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論述技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革探索研究
論文關(guān)鍵詞：技術(shù)應(yīng)用型 課程 比較 教學(xué)改革
論文摘要：通過對中美技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面的比較研究，就上海電機(jī)學(xué)院數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)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上海電機(jī)學(xué)院的辦學(xué)定位，培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才提供有力的基礎(chǔ)支撐。
數(shù)學(xué)課程作為技術(shù)應(yīng)用型院校工程類、經(jīng)管類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程，對于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維素質(zhì)以及后繼課程的學(xué)習(xí)具有重要的作用。當(dāng)前在國外很多技術(shù)應(yīng)用型的院校，特別是美國的一些技術(shù)應(yīng)用型院校，數(shù)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(nèi)容的設(shè)置及在教學(xué)方法及考核方式等方面的改革已越來越引起數(shù)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(yīng)用型院校在數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面的不少改革思路和理念，很值得國內(nèi)技術(shù)應(yīng)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(jī)學(xué)院重點教研教改項目，就上海電機(jī)學(xué)院數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法及考核方式改革等方面如何借鑒和學(xué)習(xí)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(jī)學(xué)院（以下簡稱“我校”）是以技術(shù)應(yīng)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)工作中的一項重點內(nèi)容。如何將這一指導(dǎo)方針融入到學(xué)校數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)實踐當(dāng)中，是當(dāng)前學(xué)校數(shù)學(xué)課程教師需要認(rèn)真思考、研究和探索的問題。自2004年學(xué)校升本以來，數(shù)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)過三年的上海市教委“高等數(shù)學(xué)”重點課程建設(shè)過程，目前學(xué)校的數(shù)學(xué)課程已經(jīng)在教學(xué)內(nèi)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。基于開放性的國際化視野，以具有技術(shù)應(yīng)用型特色的上海電機(jī)學(xué)院作為研究對象，通過與美國一些具有代表性的技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面的比較分析，可以在學(xué)校數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置（特別是在不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上）、教材的選用、教學(xué)學(xué)時、教學(xué)手段與新技術(shù)應(yīng)用結(jié)合以及課程考核方式等方面，借鑒和學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)課程在上述方面存在的一些不足，使學(xué)校的數(shù)學(xué)課程教學(xué)更加符合技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學(xué)校辦學(xué)定位，同時也可以為國內(nèi)同類型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革提供一個參考依據(jù)。
二、改革的內(nèi)容
本項目研究的基本內(nèi)容就是通過對中美技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面的比較研究，擬對我校目前數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面存在的不足進(jìn)行完善和改進(jìn)。主要研究內(nèi)容包括以下幾方面。
1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方面
以往我校的數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容只注重理論知識的傳授及推理能力的培養(yǎng)，過于追求理論的嚴(yán)謹(jǐn)性與內(nèi)容的完整性，缺乏與實際問題的聯(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)生具備了較扎實的理論基礎(chǔ)，但另一方面也使很多學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)課程抽象、枯燥和無用，漸漸失去對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，影響了課堂教學(xué)效果。另外，課程教學(xué)內(nèi)容忽視了與學(xué)校所設(shè)置專業(yè)的相關(guān)聯(lián)系，不是按各專業(yè)需要來安排課程教學(xué)內(nèi)容，從而造成了教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)針對性和實用性較差，缺乏為專業(yè)服務(wù)的力度。相比之下，美國的技術(shù)應(yīng)用型院校在數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容選取上明顯體現(xiàn)出了貼近實際和為專業(yè)服務(wù)的理念，特別注重應(yīng)用，在從教學(xué)內(nèi)容的引出到得出相關(guān)結(jié)論再到實際應(yīng)用的整個教學(xué)過程中，把很多脫離學(xué)生現(xiàn)有水平和繁雜的推理證明舍棄掉，更多的是引進(jìn)了貼近實際和專業(yè)的應(yīng)用知識，注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會將實際問題抽象為數(shù)學(xué)問題的建模能力，介紹和加強(qiáng)離散數(shù)學(xué)和近似的思想，滲透了將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于實際的意識。
通過比較，我校數(shù)學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容改革上應(yīng)注重突出應(yīng)用性和技術(shù)實用性的特色，根據(jù)不同專業(yè)，分析研究如何將數(shù)學(xué)理論方法與相關(guān)的專業(yè)內(nèi)容相融合，研究教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用性的不同側(cè)重性，加強(qiáng)為后繼專業(yè)知識服務(wù)的理念。為此，要專門組織數(shù)學(xué)教師、專業(yè)課教師和工程技術(shù)人員對各專業(yè)數(shù)學(xué)課程進(jìn)行描述，以形成各專業(yè)數(shù)學(xué)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱。在課程教學(xué)中應(yīng)盡可能重視教會學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識和觀點去觀察、解釋和表述和本專業(yè)相關(guān)的工程實際問題，從不同角度進(jìn)行選題訓(xùn)練，以突出數(shù)學(xué)課程與專業(yè)課之間的密切聯(lián)系，提高學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的意識和能力，學(xué)會把實際問題轉(zhuǎn)換成簡單數(shù)學(xué)問題，并用數(shù)學(xué)知識建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，使得數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出“問題—建模—應(yīng)用—驗證”的基本模式，使學(xué)生能真正體會到數(shù)學(xué)知識在解決實際問題時的應(yīng)用價值，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)課程重要性的認(rèn)識。
2.教學(xué)方式和手段方面
當(dāng)前我校的數(shù)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(tǒng)老套的教學(xué)手段，課堂上缺乏與學(xué)生的互動性，教學(xué)過程中又過于偏重符號演算和解題技巧的訓(xùn)練，忽視了從直觀和問題背景方面的引導(dǎo)。相比之下，美國的技術(shù)應(yīng)用型院校在課堂教學(xué)中很注重教師的導(dǎo)學(xué)和精講相結(jié)合，最大限度地挖掘?qū)W生主動學(xué)習(xí)的潛在能力，在引入數(shù)學(xué)概念、公式、定理時，往往通過多媒體課件先給出近似結(jié)果，盡量給出幾何直觀圖，做到數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化；另外，還特別注重教學(xué)內(nèi)容與數(shù)學(xué)實驗相結(jié)合，有的院校甚至整個數(shù)學(xué)課程都使用Matlab、Mathematics軟件進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生通過使用先進(jìn)的軟件包和信息傳遞，探索解決實際問題的思路，使其具備利用計算機(jī)工具解決問題和可行方案的綜合素質(zhì)。
通過對比中美技術(shù)應(yīng)用型院校課堂教學(xué)方式上的異同點可以看出，如何在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中加強(qiáng)與學(xué)生的互動性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率，充分利用現(xiàn)代技術(shù)，開展數(shù)學(xué)實驗，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新能力是當(dāng)前我校數(shù)學(xué)課程教學(xué)方法改革的重要內(nèi)容。在課堂教學(xué)中，應(yīng)注意調(diào)動學(xué)生注意力，使其主動積極思考，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(nèi)容部分，應(yīng)主要講解其實際背景、基本思想及在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用，對學(xué)生自學(xué)有難度的內(nèi)容要細(xì)講、講透，對計算性的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)?shù)嬎慵记傻挠?xùn)練，采取筆算和數(shù)學(xué)軟件計算相結(jié)合，重點放在對方法的掌握及對式子含義與結(jié)果的解釋上。另外，可通過建立數(shù)學(xué)實驗室，在教學(xué)內(nèi)容中增設(shè)數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容，使學(xué)生借助于數(shù)學(xué)軟件，通過生動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(jī)等科技手段解決各種問題的能力，達(dá)到提高技術(shù)應(yīng)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(shù)學(xué)課程使用《高等數(shù)學(xué)》（同濟(jì)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)過國內(nèi)很多院校多年教學(xué)實踐的，在內(nèi)容、體系及習(xí)題等方面日趨成熟和完善，已形成獨特的系統(tǒng)和風(fēng)格。從數(shù)學(xué)理論的角度來看，雖然這些教材與美國技術(shù)應(yīng)用型院數(shù)學(xué)教材內(nèi)容體系基本相同，但從教材習(xí)題的選擇和分布上看，國內(nèi)教材中的應(yīng)用題大都僅限于數(shù)學(xué)知識在、幾何上的傳統(tǒng)應(yīng)用，缺乏現(xiàn)代信息。相比而言，國外教材的應(yīng)用題內(nèi)容豐富，覆蓋面廣，緊密結(jié)合了最新的實際問題，包括物理、生物、、幾何、、、軍事等各方面的問題都有，真實感很強(qiáng)，反映了當(dāng)代科技發(fā)展的新成果。特別是國外教材通過精選一些只涉及較為初等的數(shù)學(xué)又能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的案例，培養(yǎng)學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)換成簡單數(shù)學(xué)問題，并建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的能力。為了彌補我校現(xiàn)用教材在應(yīng)用習(xí)題方面的不足，學(xué)校數(shù)學(xué)教研室上半年專門組織教師自編了數(shù)學(xué)習(xí)題冊，其中習(xí)題數(shù)量大、類型多、編排層次分明，收集了很多不同專業(yè)之間的交叉題及與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的題目，有利于拓寬學(xué)生的思路，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
4.考核方式方面
目前我校數(shù)學(xué)課程考核采用的是以閉卷形式來核定學(xué)生成績的傳統(tǒng)考核方式，相比而言，美國技術(shù)應(yīng)用型院校對學(xué)生的課程考核評價更多的是側(cè)重于考查學(xué)生的創(chuàng)新能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，比如通過課后完成研究性課題作業(yè)或小論文等方式，綜合評價學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。借鑒國外院校在學(xué)生成績評定方面的先進(jìn)理念，應(yīng)研究和改進(jìn)我�，F(xiàn)有的數(shù)學(xué)課程考核體系和評價體系，做到基礎(chǔ)考核和實驗考核相結(jié)合，其中基礎(chǔ)考核是以考核學(xué)生最基本的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)運算為主，將其作為學(xué)生學(xué)業(yè)考核的一個重要方面；而實驗考核主要考核學(xué)生通過建立數(shù)學(xué)模型并運用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)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(shù)學(xué)建模的考核，最終以上述兩項考核的加權(quán)分?jǐn)?shù)作為學(xué)生的綜合成績。
三、結(jié)語
本文基于上海市教育科學(xué)研究項目和上海電機(jī)學(xué)院重點教研教改項目，以具有技術(shù)應(yīng)用型特色的上海電機(jī)學(xué)院作為研究對象，通過比較學(xué)校與美國類似的技術(shù)應(yīng)用型院校在數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革方面的異同點，旨在進(jìn)一步完善和改進(jìn)目前學(xué)校的數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，建立一個具有較強(qiáng)應(yīng)用性的技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系。通過本課題研究，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(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)和服務(wù)一線，創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有良好崗位適應(yīng)性的應(yīng)用型專門人才為課程建設(shè)目標(biāo)，為全面落實學(xué)校的辦學(xué)定位，培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才提供有力的基礎(chǔ)支撐。
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