的过程中得到成长,增强学习信心,减轻心理压力,实现学习的双赢模式。
教学过程不但是简单的教和学的过程,教师将抽象的、理论的、逻辑的知识拆开重组,方便学生学习,形成更适合自己的知识链,学生在学的过程中锻炼自己的思维,提高分析能力,增强自我认知。教学手段的有效实施,让学生和老师可以多加沟通,学生学习更有动力,可仅仅从教师和学生这两方面恐怕还达不到事半功倍的效果,学校也需要加强学风的建设,学习仍然是学生的第一要务,提高学生对于自身学习的认知,让学生有主动学习的想法。现下的大学生活非常的丰富多彩,有各式各样的社团、活动,鼓励学生劳逸结合但是也不能只有娱乐活动放弃主业,得不偿失。
四、结束语
高等数学这门公共基础课程的教学需要一代又一代的数学人共同努力,需要学校的领导层高度重视,需要专任教师尽心尽力,最重要的是需要学生转变观念,积极主动学习,耐心恒心有毅力。老师上课用心教,学生课前课后下足功夫,学校监管提供平台,三者合一,有效改善高等数学的教学。
参考文献
[1] 习近平主持召开新时代推动东北全面振兴座谈会强调牢牢把握东北的重要使命奋力谱写东北全面振兴新篇章[N].人民日报,2023-09-10(1).
[2] 习近平在黑龙江考察时强调牢牢把握在国家发展大局中的战略定位奋力开创黑龙江高质量发展新局面[N].人民日报,2023-09-09(1).
[3] 中央经济工作会议在北京举行[N].人民日报,2023-12-13(01).
[4] 李蓉,何振华,胡小春.高等数学教学现状的分析与思考[J].高教学刊,2022,8(04):80-83+88.
[5] 牛婷.民办高校高等数学课程的教学现状与改革路径[J].科教导刊,2024,(16):97-99.
[6] 石磊.高等数学课程教学改革探究[J].贵州师范学院学报,2024,40(07):50-55.
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