文科专业高等数学课程教学改革初探

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  摘要:文科高等数学是一门很难上好的课程,作者结合多年高等数学课程的讲授经验,对文科数学教育的目的、特点、功能及学生数学素质、思维定势等方面进行总结,论证了文科专业开设高等数学课程的必要性,并对目前存在的问题从教学思想、教学内容、教学手段、考核方式等方面提出了改革建议。
  关键词:文科专业;高等数学;教学改革
  近年来,文科专业开设高等数学类课程已成为各高等院校的共识,这对学生抽象概括能力、逻辑思维能力和分析判断能力在一定程度上起到了促进作用。然而高等数学课程具有高度的抽象性和严密的逻辑性,许多学生学习起来感到困难,加上多数文科学生对开设本门课程的重要性和必要性还缺乏足够的认识,缺乏学习的积极性和主动性,而且课时量较少,教学内容较多,所以导致该课程教学质量不高,许多学生往往在考试前一、二周临时抱佛脚,挑灯夜战拼命突击,结果可想而知,考核的效果不会很理想。因此,有必要对文科高等数学的教学进行改革,如果能把教师的“供”和学生的“需”之间有效地结合起来,学生学习高等数学一定会得心应手,达到最佳的学习效果。
  一、文科专业开设高等数学类的重要性
  首先,促进后续课程的学习。文科学生学习高等数学课程的目的,并不是仅仅在于通过这门课程可以拿到几个学分,还为进一步学习后续课程奠定一定的基础,《高等数学》与《线性代数》、《概率论与数理统计》一样,都是硕士研究生入学必考的重要内容之一,并已渗透到离散数学、经济管理学、计算机科学、社会科学等诸多领域中。我国已制定的高等教育发展战略中,要求高校文科专业应增加应用性边缘和交叉学科课程,所以数量化的非文科专业的课程也必将进入文科专业学生的课堂。
  其次,社会需要文理兼修的复合型人才。目前,许多用人单位要求文科学生具有较高的抽象思维和计算能力,而这方面通常是文科学生薄弱的环节,而高等数学是研究数量关系的科学,这就为学生运用数学知识和方法研究人文社会提供了可能。因此,文科高等数学课程的增设,通过提供知识技术的教育功能,能有效弥补传统文科专业教育存在的不足。
  最后,文科学生亦需要用数学的理性思维方法解决问题。数学能够培养学生抽象概括能力和推理演绎能力,进而形成严谨、细致的逻辑思维品格[1]。不仅仅是高等数学,还有线性代数以及概率统计等,具有高度的抽象性和严密的逻辑性,学生不管将来从事什么业务工作,曾经学过的思维方法、研究方法、推理方法等,能够帮助他们明辨是非、做事有条理,提高他们借助于数学的思维方法分析和解决相关问题的能力。
  二、文科专业高等数学教学面临的问题
  首先,文科学生的数学基础相对较差,厌学思想严重。高中学习阶段存在着文、理分班的情况,文科学生之所以选择文科,一个重要的因素就是因为数学基础相对薄弱,而且在他们选择文科之后,好像理所当然地认为就是数学不应该占据更多的学习时间,而是把这部分精力都花在其它理论课上,这就导致了恶性循环,文科专业的数学高考成绩总体不是很好。可是到了大学,高等数学是很多专业必修的公共基础课,其高度的抽象性、严密的逻辑性和精确的推理性无疑是对文科专业学生一个极大的挑战,许多学生对高等数学望而生畏[2]。高等数学主要探讨变量之间的函数关系,文科专业学生初学时往往难以相互贯通,不能形成较完整的知识体系,数学的严谨性使他们感到高等数学课程很呆板,大量的逻辑推理和计算让他们觉得很枯燥,没有他们喜爱的内容,导致学生常常产生严重的厌学情绪。
  其次,高等院校对文科高等数学教育未给予足够的重视。文科高等数学教师多为数学专业出身的硕士或博士,平时可能很少关注高等数学与文科类专业的关联性,把高等数学教学当作纯粹地传授数学理论的过程,再加上他们缺乏针对文科学生的授课手段和技巧,加大了文科学生学习高等数学的负担,减弱了学习的自信心,并降低了高等数学学习的兴趣与热情。另外,有些教师同一学期既授课理科专业高等数学,又授课文科专业高等数学,在授课过程中,往往会感觉文科高等数学内容浅没意思,还有的学校认为高等数学对文科专业而言是副课,而且教学成果与科研成果不能相提并论,并影响到职称评定等问题,这些都降低了教师授课的兴趣和积极性。
  最后,缺少合适的教材。相对于理工科各专业而言,文科各专业对高等数学知识的需要的差别要更大一些,而当前文科专业开设高等数学课程的教材多以理科高等数学为样本,对内容和理论要求分别进行了精简和降低,但教材中的概念和推理证明仍然较多,内容仍然偏多、偏难,而且许多内容在文科专业中没有应用,这对文科生来说不但枯燥难懂,而且缺乏实用性、趣味性,导致学生学习兴趣和效率下降[3]。
  三、对文科高等数学教学的建议
  1.注意教育思想的创新。高等数学应以培养学生学习数学的兴趣,帮助学生克服畏惧数学的心理和解决实际问题为重点。在课堂上,重点讲述的例题要有代表性,且学生容易理解和接受,尽量避免反复讲解同一类型例题,不但浪费宝贵的课时,还容易使学生产生厌倦的情绪。文科数学教学不要只拘泥于数学理论的传授,可以结合文科学生的特点,介绍一些数学家的生平故事、数学发展史以及一些经典数学问题,以增加学生学习数学的兴趣。教学过程中要重点介绍一些常用的数学思维与推理方法,诸如归纳法、类比法、反证法、枚举法以及某些有趣的数学方面的悖论等,这样既使学生了解数学家发现问题、解决问题的思想,也使学生对需要掌握的数学知识产生兴趣。比如从彩票中奖率、商品合格率等实际问题出发,引出随机现象及其统计规律性,介绍随机事件及其间基本关系、概率论基本知识。在教学中还可以通过发生在身边的热点问题组织学生参与简单、小型的数学建模活动,如通过收益问题、求职决策等的分析、建立、求解,让学生讨论怎样建模,如何求解,完全由学生发挥自己的想象,主动参与到数学知识的应用上来[1]。这样的教学方法不但使文科学生学到了数学的基础知识和功能,又了解到数学科学的基本思想、方法和精神实质,增强学习兴趣,提高应用数学知识解决实际问题的能力。   2.注意教学内容的创新。事实上,高等数学教学内容在文科与理科专业之间有较大的区别,文科专业要合理把握知识的深度,适当降低运算技巧和数学解题的难度,在具体内容上,有些知识可以简化或不讲,如可以丢掉形形色色的计算与数学证明,对于比较抽象和有较高逻辑思维能力的概念学生只要知道即可,比如极限的定义、定理等;一些繁琐的公式、定理学生只要记住结论即可,但数学的基本思想要透,这是使文科学生了解数学的本质、培养学生抽象思维与逻辑推理能力、提高其数学素养和综合素质所必须的[4]。在教学内容上,除了基本的高等数学知识外,还要增加数学文化和数学思维的内容,强调数学在人文社会科学中的作用,如数学与经济学、文学相关性以及美术中的数学、音乐中的数学等,使学生认识到数学不但有很强的实用性,还充满了美和魅力,从而增加了高等数学的趣味性、可读性。
  由于不同文科专业对高等数学知识的需求差异较大一些,统编教材显然达不到要求,因此,应根据实际情况和各专业特点合理把握知识深度和内容,坚持以应用为目的,兼顾知识的系统性和逻辑性,编写合适的高等数学教材。
  3.注意教学手段的创新。随着计算机技术的飞速发展,多媒体越来越多地应用在各课程的教学上,在化抽象为形象,化语言为形态,化文字为图像等方面,明显激发了学生学习的兴趣,增大了教学信息量,提高了课堂教学效果[5]。文科高等数学在求极限、面积、体积等问题时可以考虑采用多媒体进行教学,这样可以使学生看到变量变化的过程,增加真实感,增强学习兴趣。教学中也可以进行常用数学软件的演示,如在傅立叶级数、函数的泰勒展开、极限问题、函数图像绘制等内容的授课中通过数学软件可以充分发挥数学试验的趣味性、直观性,往往能达到事半功倍的效果。由于传统的高等数学教学模式是人们在长期的教育实践总结出来的,对公式推导、例题演算等方面有着不可替代的优越性,因此,必须重视现代教学手段和传统教学方式相结合的教学模式。
  4.培养文科数学专任教师。许多高等院校的文科数学课程都由理工科数学的教师兼任。由于文科与理科高等数学教学内容有较大的区别,而且许多教师缺少文科方面的专业知识,在讲到书本上的理论知识时不能与自然现象、社会经济现象有效地结合起来,导致教学效果不理想。为此,在文科高等数学课程教学改革中,学校需要培养文科数学专任教师,使教师能够将所教的知识与文科各专业联系起来,提高教师的教学水平。一位优秀的文科高等数学教师不但应具备深厚的专业素质、渊博的专业知识,还要熟悉数学史,对人文社科等相关知识也要比较好的掌握,更要将数学文化和数学思想融入到课堂中,创新性地应用教材,培养文科学生理性思维的方式和能力,提高他们的综合能力,这同时也要求授课教师不断学习、不断进步、不断提高自己的综合素养[6]。
  5.注意考核手段的创新。考试作为课程评价的工具,既是对学生学习效果的检查,也是教师教学质量的体现。目前许多高等院校高等数学考核多采用单一的闭卷考试的形式,考试题型多为填空题、选择题、计算题、应用题和证明题,内容多为书本上的基本概念、例题及课后习题的原题或变形,评价学生学习的好坏程度只有一个标准,那就是分数。这样的考核明显过多地注意理论、数学技巧和复杂计算,忽略了数学思想和学生的专业应用能力,让教师和学生只为“分数”服务,而且一张试卷也很难准确、全面地衡量一个学生的学习情况,只会引起学生死记硬背、套用公式等应试现象,常常陷入“上课记笔记,考前背笔记,考完扔笔记”的恶性循环中[7],因此,这种评价方法越来越不适应新的教学目标。
  文科高等数学应重新认识对学生考核评价的意义和功能,课程考核评价应多元综合化,应对学生的学习过程(出勤率、课堂表现、作业完成情况等)、试卷分数(期中、期末成绩)、论文考核(结合专业知识撰写与高等数学相关的小论文)等方面进行综合考核评价。在考核过程中,不应过多强调其严密的逻辑性,严谨的思维性,尽量淡化运算技巧,而强调其应用性,重点考察学生应用数学知识解决实际问题的能力[8]。因此,只有对考核内容、考核方法和评价体系进行改革,才能提高学生对高等数学课程的学习热情,转变学习态度,还能培养学生的自学能力、创新意识和逻辑思维能力。
  四、结 语
  随着现代科学技术的高度发展,不仅各门自然科学离不开数学,人文社会科学的许多领域也离不开数学,这也是高等数学在高等院校课程体系中占重要地位的原因之一。要使文科高等数学取得理想的教学效果,既要有教师、学生的共同参与,又要学校领导和各相关部门大力支持,还要坚持借鉴与创新相结合的改革方式,增强学生学习数学的自信心,提高应用所学数学知识解决实际问题的能力。总之,为了适应社会发展和技术进步的需要,对文科专业进行高等数学课程改革是必然趋势,也是一项长期艰巨而又十分有意义的工作,需要不断去探索和完善。
  参考文献:
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