广西科技师范学院 黎运发
21 世纪是数字时代,信息产业已成为一支新生力量,其发展速度一直在逐年增长。高校规模一直在扩大,进而每年大学毕业生的数量也都在增加,大学生是如今人才市场的重要力量。当今社会对于人才的要求越来越严格,我们国家需要的是高素质的人才。因此,高校对于学生的培养不仅仅局限于学生的学习质量,更为重要的是逻辑能力以及解决问题的能力。那么,如何实现当今大学生这些能力的培养就成为一个亟待解决的问题。高等数学属于大学生课程体系中的基础课程,因为它是学习专业课程的工具。高等数学方法和数学思维对于解决实际的应用问题至关重要。
高等数学课程是每一个高等学校最重要的公共基础课程之一,尤其对于理工科和经济管理专业的学生来说,高数,是学生进入大学后首次接触的核心课程。刚步入大学的学生,对于学习还是处于紧张的状态,学习劲头比较足,所以把高数安排在大一学期。高数的学习好坏,对于之后大二、大三涉及的相应专业课学习至关重要。千里之行,始于足下,若是一开始基础就没有打好,之后更加深奥的专业课学起来也就更费劲了。学好高等数学有利于培养大学生分析问题和解决问题的能力,数学本身就是逻辑性极强的课程,高等数学的学习过程对于学生的逻辑性能力培养也很有帮助。
如今,大学的高数课堂都是大班进行教学,这就造成课堂学生数量多,教师就一个,师生的分配极其不合理。教师既要负责教学,又要看着上课的学生状态,了解学生的掌握情况。所以,教师经常顾此失彼,常常费半天劲,可是课堂的教学效果却不尽如人意。传统的高数教学方式就是单一形式,只是由教师对学生进行灌输式教学,而缺少双方的互动,课堂教学质量也会大打折扣。此外,目前大多数高校的教学模式比较单一,考核的方式也是期末的一张试卷,有的大学所出的期末试卷甚至大部分是往年考过的题目,考查范围是多年不变的知识点,即使这样,还是有大批学生高数挂科。这与传统的教育方式有分不开的关系,教师的教学理念还是老一套,缺乏内容的创新,大多数教师只是关心学生有没有挂科,对于学生到底有没有掌握其中的能力,或者自身的素养有没有提高并不关注,这真的是本末倒置了。这种传统的高等数学教育模式给当下的学生学习,甚至是教育界,都带来了负面的影响。传统高等数学教学模式的改革迫在眉睫。
在1981 年,美国人Spady W.D.针对当今的教育弊端,提出了OBE(Outcome Based Education)教育理念,相比注重一节课教师教了什么内容,该理念更注重“产出”,开始注重课堂上学生到底学到了什么,掌握了什么。这种理念从一出现,就引起了业界的轰动。因此,也立即获得全世界的关注和认可,成为当时众多发达国家教育改革的主流观念,特别是美国、英国、加拿大等发达国家。我国也不甘落后,于2013 年6 月,正式引入OBE 教育理念。
OBE 教育的核心思想表现在以下几个方面。首先,无论是什么样的人,不涉及他的出生等,最终都可以通过学习,取得相应的成功。当然这里的成功没有统一的答案。其次,每个学生都有自己独特的个性,对不同的学生都应该对症下药,因材施教,这也是OBE 教育理念注重的个性化施教思想。第三,OBE 教育不会区分学生高低,评估教师的讲课,前提就是每个学生都能掌握本次教学的内容。第四,OBE 教育中明确要求,对于大学生的最后的学习效果,高校都应该负起责任来,毕竟,学生在大学学到的东西与高校的责任关系密切。此外,高校对于教师的教学,每学期都要有具体的考核标准,以不断促进教师的教学模式更好地适应学生的听课效率。最后一点,OBE 教育注重的是学生最终掌握的能力,比起取得高分还是低分通过考试来说,这些都是微不足道的。大学本就是进入社会的熔炉,我们都希望每个大学生能在大学中学到处理问题的能力。对于这一点,高校必须负起相应的责任,对于每一项学生该掌握的能力,要有相应的课程,且制定明确的要求。
上文提到,数学教育的核心不是单纯地教给学生知识,让他们取得高分,更为重要的在于数学学习方法。在这个过程中,使学生获得之后走入社会需要的能力,比如抽象思维能力、批判性思维能力、逻辑思维能力、自主学习能力、对计算的熟练运用能力以及综合能力等。想要达到这些目标,教师就需要对自身的教学方式、教学理念、培养目标等进行改革,吸取传统教学的精华,并融入OBE 教学理念。因此,教师可以采取以下方法。
1.将传统教学中以教师为主体的教学模式转变为以学生为主体的教学模式,正如OBE 教育理念提倡的以学生为中心。不同专业对于高等数学学习的要求是不同的,教师要明确自己所教的学生专业对于高数的要求,如对于理工科的学生要多上心,将课堂变灵活一点,期末考试除了考查书本上的知识外,还要有体现团队精神的实践作业。在学期一开始,让学生以自由结组的形式,选择要完成的案例。教师要定期检查,确保每个学生在团队合作中都有特定的分工,杜绝浑水摸鱼的现象发生。学生必须通过查找相关文献,找到解决问题的数学工具和方法。在这个过程中,激发学生的学习兴趣,带动所有的学生积极学习,每一个学生分析和解决问题的能力都会有所提高。
2.教师要积极鼓励学生参与数学建模竞赛,无论最终是否得奖都应有相应的加分奖励。数学建模竞赛与OBE 教育理念相一致,数学建模的过程就是积极提倡学生利用所学的数学工具来完成任务。比如利用matlab 工具,matlab 工具箱可以将躺在高数书上的函数,变成形象的3D 图形。利用matlab,枯燥乏味的数学公式也会变得生动,学生对于该函数的理解也会不一样。在这个过程中,学生的动手动脑能力都会得到锻炼,并且学习的趣味性大大增强,学生不会因为数学知识的枯燥而产生厌学情绪,相反还会提高他们对数学科目的兴趣,这对于学生来说是大有裨益的。当掌握了这些能力时,学生今后看问题的角度都会不一样,将来走入社会以后,也就能更快地适应社会生活。
3.教师要认真选择课程内容,加强教学的趣味性。教学内容和教学设计的改革是OBE 理念与高等数学教学结合的重要内容,根据高数教学的课程特点,教师要对学生进行摸底,掌握学生的能力与水平,因材施教,选择合适的课程内容,而不是一味地教授课本的内容。学生能力水平不同,很容易导致部分学生跟不上进度。另外,积极开展相关的教学实践活动是提高学生高数学习兴趣、减少学生对科目抵触心理的有效方法。教师可以通过举办一些高数知识竞赛,让学生通过结组,进行一些趣味性的高数知识竞赛、计算竞赛,让学生在愉悦的课堂环境下,学到更多的知识,提高对高等数学的学习兴趣。
4.教师要改革课程方式,加强学生实践能力。根据OBE理念,我们可以得出,该理念强调对学生产出导向特点,因此,教师需要大幅度增加实践教学的时间,通过对课程教学方式的变革,实现学生在高等数学知识、能力、数学素养等五个方面的目标。实践能力是高等数学目前教学当中的难点,因为数学本就是抽象的概念,具象化的案例所需的计算与公式十分繁杂,很少有针对某个公式或某个知识点适用的实际案例。教师需要利用情境导入等方式,多在课堂教学当中运用实际案例,提高学生的注意力,让学生在实际案例的讲解当中,明白公式运用的实际价值,提高其对高等数学科目的重视。一些实际案例导入后,需要让学生去实地考察,测量,然后将信息汇总、整理,筛选出需要的数据,并找到适用公式进行计算,既培养了学生的实践能力,还让学生掌握了理论知识。
5.教师需要进行课堂成果展示,建立起奖惩机制。许多高校目前课堂教学对学生的奖惩机制并不到位,许多学生上课睡觉、玩手机、翘课,严重影响了正常的教育教学活动,这些行为不仅是对教师辛勤劳动的不尊重,同时也是对学生个人未来的不尊重。完善课堂奖惩机制,对优秀的学生的作业、课题成果进行奖励,对普通的学生成果进行鼓励,对较差的学生成果进行鞭策,并认真为其分析问题,改变学生传统的学习方式,即平时不努力,期末考试考前刷题的情况。从而实现高等数学教学与OBE 的融合,提高教学质量与教学水平,让学生掌握更多的知识,提高自身能力。