浅谈农科大学数学教学中的数学素质教育

李 燕，邹庭荣

(华中农业大学理学院，湖北武汉430070)

大学数学作为一门基础课程，在培养学生思维能力和分析处理问题能力等方面的作用是其他学科不可替代的，其教学效果的好坏直接影响到后继课程的学习，甚至影响到学生知识结构的完整性和今后的工作和学习。所以，大学数学教学对素质教育所起的作用不容忽视。而如何在大学数学教学中进行数学素质教育则是许多数学教学工作者所关注的共同问题。

1 农科大学数学教学中数学文化的渗透

越来越多的数学教育者已经认识到，数学不仅仅是一种知识，而且是一种思维模式、是一种素养、也是一种文化。大学数学教学在人才中越来越显示出其独特的、不可替代的重要作用。

许多教师在教大一新生时，经常会遇到学生问这样的问题:“学数学有什么用?”作为一名农业院校的数学教师，当我面对这样的问题时，我往往喜忧参半。我高兴的是，发出这样疑问说明学生较中学时长大了。从小学一年级到高三他们就一直在学数学，但他们可能不会发出这样的疑问，他们只会尽自己百般的努力去学好数学。而今他们在大学一年级之初，能和老师探讨这样的问题，说明他们学会思考了，有自己的主见了，说明他们正在从被动的学习向主动学习转变，从而反映出大学期间是青年学生可塑性很强的一个时期。令我担忧的是，非数学专业的学生之所以产生这样的疑问，是因为他们目前看不到数学与他们专业的必然联系。而事实上，现代社会日新月异，社会对人才的要求越来越高，社会所需要的是应用型复合型的人才，社会也越来越注重人的能力和素质。所以，学生这样简单的带有明显功利思想的“学数学有什么用?”的问题不得不引发数学工作者的思考:我们究竟应该在大学数学教学中传授给学生些什么?

传统的农科大学数学课堂教学受学时和学生基础的影响，更多地强调直接应用有关的公式和结论进行解题训练。这在一定程度上不能满足新时代对大学数学教学的要求，不能充分有效地利用大学数学课堂教学进行素质教育。可喜的是，随着近年来有关学者对数学文化的深入研究，将数学文化渗入到大学数学课堂，已成为多数数学教育工作者的共识［1］。越来越多的数学教育工作者已经意识到农科大学数学教学中数学文化的渗透对素质教育所起的作用。比如大学数学教学中渗透数学文化教育，有利于调动学生学习数学的积极性;有利于培养学生的数学素养;有利于学生个性发展和理性思维的培养;有利于塑造学生优秀的人格品质等［2］。

对于如何在农科大学数学教学中渗透数学文化，做法是多个方面的。以我们学校为例，目前已经尝试的有三种形式:

(1)单独开设《数学文化》课

由资深教授向学生开设《数学文化》公共选修课，并有专用的《数学文化》教材。单独开设《数学文化》课，由于时间充裕，给了教师系统讲授数学文化的一个平台，也使学生对数学思想、数学观点、数学思维、数学方法等基本的数学文化内容有了较全面的了解。

从教师的角度来看，《数学文化》课程的讲授比数学理论类课程的讲授要难得多。因为要讲好《数学文化》课，教师必须准备相当多的素材，而且还需要教师本身具备良好的数学素养和文化素养，以及非常高的驾奴课堂的能力。从学生的角度来说，《数学文化》课的内容比其他数学理论课的内容要生动得多，精彩得多。而且在《数学文化》课上，学生有更多作小论文的机会，甚至还有上台作小报告的机会。这样，在学生写小论文和准备报告的过程中，必然会查阅很多的关于数学的相关文献，从而丰富了学生的数学知识，提高了学生的数学素养。

(2)在大学数学课堂教学中融入数学文化教育

由于受学分限制，在《数学文化》课尚不能成为全校必修课时，我们通过在现有的大学数学课堂教学中融入数学文化教育，让大学数学课堂教学成为素质教育的一个重要组成部分。这也是我们学校目前进行数学文化教育最普遍的形式。而且在大学数学课堂的教学中，注重数学与学科专业的联系。比如在给农学专业讲授定积分在几何上的应用，求不规则平面图形的面积时，我们会讲怎样利用微元法求在农学中有广泛应用的叶面积问题。在讲授过程中，我们先拿出几片叶子，问学生怎样求它们的面积。然后选取一片叶子，引导学生一起建立直角坐标系，定义叶子的边界曲线。最后用微元法求叶面积。这样，将数学的几种基本思想融入在求叶面积的实际问题中。并留下问题让学生思考当叶子的边界曲线连续但不可导时该如何求叶面积。从而让学生自己去领悟“学数学有什么用!”并适时地引入马克思的话:一门科学只有当它成功地运用了数学之后，才算达到了真正完善的地步。

(3)举办数学文化节

2010年4月我们成功举办了面向全校学生的“华中农业大学首届数学文化节”。虽然许多学校都举办过数学文化节，但基本上是数学学院组织或承办。就我们所知，目前为止全校性的举办在农林院校还是唯一。通过“速算24点擂台赛”、“数学文化展板”、“数学爱好者”征文比赛、“数学之美”演讲比赛等一系列活动，将数学文化教学从课堂延伸到了课外。为学生更好地了解数学、学好数学、用好数学打开了一扇窗户。

2011年4月我们成功举办了历经1个月第二届数学文化节，此次活动以“学数学、用数学、爱数学”为主题，开展了数之韵”电影展、“玩转数学”—趣味数学挑战赛、数学爱好者有奖征文及系列专家报告等一系列的活动。参与面相对第一届数学文化节更加广泛。

通过这两次数学文化节，极大地鼓舞了学生学习数学的热情。很多学生参加数学文化节后深切地体会到:数学和谐而美妙，用数学无处不在，爱数学其乐无穷。

2 农科大学数学教学中数学实验的渗透

传统的大学数学课堂教学是单纯的理论课教学，而为了培养高素质人才，在大学数学课堂教学中培养学生借助于数学软件解决农林类问题的能力已成为农科大学数学课堂教学不可缺少的一部分。

在大学数学课程中进行数学实验教学，对大学生进行数学软件普及教育，学时不多，受益面大，学生能用软件求解微积分及线性代数中的计算问题。激发了学生学习数学的热情，也培养了学生的实际动手能力。从最开始学生连基本的操作都不会，到后来能自己用软件画出三维图像，学生从中所获得的成就感和自豪感将激励他们探索新的知识。数学实验在农科大学数学教学中的渗透，有效地提高了课堂教学质量［3］。另外，数学实验(数学建模)选修课程也能进一步提高学生数学建模能力与软件应用能力［4］。

3 农科大学数学课程考核方式的改革

考试是学校教学中最基本的、最重要的测验学生学习效果、检查与评估教师教学效果的一种方式，也是教学过程不可缺少的环节，它对人才的培养具有深远影响。农科大学数学传统的考试大多采用唯一的闭卷考试方式，一般仅限于考教材中的基本知识和技能，缺乏对学生能力与素质的综合考察，不利于学生思维、分析、综合能力的培养和创新精神的形成［5］。

如果不改革农科大学数学课程考核方式，则仍然摆脱不了类似于解题训练的老的教学模式，数学教学仍然脱离不了应试教育，则无法真正将数学文化与数学实验渗透到大学数学课堂教学中。

近几年，我校对农科大学数学课程考核方式的改革也进行了探讨［5］。体现在试卷上的是考题类型多样化。命题时，增加了题型设计的灵活性，多出一些综合性、应用性、一题多解、甚至无标准答案的题目。比如要学生谈谈对某个定理的理解;以及应用此定理的心得体会;并提出与此定理有关的几个问题等。这都要求学生在学生的过程中多思考问题，从而避免了“死读书，读死书”的现象。真正让考试为素质教育服务。

在农科大学数学教学中渗透数学文化与数学实验，以及进行农科大学数学课程考核方式的改革，是三位一体的，其根本目的都是为了在农科大学数学教学中实现素质教育。

［1］ 邹庭荣.数学文化欣赏［M］.武汉:武汉大学出版社，2007.

［2］ 邹庭荣，曹殿立.农科大学数学教学中渗透数学文化教育的探讨［J］.中国大学数学，2008，(10):14 －16.

［3］ 曹殿立，邹庭荣，李浩贤，等.农业院校数学实验课程建设的实践与认识［J］.实验室研究与探索，2009，(3):230 －232.

［4］ 汪晓银，邹庭荣.数学软件与数学实验［M］.北京:科学出版社，2007.

［5］ 邹庭荣，文凤春，马晓燕，等.改革农科微积分课程考核方式探讨［J］.华中农业大学学报，2010，(2):165－168.