高等数学教学与后续专业课程探讨

高等数学教学与后续专业课程探讨

　　我们应从传统的高等数学应试教育中走出，把数学建模内容作为一个重要的课程内容，融入教学大纲中，让所有学习高等数学的学生都能进行数学建模方面的思想训练。

　　摘要：针对目前高等数学教学不能很好地与各专业的后续专业课程进行衔接的现状，文章就所存在问题的根源进行剖析，并提出了一些改进措施，旨在探索高等数学教学新思路，提高教学水平。

　　关键词：高等数学;专业课程;衔接

　　引言

　　高等数学作为大学理工科的一门重要的公共基础课，它在培养大学生的抽象逻辑思维能力、计算能力和空间想象能力等方面有着不可替代的作用，但在目前的教学实践中，高等数学与各学科的后续专业课程的衔接却存在着很大的问题，很多学生不会用高等数学的知识解决相关专业中的数学问题。

　　一、高等数学教学过程中存在的问题

　　(一)高等数学教学与各专业课程的衔接性不够

　　现阶段对高等数学的消极厌学情绪弥漫在高校大一至大二学生中间。从近几年的教学实践中，教师发现学生普遍反映高等数学太枯燥，太抽象，花大力气进行学习之后，却茫然地不知所用。在学生的眼中，高等数学教学已与其他学科的内容完全脱节，处于一种“独角戏”的状态，刚踏入大学校门的学生无法理解为什么要学习如此复杂的数学公式。在这样的情绪下，学生学习高等数学的积极性自然大打折扣，对知识的吸收也只限于为了应付考试，完全是以应试教育的态度来对待高等数学学习。产生上述现象的主要原因是高等数学的教学与各专业课程的衔接性不够。

　　一方面，现阶段高校的高等数学教学重理论轻应用，教师重视的是数学概念的完备表述和定理公式的严谨证明，授课中涉及的实例和练习也主要集中在纯数学问题的解决，这些固然能够有效地提高学生对所学高等数学知识的理解，但却与学生所学专业相去甚远，而学生相对较感兴趣的与专业相关的应用型例题却是凤毛麟角，学生无法将复杂严谨的数学理论与个人的专业素养发展联系到一起，自然会对高等数学产生很大的抵触情绪。

　　而另一方面，现阶段很多高校高等数学教学教师所教授专业具有极大的流动性，高等数学教师无法稳定地持续教授某个专业的高等数学两到三个学年，教授专业的不断变换直接导致高等数学教师无法专心研究高等数学与该专业之间的内在联系，当然也就谈不上对该专业的学生进行具有专业针对性的高等数学教学。

　　(二)学生的高等数学知识应用能力差

　　随着学科建设的不断发展，高等数学作为强有力的工具在理工科专业课程中的地位和作用越显突出。可就是这么重要的课程，却常令专业课程教师的教学倍感吃力。经常会有专业课教师反映学生的高等数学知识不够扎实，无法将高等数学知识学以致用，无法独立运用高等数学知识解决有关专业上的数学问题。

　　造成此类现象的主要原因是由于学生的高等数学知识的应用能力较差，在前期的高等数学学习中，只注重培养学生的理论理解能力和逻辑推理能力，而缺乏从实际问题中提炼出数学问题以及用数学来解决实际问题的能力训练，导致学生动手解决实际问题的能力不高，也许学生能解决复杂的三重曲面积分的高等数学难题，但是却无法依据实际情况自己动手构建简单的一维曲线积分模型，“眼高手低”的教学效果是导致学生高等数学实际应用能力较差的主要原因。

　　二、高等数学教学改进措施

　　刍议综合上述高等数学教学过程中遇到的问题，作者认为其根源是学生对高等数学知识的应用水平不高以及高等数学知识的专业应用机会较少。如果能让学生得到与其自身专业相匹配的高等数学知识应用机会，那么一方面学生就会觉察到高等数学在其专业学习中的重要性，提高其自身对高等数学的学习兴趣，另一方面专业课程教师也能很好的利用学生已有的高等数学知识应用经验，有效地为学生的专业知识学习服务。如何减少和避免高等数学教学中存在的上述问题，进一步提高教学效果?作者认为可以从以下几个方面对该门课程的教学进行改进。

　　(一)建立高等数学相对稳定的授课安排制度

　　由于不同专业的学生在高等数学方面所需掌握的知识侧重点有所不同，对高等数学知识点的讲解方式也会有所差异。举个简单的例子，在讲授高等数学中的傅里叶级数时，我们大部分教师都是以计算相对简单的级数展开为例题，虽然例题计算比较简单，但很容易使学生感到迷茫，不知道为什么非要将简单的函数展开成复杂的傅里叶级数。

　　事实上，对理论物理专业的学生，我们可以通过傅里叶红外光谱仪运行机理中的空间谱到频谱的傅里叶变换过程使学生深刻理解傅里叶变换对红外光谱分析系统的重要性，而对于电子专业学生，我们又可以通过声频信号转换中的时间谱到频谱的傅里叶变换过程使学生认识到在声信号与电信号之间的转换过程中傅里叶级数起了多么重要的作用。所以学生专业不同，知识点的介绍方式也不尽相同，我们高等数学教师在讲授过程中要有意识地针对不同专业学生其知识点的详略要有所区别，在教学中所涉及的例题也应尽量靠近学生的所学专业。

　　要做到这一点，首先需要该教师对所教学生的专业要有较深的认识。如果高等数学教师每个学期教授的学生专业都不相同，不具备相对稳定的授课安排制度，试问该教师又如何有能力有时间对教授学生所属专业进行深入的理解和认识。目前学校高等数学教学任务分配呈现杂乱、无规律现象。

　　很多教师往往上一个学年教一个专业的学生，下个学年又调整到另一个专业，学生专业的不规则变动直接导致教师无法深入的对所教授学生的专业背景和相关课程进行深入了解，使得大部分教师对学生的教学只能局限于统一的课本例题讲解，统一的知识点难易分布，缺乏因材施教的能力。

　　所以作者认为学校应该有意识的安排部分教师专门负责有相关要求的系或专业的高等数学教学工作，只有这样，教师在该专业长期的教学工作中才能对学生所学专业和将来的发展方向有较深入的认识;才能在选择例题及各数学概念、公式的引入过程中，重点选择或补充与学生本专业相关的实际背景问题进行讲解;才能让学生信服，让学生懂得学好高等数学是十分有用的，解决专业中的实际问题必须有高等数学知识的支持，使学生从根本上提高学生的学习积极性。

　　(二)提高高等数学教师相关专业知识，加强与专业课程教师交流

　　在具有稳定的授课制度的基础上，高等数学教师要想准确、快速地掌握学生在后续课程的学习以及将来的工作学习中有可能用到的数学知识点，针对知识点的内容组织建立适合该专业学生的授课模式，就应该对教师进行其所教学生专业课方面的培训和交流。比如有几位教师专门给生物专业学生讲授高等数学，就可以请生物专业方面的专家给这几位高等数学教师讲解生物专业应需哪些数学知识，他们用的最多的数学知识是哪些。

　　了解这些后，高等数学教师在教学过程中就会做到心中有数、有的放矢，在上课过程中就可以拿有关生物方面的案例作为例题。学生也可在其熟悉的生物专业课中找到数学知识的用武之地，更加深刻的理解数学知识的专业背景，也培养了学生用数学解决应用问题的能力。

　　(三)加强学生抽象思维能力的培养

　　学生将高等数学知识应用到专业课程中的能力差，也因为现在的高等数学教学由于教学难度的提高、课时的压缩、教师知识范围的局限性等因素越来越形式化、抽象化，只见定义、定理、推导、证明和计算，很少与周围世界联系，更谈不上通过生动具体的实例，科学、系统地训练学生的实际应用能力。这样的现状，很容易使学生望而生畏，不少学生学习高等数学仅仅为了应付考试，这显然与素质教育的要求相悖。

　　要解决这一问题，从提高学生能力的角度出发，应该把数学建模思想渗透到传统高等数学教学中去，要使学生产生建立数学模型的思想，有意识地训练学生将遇到的实际问题提升抽象为数学模型，通过数学模型的建立强化学生的数学理论知识的应用意识，这激发学生学习高等数学和积极性和主动性，使学生能主动地应用高等数学知识解决生活中遇到的实际问题，为后续专业课程中的研究培养丰富的实战经验。为此，作者认为我们应从传统的高等数学应试教育中走出，把数学建模内容作为一个重要的课程内容，融入教学大纲中，让所有学习高等数学的学生都能进行数学建模方面的思想训练。

　　三、结束语

　　文章从高等数学教学不能很好地与各专业的后续专业课程进行衔接的问题出发，从教师的授课制度、教师相关专业知识的提高、学生抽象思维能力的培养三方面对该课程的教学提出一些改进措施，希望能开辟高等数学教学新思路，提高教学水平。

　　参考文献

　　[1]张开银，李京颍，倪致祥.结合专业知识提高物理专业“高等数学”的教学质量[J].阜阳师范学院学报(自然科学版)，2010，27(3)：79-81.

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