新课程改革下高等数学的教与学

杨恩孝　许佰雁

摘 要：随着高等数学课程改革的深入，本文结合三本院校特点，就如何改革高等数学课程，使教师更好地教，学生更好地学，在分析高等数学课程的特点、教师及学生特点的基础上，给出了一些教与学的建议，希望能提高高等数学的教学水平。

关键词：高等数学；教师；学生；改革；方法

中图分类号：G642.0；O013 文献标识码：A 收稿日期：2016-05-13

作者简介：杨恩孝（1962—），男，吉林长春人，副教授，硕士，研究方向：高等数学教学研究。

近几年各大高校都在进行课程改革，作为重要的基础课程——高等数学也在进行着深层次的改革。这个改革不仅是教学内容上的调整，还在教法、教学内容的实用性等很多方面进行着改革。只有加大改革力度，才能更大地发挥高等数学在各学科中的基础性作用。那么如何才能改革好高等数学课程，更好地服务于大众呢？本文从高等数学的课程特点、教材的特点、教师的特点以及学生的特点四个方面进行了分析，笔者结合自己这几年的教学实践，给出了一些关于课程改革以及教与学上的方法和建议。

1.高等数学的课程特点

（1）抽象性更强。纵观整个高等数学教材可见，很多内容只有数量上的关系式和一些表达形式，其抽象性可谓远超其他自然学科。

比如很多大学生进入大学的第一堂课往往是高等数学课，而高等数学课中内容非常抽象的 “极限的概念”课。何为“极限”？《现代汉语词典》解释为“最大的限度”。但高等数学上的“极限”又不能直接解释为“最大的限度”这样的意思，事实上它的由来是一个逐渐形成的过程，是通过社会实践逐步演变而来的一种思想。大约公元3世纪，我国数学家刘徽创立了“割圆术”，即“割之弥细，所失弥少，割之又割，以至不可割，则与圆周合体而无所失矣”，这就是“极限”的思想。牛顿和莱布尼茨微积分理论的建立，逐渐将“极限”概念化。事实上，在极限思想的运用上，牛顿自己也摆脱不了极限概念的混乱；而后又有很多著名数学家如：达朗贝尔、波尔查诺、柯西等人逐渐给出了“极限”的明确定义。可见“极限”是多么抽象且难理解的知识。

事实上高等数学中的抽象远不止这一个，“连续”“多元函数连续性”“导数”“偏导数”“不定积分”“定积分、重积分”等都为抽象数学。

（2）逻辑性更强。高等数学中的每一个定义、定理、推论及一些重要结论，都是经过大量的逻辑推理和严格验证过的，所以它具有更强的逻辑性。每一次的证明过程都是对学生逻辑思维的培养。

例如，数列极限的性质：收敛数列的极限是唯一的。

证明：设a与b都是数列{xn}的极限，根据数列极限的定义，对任意给定的ε>0，分别存在自然数N1，N2，

使当n>N1时，有|xn-a|<ε；n>N2时，有|xn-b|<ε；令N=max{N1，N2}，则当n>N时，上两不等式均成立，而当n>N时，有|a-b|=|a-xn+xn-b|≤|xn-a|+|xn-b|<ε+ε=2ε

又因为a与b均为常数，而2ε也可以表示任意小的正数，所以上式当且仅当a=b时才成立，即数列极限是唯一的。

从上例证明过程可见，每一步的进行都是有因有果的，整个证明过程具有较高的逻辑性，没有凭空而来的东西。

（3）应用性更强。许多数学家都说过数学应用的重要性，如：“数学是科学之王。”

毕达哥拉斯：“数字，支配着宇宙。”

培根：“数学是打开科学大门的钥匙。”

笛卡儿说：“数学是知识的工具， 亦是其他知识工具的泉源，所有研究顺序和度量的科学均和数学有关。”

由此可见数学的应用之广泛。而这些应用必须建立在更高等的数学基础之上。

2.问题分析

笔者针对如何改革高等数学教学进行三个方面的分析。

（1）教材特点。随着各高校高等数学课的普及和推广，各式各样的教材层出不穷，但各大教材的内容安排上大同小异，基本都是分为函数和极限、导数与微分、中值定理与应用、不定积分与定积分、定积分的应用、无穷级数、空间解析几何、多元函数微分学、重积分及应用、曲线与曲面积分、微分方程等内容。这些内容相互联系，一环扣一环，逐渐深入。

（2）教师特点。讲授高等数学课程的教师基本都是数学类本科以上学历，他们应该说具备传授高等数学知识的能力，对教学内容也有很深的理解。但各校各专业对高等数学的要求不尽相同，教师个人能力也千差万别，教学方法、对知识的理解、讲解的思路都不一样，从而导致教学效果的不同。

（3）学生特点。各个院校的学生也有很大的区别，三本院校学生大体上具有以下几个特点。①基础较差，三本院校的录取分数线较低，学生质量自然也不太理想。如有的学生学习初等数学就已经很费力了，再让他们去学习高等数学，简直就是“要命”。这就会出现一个问题，即大部分学生对高等数学是敬而远之的，部分学生一入学就放弃了对高等数学的学习，甚至会有学生想转到一个不开数学课的院系去。②学习积极性不高，学生对不感兴趣的东西总是有排斥心理，无论老师怎么强调数学的重要性，甚至拿期末考试和毕业来“吓唬”他们也无济于事。而且很多学生看不到学习数学对专业有多大帮助，看不见成效，从而导致学生出现数学无用论的想法，学生从内心忽视数学课，积极性总也调动不起来。③依赖高科技，学生上课玩手机现象严重，有的戴着耳机听音乐看电影，有的在玩手机游戏。虽然教师采取了多种措施，但这种现象屡禁不止。④动手能力强，有很多学生还是比较喜欢动手操作的，虽然他们对数学不感兴趣，但如果让他们参加数学方面的活动，他们还是比较愿意参加的，而且还会有很好的表现。有的院校采取“2+2”的培养模式，即大一、大二在校学习理论知识，大三、大四进入企业模拟实习。这种模式非常有效，从企业和学生所提供的反馈信息来看，企业认为这些学生聪明、肯干。学生也有这样的反映：在校两年，什么也没学到；而到企业动手做事，反而能学到更多更实用的知识。

3.解决方案

（1）调整教材，编写模块化教材。根据高等数学课程特点，结合本校专业特点，及时调整教材，编写符合具有本校特色的教材。

另外，教材应突出高等数学的基础作用，在内容上简化抽象的知识点，多加入一些专业性习题，有选择性地删减或添加专业所需知识，但也应注意高等数学的体系完整性。针对不同专业的不同要求，可以将高等数学内容模块化、打包化，让学生觉得高等数学既有用又好学。这样才能提高高等数学在学生心目中的地位。

（2）教师队伍转型。教师队伍应从以下几个方面进行改革。①加强教师多方面能力的培训，使教师往“双师型”“双能型”方向发展。教师不仅应在课堂上传授高等数学知识，更应该在课堂外利用高等数学知识去指导学生解决实际问题。②多举办讲课、说课大赛。通过这种活动，迫使教师去深入课堂、深入教材，从而更好地向学生传授高等数学知识。③多听取名师讲课及多参加学术讨论班，集百家之长于一身，形成自己的风格；丰富自己的专业知识，从而提高教学水平。④多“备课”，这里的“课”不单单指教材内容，还是指教学计划、教学要求、重难点、学生基础、教学方式、教学手段等。教师只有做到心中有数，才有底气站上讲台。⑤对学生多一些爱，少一些冷漠。教师要起到传道授业解惑的作用，要和学生做朋友，去深入学生的内心，了解他们的所想所需，多鼓励他们，培养师生感情。对他们多一些爱，少一些冷漠，让学生充分信任你。⑥多一些奖惩措施。在教学过程中教师可以实行加分制、减分制，例如参加了数学方面的活动并表现良好的，期末考试成绩可以适当加分，甚至可以免试；对严重扰乱课堂秩序的学生，应当减分，甚至取消其考试资格直至取消毕业资格。避免期末考试一刀切的现象，这样既可让学生多接触数学，也有效避免了期末出现“临时抱佛脚”的现象，使数学真正深入学生的内心，真正为他们的专业服务。⑦多参加体育运动。身体是革命的本钱，教师平时也应注意加强体育锻炼，从而少请病假，避免耽误教学进度和影响学生的学习计划。⑧院校也应适当地提高教师的福利待遇，充分调动教师的教学热情，让教师真正爱上教学，把教学当成一项事业去做。只有免除教师的后顾之忧，这样才能促使教师全身心投入到伟大的教育事业中去。

（3）学生学习上的建议和要求。①克服“畏惧”心理。建立一种“别人能学会我也能学会”的信念，不要轻言放弃，更不能半途而废，树立坚忍不拔的意志，抱定“学海无涯苦作舟”的终身学习信念。②逐渐培养学习高等数学的兴趣。多看一些数学史，了解一些数学家的学习经历；多在网络上搜集一些名家讲座视频，逐渐培养对数学的敬仰之心，从而爱上数学。③经常复习和预习。孔子曾说：“温故而知新，可以为师矣。”复习是非常重要的一环，特别是逻辑性较强的数学学科，更应该复习已学知识，预习要学知识，才能领会到重难点，从而跟上老师的思维，才能真正欣赏到数学的美。④多做练习。学习数学必须做大量的练习，才能巩固所学知识，加深印象和理解；还要多看书，每看一遍都会有新的收获。正所谓“书山有路勤为径”，这是绝对有益的做法。⑤多参加数学方面的活动。每年会有很多关于数学方面的竞赛或活动，应经常参加，不要有心理压力，数学学不好，不一定参加不了数学活动。有的学生对高等数学又爱又恨，每次考试都不及格，但却有勇气参加全国大学生数学建模大赛，而且还可能取得好成绩。

4.改革效果及总结

各个学校的具体情况不同，笔者针对本校的教学情况，通过采取以上方式，教学效果有较大的改进，学生的学习兴趣也逐步调动起来了，而且从参加数学活动情况看，学生参加的人数越来越多，而且很多学生表现得非常优秀，获得了很多奖项。

高等数学改革是大趋势、大潮流，随着社会对各个专业的要求越来越高，数学作为基础课程，也应顺势而为。希望本文所提观点能得到同行和学生们的认同，对大家有所帮助！

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