高等数学教学强化学生数学应用能力培养探析

阮淑萍

(武汉船舶职业技术学院,湖北武汉 430050)

随着科技进步和社会发展，社会对于高水平数学人才的需求也在与日俱增。因此，我国高等数学教学不断深入发展优化，如何培养学生的综合素养以及提高学生的数学应用能力，是值得重点关注的问题。

1 当前高校培养学生数学应用能力的现状

随着国内高校不断扩张，越来越多的学生获得了接受高等教育的机会。在高等教育学科体系中，高等数学是一门非常重要的基础学科，教师在教学中始终遵循它严谨、科学、精准的特点，重视强调其严谨性与理论性，教学内容的主体是教授理论知识与解决数学问题。这种方法是符合逻辑的，但不匹配因材施教的教育特点。每个学生的数学逻辑思维能力与数学学习的基础不同，这方面较为薄弱的学生并不能很好地理解理论知识，单纯教授这些知识不利于学生的学习和吸收，更不能使学生达到学以致用、举一反三的效果[1]。在此情景下，学生学习将只是为了顺利通过考试、不挂科、完成学业要求，从而强迫自己机械地背题、做练习，导致学生缺乏主动学习意识，更不能从数学学习中体验数学乐趣，没有达到数学课锻炼逻辑思维能力和数学应用能力的目的。

2 学生数学应用能力较差的原因

2.1 教学内容不够丰富

教师上课以及学生学习都依赖于教材。目前，高校使用的数学教材编撰的主要内容是理论知识的推导过程，理论和学术性较强，缺乏实际应用的例子，与实际应用链接不够紧密，这使得教师教学难以过多地与实践结合。学生在学习过程中往往对于高等数学都有一种难以企及之感，不能真正懂其所以然，对于学习也就缺乏兴趣。

2.2 教学方式缺乏创新

目前高校普遍依赖于用考试成绩来判断学生的学习效果。在此情况下，学生学习的目标就是不挂科、顺利通过考试，因此容易产生学生应付考试的情况。在此学习氛围中，专心学习、潜心研究数学问题的学生寥寥无几。不单考试重要，教学过程也同样重要。改革教学方式手段，不仅可以提高学生分数，更重要的是能培养学生的数学能力。

2.3 学生锻炼应用能力的意识不强

数学建模是解决数学问题的主要途径。在教学方面，数学建模可以帮助教师直观地展现数学问题解决思路；在学习方面，数学建模则可以使学生对于数学知识的了解更加全面、透彻、深入。数学建模的中心其实是依靠数学思维。但是目前，许多学生没有养成使用数学模型来解决问题的习惯，没有自行探究和锻炼应用能力的意识。

3 高等数学教学中培养学生数学应用能力的方法

3.1 丰富教学内容

高等数学因其繁复的知识点和抽象严谨的逻辑推理让很多学生产生畏惧。目前不同专业并没有针对其专业特色而编撰的高等数学教材，这使得高等数学的知识与专业课的内容得不到很好的衔接，也没有着重培养专业能力，所以多数学生才觉得高等数学的学习非常困难。比如，针对医学专业，就可以将高等数学的知识点设置在医学专业的问题情景中：利用高等数学中的极限知识点、导数的知识点以及积分的知识来解决影子长度、影像中的切线和边界、影响的面积与体积等的问题，这样就将专业特色和高等数学的知识衔接得很紧密[2]。

3.2 改变教学方式方法

首先，要选择一种更好的课堂导入方式。课堂导入做得好，那么这堂课也就迈出了成功的第一步，因为它可以激起学生学习的兴趣，引发学生的思考，让这门课有更好的效果。因此，教师需要对自己的教学设计进行一定的优化，在课堂导入部分可以结合实际的生活背景，将一些数学问题与我们生活中的情景相结合，这样就可以一定程度上降低学习的难度，也可以锻炼学生的应用能力，并且让学生感受到数学在生活中的应用范围之广[3]。例如，在学习积分这一章节内容的时候，我们可以结合卫星发射的情景，如果要使卫星顺利发射，应该怎么运用积分来计算出卫星发射的初速度。通过这样的情景引入，不仅能够教授给学生知识点，还能培养学生的爱国意识，鼓励他们向研发人员学习，通过自己的思考解决问题。

结合现代化教学设备。就当前的教育来说，多媒体教学方式普遍应用于高校课堂，这种方式不论是对于老师还是学生来说都带来了很多好处，显著的优势就是便利。但是我们也不能磨灭传统板书的优点，完全取而代之，现实中仍有很多优秀教师的板书备受学生喜爱和推崇。因此将两者进行结合，各取所长才应是现代教学的良好趋势。同时，根据实际需求也可以引入网络教学作为辅助，现在有许多较好的教学平台和方式，如微课、翻转课堂等等。目前很多的教师都在多媒体平台中选取微课作为上课方式，微课具有简洁、高效、有趣等的特点，教师用展示图片或播放短视频的形式讲解知识点，可以使总结概括后的一个个知识点更直观地表示出来，灵活有趣易于学生学习和吸收。这种方式可以让学生产生新奇感，很好地吸引学生的注意力，提高学生的专注度和课堂效率。目前，微课的形式也越来越丰富，包括抖音、微视等自媒体。许多教师还通过网络直播的形式，邀请学生家长一起参与课堂，在课堂中增加与学生的互动，学生也可以自己安排学习时间，提高学习效率。就比如翻转课堂这一形式，它与我们传统的授课方式不同，它使学生和教师的身份进行了交换，学生可以自行设计这堂课的内容，有了更大的空间给他们发挥。总之，我们需要选择合适的教学方法，点燃学生对学习的热情，并且培养学生解决实际问题的能力。

3.3 在课堂教学中代入数学文化和建模思想

当前高等教育的对象普遍是零零后，他们是具有独立想法、更加渴望展现自我的一代。因而，兴趣引导教学产生的效果会远大于填鸭式教学，唯有兴趣可以使他们积极主动地探究数学问题[4]。在高等数学教育中可以补充数学知识，引起学生的学习兴趣。例如：数学文化、发展历史和建模思想等，讲述数学家或数学知识点的相关故事以及它的产生由来和发展历史，也可以讲讲目前这些数学知识在生活中的应用。举例来说，在讲解极限知识点时，讲解完理论知识，可以说说刘徽的割圆术、龟兔赛跑等的相关故事；在讲解级数内容时，就可以用农夫分牛的故事作导入。数学建模是用数学思维去解决问题，将所求问题用数学符号来表示，例如用零点定理解决椅子如何放平的问题时就可以采用数学建模的方法。

4 结 语

数学应用能力在生活中各个地方都有重要作用，对于大学生今后的工作生活都是百利而无一害。传统教育模式存在弊端，重理论而忽略应用的数学教育会限制学生能力的培养和社会的发展。当前高校高等数学教学的改革应侧重培养学生的数学应用能力。而教学现状显示，因为当前某些教育理念与方法的制约，对于培养学生应用能力的教学还达不到要求。这就要求高等数学教师积极改革教学方法、转变教育理念、接受新思想、发展新技术，使学生的应用能力能够得到提高也能收获学习数学的乐趣。