理工科成人教育高等數(shù)學課程體系的研究與實踐

1、理工科成人教育高等數(shù)學課程體系的研究與實踐     摘 要:高等數(shù)學作為成人高等教育理工科各專業(yè)重要的公共基礎課，是學習后續(xù)課程的基礎，作用極其重要。本文在調(diào)研成人高等數(shù)學教學存在問題的基礎上，結合成人教育高等數(shù)學的教學特點，以“通俗易懂，夠用為度，簡潔直觀，適用為主”為指導思想，確立了相應的教學原則，構建了體現(xiàn)成人教育特點的高等數(shù)學課程模塊化的教學體系，經(jīng)過教學過程的實踐，收到了明顯的效果。? 關鍵詞:成人教育；高等數(shù)學；課程體系 ? 成人教育是每個人接受繼續(xù)教育的一種有效方式。高等數(shù)學作為成人高等教育理工科各專業(yè)重要公共基礎課，在培養(yǎng)學生的應用能力和

2、創(chuàng)新能力方面有著極其重要作用，本文在調(diào)研成人高等數(shù)學教育存在問題的基礎上，結合成人教育高等數(shù)學的教學特點，以“通俗易懂，夠用為度，簡潔直觀，適用為主”為指導思想，確立了相應的教學原則，構建了體現(xiàn)成人教育特點的高等數(shù)學課程模塊化的教學體系，經(jīng)過教學過程的實踐，收到了明顯的效果。? 一、 成人教育高等數(shù)學課程教學現(xiàn)狀調(diào)研和分析? 筆者采取調(diào)查研究與理論分析相結合的方法，結合會議交流和查閱文獻資料，總結了不同專業(yè)開設高等數(shù)學情況，調(diào)查了理工科相關專業(yè)的畢業(yè)生在工作崗位中運用數(shù)學知識的情況；實地走訪調(diào)查了部分兄弟院校相關專業(yè)開設高等數(shù)學情況，并依據(jù)高等教育發(fā)展趨勢和成人教學規(guī)律，按照人才培養(yǎng)規(guī)格，突出

3、“厚基礎，強能力，重實踐”的素質(zhì)要求，立足現(xiàn)行的成人高等數(shù)學課程內(nèi)容編寫調(diào)查問卷，分別發(fā)給本校成教大三，大四同學以及畢業(yè)生。發(fā)放問卷300份，回收有效問卷260份，回收率達86.7%，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和處理，結果如下：? （一）大部分學生認同高等數(shù)學各部分內(nèi)容對學習專業(yè)課以及自身工作作用很大? 在談到高等數(shù)學應用時，大部分同學體會到高等數(shù)學對學習和工作的影響，尤其是機電類專業(yè)學生感到工作中應用較為廣泛。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，80以上的學生認為收益較大，60的同學認為高等數(shù)學中的微積分、微分方程部分在專業(yè)課中有所應用?？臻g解析幾何、級數(shù)是在生活中雖然較為常見，但相當部分學生并不知道怎樣來表述。低于40%

4、的畢業(yè)生體會不到數(shù)學對工作的指導和影響。? （二）學生普遍希望降低對理論證明，增加結合實際應用方面的內(nèi)容? 在對待高等數(shù)學教學內(nèi)容、教學方式上，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有近90%的成教學生希望改變目前所學的高等數(shù)學內(nèi)容，增加一些數(shù)學應用方面的知識，從而達到使枯燥的數(shù)學理論變得生動形象有用起來。? （三）絕大部分學生更樂意接受遠程教育以及“函授+面授”的學習形式? 在對待學習形式上，比較是否參加工作兩種情況，從調(diào)查結果看：絕大部分參加工作的學生更希望非脫產(chǎn)形式，這樣可以抽時間、擠時間利用分分秒秒進行學習，再加上部分的面授時間，完全可以解決學習時間以及學習困難問題。成教脫產(chǎn)的學生，他們愿意接受和普通本科生一樣的

5、教育，特別是在政策性規(guī)定上享受與普通學生一樣的待遇。可見，目前成人教育管理和教學模式有必要進一步探討。? （四） 部分高校成人教育高等數(shù)學教材紛繁多樣，使用混亂? 目前，各種版本的教材、教輔材料充斥成人高校各個教學單位和函授站點，鑒于利益分配因素，相關單位極力承擔教材的購買和發(fā)放工作。68.3%的教學單位沒有使用正規(guī)的通編教材，13.28%的教學站點雖然使用了“十五”規(guī)劃教材，但不同學習類型、不同學歷層 的學生使用一種教材版本的現(xiàn)象屢見不鮮，14.5%的教學站點使用自編教材。上述情況導致教師上課缺乏針對性，更無從談起高等數(shù)學課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和教 學的科學化。? 二、成人高等教育高等數(shù)學課程體系

6、的指導思想和原則? （一）指導思想：“通俗易懂，夠用為度，簡潔直觀，實用為主”? 根據(jù)理工科的人才培養(yǎng)規(guī)格以及高等數(shù)學課程體系的教學要求，課程體系應“厚基礎、強能力、重實踐”合理組織高等數(shù)學知識的內(nèi)在邏輯關系，講述內(nèi)容上通俗易懂，概念清晰，層次分明，分散難點，突出重點，推進認知；知識深度上以夠用為度，結合不同專業(yè)以及不同職業(yè)的需求，使理論與實踐應用有機結合起來；講述過程中引入直觀化教學，不求面面俱到，但求深入淺出，引經(jīng)據(jù)典簡明扼要，運用模具簡潔直觀，運用模型化達到圖文并茂；講述應用時實用為主，注重“實際、實用、實踐”，達到“會用、能用、管用”目的。? （二）五個教學原則? 目標化與素質(zhì)教育原則

7、。高等數(shù)學課程體系的設置堅持培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)并重，學生既接受數(shù)學文化知識的熏陶，又學到解決實際問題的方法和手段，培養(yǎng)運用數(shù)學知識解決問題的能力，突出數(shù)學學科的思維品質(zhì)。整體化與個性化原則。整體化指高等數(shù)學各方面教學內(nèi)容共同組成一個數(shù)學教學整體，不能隨意割裂他們之間的聯(lián)系。個性化是指從教學思想、教學思路、內(nèi)容結構、題材式樣、語言敘述等各個方面盡可能體現(xiàn)不同專業(yè)類別特點，考慮成人學生以及不同專業(yè)類別個體差異。典型性與具體性的原則。課程體系設置遵循由淺入深、由特殊到一般的思維方式，突出典型性、具體性特征，引入多類型例題，在關鍵性和難以理解的知識點上加強講述說明，以方便學生自學和理解。理論聯(lián)系實際、

8、突出實用的原則。突出強調(diào)數(shù)學概念與實際問題的聯(lián)系，注重用數(shù)學思想、概念、方法消化吸收工程概念和工程原理；按照“夠用為原則，實用為基礎”的要求，適度淡化深奧的數(shù)學理論，在內(nèi)容上注重知識點，少作推導論證，強化幾何直觀說明，應用模具化、模型化教學。時代性和模型化原則。成人教育高等數(shù)學同樣需要反映時代的要求、保持課程自身體系的先進性，結合具體問題融入數(shù)學建模訓練，使高等數(shù)學教學呈現(xiàn)“問題情境-建立模型-解釋、應用和拓展”的基本模式，把實際問題轉化為數(shù)學模型，培養(yǎng)數(shù)學建模能力。? 三、成人高等數(shù)學課程教學體系的模塊化構建? （一）模塊化高等數(shù)學課程教學體系? 我們根據(jù)不同專業(yè)教學計劃中高等數(shù)學各部分講述

9、內(nèi)容、課程時數(shù)、教學大綱及講授學期，打破傳統(tǒng)課程體系的單一模式，從內(nèi)容上構建了密切相關但深度不同的“三橫八縱”模塊教學體系。如圖：?  “三橫模塊”指通用模塊、專用模塊和選修模塊，其中通用模塊涵蓋成人高教各專業(yè)都必須的基礎知識，其理論性相對較高，基礎寬，內(nèi)容以夠用為度；專用模塊供不同專業(yè)選用，其內(nèi)容根據(jù)專業(yè)需要來設置，突出針對性和實用性，選修模塊針對學有余力同學設置，主要包括數(shù)學模型等內(nèi)容。其中通用模塊包括預備知識模塊和基礎知識模塊，預備知識模塊是針對成人教育學生數(shù)學基礎參差不齊這樣一個基本事實而設置的，目的是使每個學生通過學習預備知識順利過渡到學習基礎模塊；基礎模塊面向全體學生，為

10、必修模塊；專用模塊面向不同專業(yè)學生，可根據(jù)自身情況選修不同內(nèi)容；專用模塊采用靈活形式，以便在必要時融入到專業(yè)課中滿足不同專業(yè)需要，突出實用，便于自學。? “八縱模塊”指講述內(nèi)容的個性化，從成人高等教育理工類人才規(guī)格和培養(yǎng)目標上，在體現(xiàn)高等數(shù)學整體化的同時，根據(jù)不同專業(yè)、不同類別學生素質(zhì)要求體現(xiàn)個性化。? （二）各模塊主要內(nèi)容及教學學時? 預備知識模塊：主要講授函數(shù)與函數(shù)性質(zhì)等內(nèi)容，是各專業(yè)的必修內(nèi)容。完成本模塊教學約需6課時。? 公共基礎模塊：主要講授函數(shù)與極限、一元函數(shù)微分學、一元函數(shù)積分學等內(nèi)容，是各專業(yè)的必修內(nèi)容。完成本模塊教學約需74課時。? 專用模塊一：主要講授空間向量與空間解析幾何

11、、二元函數(shù)微積分、微分方程與級數(shù)、拉氏變換、傅立葉級數(shù)等內(nèi)容，是通信類、工程設計類、機械制造及自動化類各專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需70課時。? 專用模塊二：主要講授矩陣與線性方程組，是通信類、工程類、機械制造及自動化類各專業(yè)必選內(nèi)容，完成本模塊教學約需34課時。? 專用模塊三：主要講授概率與統(tǒng)計等內(nèi)容，是現(xiàn)代通信及電子信息工程專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需50課時。? 專用模塊四：主要講授矩陣與線性方程組、概率與統(tǒng)計，是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)必選內(nèi)容。完成本模塊教學約需64課時。? 數(shù)學選修模塊包括數(shù)學模型和數(shù)學應用模塊：主要講授常用的數(shù)學軟件，數(shù)學模型等內(nèi)容，完成必要的計算、分析或判

12、斷等內(nèi)容，是各專業(yè)任選內(nèi)容。完成本模塊教學約需48課時。? （三）模塊化高等數(shù)學體系教學大綱? 我們依據(jù)問卷調(diào)查的結果以及對往屆畢業(yè)生的回訪，結合多年來的教學經(jīng)驗和對其他院校的調(diào)研，制定了成教高等數(shù)學的教學大綱。在大綱中，基本要求為必須達到的，要求為進一步達到的，在后一部分增加了數(shù)學建模的內(nèi)容。通過一定范圍的教學實踐，驗證了我們制定的大綱切實可行，既保證了原來教學的基本要求，又使學生獲得了數(shù)學建模的基本訓練，取得了可喜的教學效果，達到了預期的目的。? 四、成人教育高等數(shù)學課程體系實施中應把握的幾個問題? （一）要支持高等數(shù)學課程新體系的試驗? 新體系試驗建立在教材、教學方式方法上，在試驗過程中

13、不可避免地調(diào)整各模塊的構成，作為成人教育教學管理部門應從全局上協(xié)調(diào)安排好試驗工作，在實施初期要注意保持主線條清晰明了，考慮專業(yè)設置教學計劃和課程內(nèi)容，希望新體系在教學學時范圍內(nèi)完全解決覆蓋面問題；如果實施中遇到非預期目標，要及時總結經(jīng)驗予以完善，傾聽各方面反饋信息，加以悉心研究，不斷進行更新；從實施結果上，不要過分吹毛求疵，基礎課的地位就是基礎，它不可能完成專業(yè)課中所需的全部應用問題，部分地可由專業(yè)課來補充完成，主要看總體框架及基本思想方面能否把握“淡化理論，強化基礎，重在應用”的要求，能否體現(xiàn)“通俗易懂，夠用為度，簡潔直觀，適用為主”的指導思想。 ? （二）高等數(shù)學課程模塊化教學體系的靈活性

14、? 高等數(shù)學課程模塊化體系適合成教學生的特點，為學生提供了多層次、多種類的選擇，為專業(yè)發(fā)展、職業(yè)需求提供了選擇空間，鑒于各模塊的彈性學時，根據(jù)實際教學進度情況，幫助成人教育學生選擇合適的模塊是非常必要的。實踐表明：高等數(shù)學課程采用模塊化課程體系適應成人高等教育的發(fā)展，對滿足各專業(yè)和各職業(yè)崗位高等數(shù)學知識的需求具有十分重要的作用，這是成人教育高等數(shù)學課程一種很好的教學模式，為高等數(shù)學課程教學改革增添了新鮮活力。 ? （三）高等數(shù)學課程新體系的教材建設? 作為試驗課程，教材的選編、方法的采用起著十分重要的作用。作為一個過渡的橋梁，借鑒國外相應課程體系的設置，試用他們采用的方法、教材是很有價值的。這

15、對于成人數(shù)學教育課程體系的構建尤為重要。我們在組織新的教材時，依據(jù)結合成人教育學生的特點，內(nèi)容取材上按照“通俗易懂，夠用為度，簡潔直觀，實用為主”的指導思想，采用淡化純粹理論證明與運算技巧的教學內(nèi)容，增加應用數(shù)學知識和方法解決實際問題的內(nèi)容，將數(shù)學建模的知識穿插于各個教學章節(jié)之中，一開始就給學生灌輸數(shù)學建模的思想，增強數(shù)學的應用性。另外，在重要概念引入之前，簡明地闡述了其產(chǎn)生的背景及應用的總體思路，以評注的方式對概念、定理、公式的理解和應用給出了進一步的總結，依循序漸進的原則選編了例題和課后習題；在每一章的結尾，給出了本章知識的網(wǎng)絡圖以及本章重點知識的學習指導和相應的自測題，這種教材的編寫格式適合成教