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論述技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學課程教學改革探索研究
論文關(guān)鍵詞：技術(shù)應(yīng)用型 課程 比較 教學改革
論文摘要：通過對中美技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學課程教學方面的比較研究，就上海電機學院數(shù)學課程教學內(nèi)容設(shè)置、教學方法及考核方式改革等方面如何借鑒國外院校先進教學理念進行了闡述。本項目的研究將為全面落實上海電機學院的辦學定位，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)學生科學的思維素質(zhì)以及后繼課程的學習具有重要的作用。當前在國外很多技術(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)學課程的教學改革倍受關(guān)注，一直是學校教學改革中很活躍的領(lǐng)域，其在教學內(nèi)容的設(shè)置及在教學方法及考核方式等方面的改革已越來越引起數(shù)學工作者的重視。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)學課程教學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研究項目和上海電機學院重點教研教改項目，就上海電機學院數(shù)學課程教學內(nèi)容設(shè)置、教學方法及考核方式改革等方面如何借鑒和學習國外院校先進教學理念進行分析闡述。
一、改革的意義
上海電機學院（以下簡稱“我校”）是以技術(shù)應(yīng)用教育作為學校發(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)，是目前學校教學工作中的一項重點內(nèi)容。如何將這一指導(dǎo)方針融入到學校數(shù)學課程教學內(nèi)容及教學實踐當中，是當前學校數(shù)學課程教師需要認真思考、研究和探索的問題。自2004年學校升本以來，數(shù)學課程教學改革一直是學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”重點課程建設(shè)過程，目前學校的數(shù)學課程已經(jīng)在教學內(nèi)容體系、教學模式、教學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學院作為研究對象，通過與美國一些具有代表性的技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學課程教學方面的比較分析，可以在學校數(shù)學課程教學內(nèi)容設(shè)置（特別是在不同專業(yè)的教學內(nèi)容設(shè)置上）、教材的選用、教學學時、教學手段與新技術(shù)應(yīng)用結(jié)合以及課程考核方式等方面，借鑒和學習國外院校先進的教學改革理念和思想，以完善和改進目前學校數(shù)學課程在上述方面存在的一些不足，使學校的數(shù)學課程教學更加符合技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學校辦學定位，同時也可以為國內(nèi)同類型院校數(shù)學課程教學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)學課程教學方面的比較研究，擬對我校目前數(shù)學課程教學方面存在的不足進行完善和改進。主要研究內(nèi)容包括以下幾方面。
1.教學內(nèi)容設(shè)置方面
以往我校的數(shù)學課程教學內(nèi)容只注重理論知識的傳授及推理能力的培養(yǎng)，過于追求理論的嚴謹性與內(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)秀學生具備了較扎實的理論基礎(chǔ)，但另一方面也使很多學生認為數(shù)學課程抽象、枯燥和無用，漸漸失去對數(shù)學學習的興趣，影響了課堂教學效果。另外，課程教學內(nèi)容忽視了與學校所設(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內(nèi)容，從而造成了教學內(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)學課程教學內(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)用的整個教學過程中，把很多脫離學生現(xiàn)有水平和繁雜的推理證明舍棄掉，更多的是引進了貼近實際和專業(yè)的應(yīng)用知識，注重培養(yǎng)學生學會將實際問題抽象為數(shù)學問題的建模能力，介紹和加強離散數(shù)學和近似的思想，滲透了將數(shù)學知識應(yīng)用于實際的意識。
通過比較，我校數(shù)學課程在教學內(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)學理論方法與相關(guān)的專業(yè)內(nèi)容相融合，研究教學內(nèi)容應(yīng)用性的不同側(cè)重性，加強為后繼專業(yè)知識服務(wù)的理念。為此，要專門組織數(shù)學教師、專業(yè)課教師和工程技術(shù)人員對各專業(yè)數(shù)學課程進行描述，以形成各專業(yè)數(shù)學課程教學標準和教學大綱。在課程教學中應(yīng)盡可能重視教會學生用數(shù)學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，從不同角度進行選題訓(xùn)練，以突出數(shù)學課程與專業(yè)課之間的密切聯(lián)系，提高學生“用數(shù)學”的意識和能力，學會把實際問題轉(zhuǎn)換成簡單數(shù)學問題，并用數(shù)學知識建立相應(yīng)的數(shù)學模型，使得數(shù)學課程學習呈現(xiàn)出“問題—建模—應(yīng)用—驗證”的基本模式，使學生能真正體會到數(shù)學知識在解決實際問題時的應(yīng)用價值，增強對數(shù)學課程重要性的認識。
2.教學方式和手段方面
當前我校的數(shù)學課程教學方式大都還是采用灌輸式教學方法，不少教師仍是粉筆加黑板的傳統(tǒng)老套的教學手段，課堂上缺乏與學生的互動性，教學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中很注重教師的導(dǎo)學和精講相結(jié)合，最大限度地挖掘?qū)W生主動學習的潛在能力，在引入數(shù)學概念、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)學理論與應(yīng)用的有機結(jié)合，提高學生學習效果，實現(xiàn)教學手段的現(xiàn)代化；另外，還特別注重教學內(nèi)容與數(shù)學實驗相結(jié)合，有的院校甚至整個數(shù)學課程都使用Matlab、Mathematics軟件進行教學，讓學生通過使用先進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)用型院校課堂教學方式上的異同點可以看出，如何在數(shù)學課程教學中加強與學生的互動性，提高課堂教學質(zhì)量和效率，充分利用現(xiàn)代技術(shù)，開展數(shù)學實驗，以培養(yǎng)學生學習的主動性和創(chuàng)新能力是當前我校數(shù)學課程教學方法改革的重要內(nèi)容。在課堂教學中，應(yīng)注意調(diào)動學生注意力，使其主動積極思考，充分發(fā)揮學生的主體作用，對于學生可以自學的內(nèi)容部分，應(yīng)主要講解其實際背景、基本思想及在所學專業(yè)中的應(yīng)用，對學生自學有難度的內(nèi)容要細講、講透，對計算性的教學內(nèi)容應(yīng)適當?shù)嬎慵记傻挠?xùn)練，采取筆算和數(shù)學軟件計算相結(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)學實驗室，在教學內(nèi)容中增設(shè)數(shù)學實驗內(nèi)容，使學生借助于數(shù)學軟件，通過生動具體的例子加深對講授知識的理解和掌握，迅速提高學生利用計算機等科技手段解決各種問題的能力，達到提高技術(shù)應(yīng)用型人才素質(zhì)的辦學定位。
3.教材使用方面
目前我校數(shù)學課程使用《高等數(shù)學》（同濟大學六版）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)很多院校多年教學實踐的，在內(nèi)容、體系及習題等方面日趨成熟和完善，已形成獨特的系統(tǒng)和風格。從數(shù)學理論的角度來看，雖然這些教材與美國技術(shù)應(yīng)用型院數(shù)學教材內(nèi)容體系基本相同，但從教材習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，反映了當代科技發(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)學又能體現(xiàn)數(shù)學建模思想的案例，培養(yǎng)學生將實際問題轉(zhuǎn)換成簡單數(shù)學問題，并建立相應(yīng)數(shù)學模型的能力。為了彌補我校現(xiàn)用教材在應(yīng)用習題方面的不足，學校數(shù)學教研室上半年專門組織教師自編了數(shù)學習題冊，其中習題數(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技術(shù)相結(jié)合的題目，有利于拓寬學生的思路，提高了學生學習的興趣。
4.考核方式方面
目前我校數(shù)學課程考核采用的是以閉卷形式來核定學生成績的傳統(tǒng)考核方式，相比而言，美國技術(shù)應(yīng)用型院校對學生的課程考核評價更多的是側(cè)重于考查學生的創(chuàng)新能力和數(shù)學應(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，綜合評價學生獨立分析問題和解決問題的能力。借鑒國外院校在學生成績評定方面的先進理念，應(yīng)研究和改進我�，F(xiàn)有的數(shù)學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)考核是以考核學生最基本的數(shù)學基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)運算為主，將其作為學生學業(yè)考核的一個重要方面；而實驗考核主要考核學生通過建立數(shù)學模型并運用數(shù)學軟件進行數(shù)學計算的能力，比如可對幾人為一組的學生進行一次大型作業(yè)或數(shù)學建模的考核，最終以上述兩項考核的加權(quán)分數(shù)作為學生的綜合成績。
三、結(jié)語
本文基于上海市教育科學研究項目和上海電機學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學院作為研究對象，通過比較學校與美國類似的技術(shù)應(yīng)用型院校在數(shù)學課程教學改革方面的異同點，旨在進一步完善和改進目前學校的數(shù)學課程教學內(nèi)容和教學方式，建立一個具有較強應(yīng)用性的技術(shù)應(yīng)用型院校數(shù)學課程教學體系。通過本課題研究，可以將國外的先進教研理念同學校的辦學定位相融合，以培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)和服務(wù)一線，創(chuàng)新能力強、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，為全面落實學校的辦學定位，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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