高校高等数学教学培养学生数学应用能力的研究和实践

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高校高等数学教学培养学生数学应用能力的研究和实践

发布日期： 2014-10-14 发布：  

  2014年16期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：高校作为高等教育的前沿阵地，担任着为社会培养高素质人才的重要任务。但是，现今社会高校学生的动手实践能力不高，基于此，本文主要从高等数学教学这一方面着手，首先介绍了大学生培养高等数学应用能力的重要性，并结合笔者自身的教学经验，分析目前大学生数学应用能力的培养现状，并且就此现状提出了相关的建议。
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　　关键词：高等数学 数学应用能力 任务驱动 数学建模
　　伴随改革开放的不断发展，联系用人单位的实际情况，人才培养越来越受到教育工作者的关注，培养学生的数学应用能力也顺理成章成了各高等院校培养人才的首要任务，教师研究探讨培养学生的数学应用能力问题也变得越来越重要，同时社会也要求对高等院校学生的数学应用能力培养。但是，在高校高等数学的讲授当中，绝大部分的数学教师都只是做到重视传授理论知识与训练数学技巧，没有注重培养学生的数学应用能力，这些都是与高校培养人才的目标有所出入，更没有达到社会对于数学教学的要求。研究与实践培养学生数学应用能力，是每位高等院校数学教育工作者所要不断探索、积极思考的问题。
　　一、现阶段数学应用能力培养的重要性
　　目前，国际数学教育改革的一大趋势是要用学过的数学知识来分析和解决现实生活中的问题。各大高等院校在各个专业中都开设一门名叫大学数学的基础课，在校学的大学数学对各大高校毕业生今后的学习、生活以及工作都影响重大。人们越来越重视被广泛应用的数学，数学应用能力也成了各类专业人才的必备知识之一。现实生活中遇到的实际问题往往就体现在大学数学中所涉及的问题，面对问题的解决，其巧妙的思维方法以及多思维的分析解决过程吸引着学生们。然而，大多数数学教师在数学教学的实践过程中，忽略了培养学生的数学应用能力，一味地只注重理论知识的传授和数学教学技巧的训练，这极不符合高等院校人才培养的目标。
　　二、分析现阶段高校高等数学应用能力培养的现状
　　数学课程作为大学一门基础课程，能够为培养应用型人才奠定夯实的基础，，具有举足轻重的作用[1]。传统的数学教学是将传授知识作为教学的重点，在课堂上，学生的参与度不高，再加上一直以来，学生明白数学的应用范围广泛，能够很好地位生活所服务，但是却出现学习数学之后不知道怎样用、不会用，长此一来，学生会感到茫然，究竟学习数学有何意义？
　　1.分析学生数学应用能力的培养现状
　　有一定数学基础的学生能轻易解决一些思路清晰、明确，没有干扰数据的数学问题，但面对一些不熟悉且关系复杂的题目时，他们却无从下手，这说明学生运用所学知识解决实际问题的能力还有待提高。学生数学应用能力的培养迫在眉睫，教师必须特别重视培养学生的数学应用能力[4]。
　　2.分析学生数学应用能力的现状
　　2.1从思想认识上分析
　　数学应用能力是指从数学的角度出发、分析和解决生活以及生产中遇到的实际问题利，用数学知识来指导我们生活实际的经验和结局实际问题的能力。很多学生对数学应用能力的培养理解不清，普遍认为学习数学是无用的，学不学好跟以后毕业就业没什么关系。甚至有任职的一线教师直接把应付考试作为教学目的，忽略了对学生数学应用能力的培养。
　　2.2从教学方式上分析
　　长久以来，学生的评奖等诸多方面都取决于考分，导致应付各级各类考试成了学生学习的目的，还有学校对教师业绩的评价主要是依据学生的考分，这样也就顺势形成了教师教书是为了考试，学生学习也是为了考试的局面。另外，单一的“教授―学习”传统讲授型模式使教师完全成为教学的中心，盖过了学生的主体地位。久而久之，学生就成了被教的对象，知识是一直被教师灌输进去的，而缺乏主动学习和思考问题的能力和动力。学生死记硬背定理以及推理，不发散思维，缺乏数学思维能力，没有建立数学思想，知识面窄，没有培养解决实际问题的观念和能力，更不用说提高创造力和应用能力了。
　　2.3从教材编选上分析
　　我国的教育模式或多或少受到苏联模式的影响，理论型的教材在教材的选编上仍然占主体地位，论述为主，理论推导是此类教学的主要内容，但这些早就已经不适合如今的教学状况，自然就无法满足现代数学应用能力的培养。尽管人们开始认识教材编选的重要，不过现在使用的教材中有关数学应用的内容仍然不多。数学专业的学生仍然沿用着体系单一、内容陈旧的教材，那么数学教学就单纯是数学，这样久而久之，学生就会逐步丧失数学应用的能力与意识，学生的数学应用能力就会受到弱化[2]。
　　2.4从教学实践分析
　　从最近几年来高校学生数学竞赛中，特别是在数学建模的比赛之中，大学生对于专业知识的掌握令人啧啧称赞，不过在根据问题背景，创新地设置数学模型，换而言之就是理论联系实际，灵活将数学软件知识运用于数学模型的能力仍有所欠缺，远远不能满足现实生活的需要，这些问题肯定会给学生今后的社会工作留下一定的障碍。
　　三、提高高校学生高等数学应用能力的相关对策
　　1.任务驱动教学法是学生培养数学应用能力的基本方法
　　任务驱动教学法简称为“任务驱动”，其是一种通过学习理论知识从而构建数学应用能力的教学方式。换而言之，就是让学生按照教师所给予的提示与帮助，围绕课程任务，在问题的驱动下，通过小组间的共同合作以及自己的自主探究，努力完成教师所布置的任务，探讨解决问题的办法。任务驱动发改变了传统教学以知识传授为主的理念，把学生从过去“要我学”的状态转变为“我要学”的情况，成为主动探索知识的主人，上述的这些都能够提高学生学习数学的积极性，加强了学生主动研究、探讨、参与学习的热情，让学生成为了教学活动的主人翁。并且教学的空间与时间也得到了相应的拓展，学生大大提升了应用数学解决实际问题的能力。任务驱动教学法能够培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力[5]。
　　2.紧密与专业知识相结合培养学生数学应用能力 　　高校中不同的专业目的是为了培养不同领域的人才，自然不同领域对于数学能力的要求也是有所差异的。若数学教学没有与专业知识相互结合，单纯从高等数学这门学科进行教学，肯定会使得学生专业发展与教学内容有所偏颇，那么学生对于高等数学的学习无法灵活运用于专业中，学习效果与教学效果也会因此大打折扣。因此，高校高等数学教学一定要将能力培养作为教学目标，根据专业进行专业知识与技能的调整，在引入知识点，学习新知识与知识应用的过程中都要尽可能选择一些与所授课的专业有关的知识，让学生能够真真正正感受到数学的用处，专业课的学习与数学也是紧紧联系起来的，进而贯彻落实高等数学教学的宗旨，并且还能让学生纠正过去对学习数学的认识偏差，久而久之，学生就会重拾学习数学的信心，学习数学的兴趣也随之有所提高。例如，电子专业学生可将电学中的问题作为基准，通过教师的提炼与加工，将其与数学概念相联系；经管专业学生的数学教学可以围绕收益、成本与利润等经济类函数讲授；对于工程汽车专业学生的数学教学可以在分析汽车行驶过程中的刹车、提速、防抱死系统与转向等等专业问题引入定积分、微分或倒数进行分析。那么在分析专业知识的同时，还能培养数学的应用能力，从中不仅能够充分体现数学应用能力的重要性，还能从专业问题中感受到数学的威力，并且在一定程度上数学应用能力的高低反映了学生的职业胜任力。
　　3.尊重学生之间的差异，构筑新的高等数学内容体系与认知结构
　　高等数学的接受与理解能力对于每个学生而言都是不一样的，因此不同基础的学生要探讨一些更具针对性的认知结构，进而构建自身的内容体系。我过高等数学经过多年的教学实践，逐渐形成了相对较为完整的教学体系与认知结构，但是教学体系与认知结构都是按照高等数学学科的特点所建立起来。在高校中有着不同的专业，专业与专业之间有着不同的学习要求，自然认知结构与内容体系也是有所区别，但我国有的高校基本上都是使用同一套教学方式，这无疑是有所欠缺。所以高校对高等数学教学进行改革的时候，要按照学生的实际情况分析学习情况，按照学生的学习情况构建更加有针对性、实效性的内容与认知体系，让数学教学更好地服务于学生。
　　4.为学生营造良好的教学氛围
　　要想教学质量得到保障就必须拥有一个良好的教学氛围[4]。为了让专业知识与高等数学教学更好地联系，教师要尽可能为学生提供一个良好的教学氛围。第一，高等数学教师要尽可能地将学生日后实际工作与现在数学应用相结合，在教学的过程中模仿专业工业的情境。这样就需要高等数学教师一定要深入了解学生的专业。事实上，高等数学教学改革中对于专业的学习与认识也是有相关的要求，只有这样，高等数学教师才会真正落实考察与走访学生专业实际的工作，才能够更加详细、准确地了解学生进入社会之后的工作实况，在哪些方面是可以运用到数学知识，这样才能让数学更好地为专业知识而服务；第二，教师为学生营造一个和谐、轻松的教学氛围是非常有利于高等数学教学中数学应用能力的培养。课堂教学作为学生与教师沟通的主要场所，其不单纯是知识的传递，更多的是感情的转换与交流。学生能够从教师深入浅出的讲解、热诚的工作与细致耐心的解答中体会教师的关切与用心，学生可以从教师鼓励的话语与信任的目光感受到教师的期盼与用心。这样师生间的关系慢慢贴近，学生在心理上对授课教师的障碍也慢慢消失，尝试去克服在学习数学上的困难，逐渐提高其学习的主动性与积极性，这样一来，接收知识的渠道就会慢慢变得更加畅通无阻，学生就会变得更加积极地学习心得数学知识，教学效率也因此得到提高。学生学习有了进步就会让教师的精神得到振奋，让教师在教学上更加有动力，对于教学更为精益求精，师生相互鼓励，相互进步，和谐互助。
　　四、结题
　　人才竞争是当今社会的主潮流，数学能力的应用也达到了一个更深层次的发展，越来越多的职业岗位需要学生具备相对应数学应用能力，因此，高校要落实好数学应用能力培养工作，将培养与提高高校学生数学应用能力看作是每位高校数学教育工作者的本职工作，针对现阶段学生数学应用能力的不足进行深入的研究，经常反思教育过程中能够提高的地方，不断实践，为社会输送更多具有综合数学应用能力的高素质人才。
　　参考文献
　　[1]吴芸，周波，江海新. 数学实践教学培养学生数学应用能力的探索[J]. 读与写（教育教学刊），2011，11：54-55.
　　[2]杜秀焕. 高校高等数学培养学生应用能力的策略改革研究[J]. 劳动保障世界（理论版），2013，09：63.
　　[3]付莹. 培养学生数学应用能力的教学实践研究[J]. 辽宁高职学报，2013，08：27-28+79.
　　[4]王英霞. 大学生数学应用能力培养现状与建议[J]. 沈阳师范大学学报（自然科学版），2014，01：68-70.
　　[5]经慧芹. 浅谈高等数学教学中如何提高学生的数学素质[J]. 中国成人教育，2012，16：154-155.

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