普通高校数学教育中研究教学方法改革与实践

一、引言

大学数学是一门集高度严密性、逻辑性、精确性与抽象性为一体的课程，对大学生的综合素质培养有着其他学科所无可替代的重要作用。它能够锻炼人的抽象思维、逻辑思维和辩证思维能力。通过数学学习，可以激发学生的创造精神，提高学生的思维能力。伴随着计算机技术、电子信息技术的迅猛发展和互联网的曰益推广与运用，如何全面提高大学生的综合素质，培养具有创新精神、创新意识和创新能力的应用型人才已经成为普通高校教学改革的一个热点问题，而大学数学中教学手段和教学方法的改革则是教学改革成功的关键，也是实现应用型人才培养目标的基本保证。因此，传统教学手段与多媒体教学手段结合并用、传统教学方法与现代教学方法有机融合，优势互补，相辅相成，则成为高校教学手段和教学方法改革和发展的必然趋势。目前，许多高校在大学数学教学改革和考核方法方面也做出了不少改革和尝试，并取得了一定的研究成果，但总体上来讲，还未能在实质上取得重大突破。

二、目前普通高校在数学教学教育中存在的主要问题

第一，传统的教学手段仍然占领着课堂。满堂灌的教学方法在国内由来已久，但这个问题仍然没有得到有效解决。究其原因；其一，教师认为学生认知能力有限，自己的教学经验丰富，善意地将自己所掌握的知识，事无巨细地想全部传授给学生；其二，很多教师认为一节优质的课堂，是教师能更好的掌控课堂教学，学生要么是认真的听众、观众，要么是帮助教师完成“教学任务”的配角；其三，在应试教育的背景下，满堂灌教学追求的是“知道”或“记住”而忽视了学生学习参与教学的积极性。因此，这样的教学模式会带来一些弊端，一方面，课堂教学的主体——学生未能真正参与到课堂教学之中，学生不能主动把所学的知识融入自己的知识体系当中，而是教师硬灌进去的，不利于学生思维能力的培养和锻造；另一方面，教师大量的板书，让学生成为抄写工，学生疲于记笔记，忽视了学生对知识的思考和认知过程。久而久之，就会扼杀学生自主学习的积极性和创造性。大量的教学实践证明，这种单一的、满堂灌式的教学模式也很难达到预期的教学效果。

第二，单一的多媒体教学使学生望而生畏。优越的多媒体教学手段与传统的满堂灌式的教学手段相比具有许多优长。这是毫无疑问的。但在大学数学的教学过程中，许多内容尚且需要教师进行严密的推导和演算过程，如果单一的使用多媒体教学手段也就会出现一些弊端。这是因为，单一的使用多媒体课件教学，无形中会加快了老师的授课进度，课堂信息量加大，教学节奏加快，学生的思维跟不上老师讲课的思路。加之，教师在授课过程中频繁地切换幻灯片，极易造成学生视觉的疲劳；一些老师在授课时，把主要精力用在了课件的切换和讲解上，忽视了师生之间的课堂交流与互动，极易造成老师在台上讲得激情满怀，学生在下边听得摇摇欲睡，其教学效果不佳。121还有个别教师制作的课件过于注重外在形式，背景画面有的设计有动画或图片，而过多的动画和图片，容易造成学生眼花缭乱，分散了学生听课的注意力，无形中也就降低了课堂教学效果。

第三，师生课堂互动与交流欠缺。教学是教与学的双向活动，应该以学生学到真知识、真技能为最终目的。在课堂教学过程中，教师考虑的不仅仅是如何把知识传授给学生，更重要的是要考虑如何让学生学会自主学习的方法和解题的基本思路。由于大学数学课程教学具有课时紧、内容多、进度快、信息量大、要求高等特点，其教学任务较为繁重，为了完成教学任务，不少教师通常采取传统的满堂灌教学模式，教师在讲台上讲，学生在下面被动地听。教师与学生、学生与学生之间缺乏情感的交流与互动，学生始终处于一种被动学习的状态。在这种以教师为中心的教学氛围下学生丧失了学习的积极性和创造性。

第四，教师所讲的数学知识与学生所学专业结合不够。在普通高校中，不少数学教师在讲授《高等数学》、《线性代数与几何》等课程内容时，一般都是按照教学大纲和教学计划要求按部就班地进行系统讲解，在讲授过程中，主要突出基本理论、基本内容、基本方法的讲解和解题步骤的演算或推导，但与学生后继所学的专业课结合不够紧密。比如：在讲“Laplace变换”时，教师系统地讲授了“Laplace变换”的概念及计算方法，但是为什么要学习“Laplace变换”这一内容？学生在学习专业课时哪一章节中要用到这一知识点？由于数学教师对专业课程教学内容了解不够，以致造成在与学生所学专业课结合时感到力不从心，二者缺乏有机的联系，进而导致一部分学生认为学习数学无用，对学习数学课程缺乏兴趣，待到学习专业课时，方知学习数学的重要性。但由于开始没有学好数学课程，也就在一定程度上影响了学生后续专业课程的学习。这一问题较为普遍。签于上述原因，大学数学教育应加强教学手段和教学方法的改革，这是普通高校教师应认真思考的一个重要课题。

三、大学数学教育中教学手段和教学方法改革理论研究与实践

第一，充分发挥多媒体教学在大学数学教学中的优势。在传统的教学过程中，教学内容、方法、步骤都是教师事先准备好的，课堂以教师为中心，学生被动地参与这个学习过程，致使学生对抽象的大学数学失去兴趣，甚至感觉很难，所以单一的板书教学无法激起学生的学习兴趣。而多媒体教学可以辅助传统教学，起到推波助澜的作用；其一，多媒体教学可集文字、声音、图形、影像、动画等信息功能于一体，可以提供全方位多种感官的外部刺激，可以将原本看不见、摸不着的内容，通过多媒体课件可以形象、直观地映现在学生的面前，这对于学生获取知识和理解与掌握教学内容具有十分重要的促进作用；其二，多媒体课件所提供的眼、耳、手、脑的结合刺激比传统教学模式中教师所提供的外部刺激要强烈得多，因此能够给学生留下深刻印象和记忆痕迹；其三，多媒体教学形象、直观、省时的优势，使学生视听结合，手眼并用，有利于激发学生学习数学的兴趣和欲望。

第二，多媒体教学手段与传统教学手段结合并用，优势互补。先进的多媒体教学手段与传统教学手段相比，不仅更新了传统的教学方法和教学手段的能动作用，而且对传统教育理念也产生了全面的冲击和挑战。但是，在普通高校的数学教育中，多媒体教学手段应是一种重要的辅助教学手段，它不可能完全替代传统的教学手段。这是因为人的大脑思维过程通常情况下是较为缓慢的，对事物的认识需要有一个思考的空间和接受的过程。如果教学过程中单一的使用多媒体课件教学，屏幕上的内容会一闪而过，没有师生共同参与知识的生长过程，违背了人们认知事物的思维规律，极易损伤学生接受新知识的自尊心和自信心。尤其是对数学基础较差的学生，他们接受如此抽象的数学知识需要有一个思考和接受的时间，所以在数学教学中必须将多媒体教学手段与传统教学手段结合并用，优势互补，充分发挥它们的综合效能，科学设计板书与课件在黑板和屏幕上显示的顺序和时间，相辅相成，密切配合，给学生提供一个愉悦和宽松的学习环境，进而激发学生学习的积极性和创造性。

第三，注意加强师生课堂互动与交流。传统的大学数学教学一般是以能否完成规定的教学任务为中心，较少关注学生的知识接受情况，这不仅会降低学生学习数学的积极性，甚至还会使学生对抽象的大学数学产生畏惧心理。著名教育学家苏霍姆林斯基说：“课堂教学应引起良好的情绪感觉。”所以在教学过程中，教师要充分考虑学生的感受，应根据不同的教学内容，灵活采取提问、设问、自问自答，师生互动，学生提问、生生互动，学生登台讲课等方式，活跃课堂氛围。在课堂互动过程中，教师要注意发现学生的闪光点，尤其是对基础较差，反应较慢的学生，即使他们有点滴进度，也要及时予以表扬，使学生都能体会到学习成功的快乐，进而激发学生的求知欲，调动学生学习数学的积极性和创造性。

第四，密切结合学生专业进行数学教学，培养高素质应用型人才。数学是人类几千年的智慧结晶，学习数学的目的旨在使学生接受数学思想，数学精神的熏陶，提高学生的思维品质和科学素养，培养和训练人的逻辑思维，立体思维，在日后的生活和工作中能够应用数学知识解决实际问题。笔者在课堂教学中，注重将理论内容与学生专业密切结合，例如对于我院电气工程及自动化、电子信息工程和自动化专业的学生，大三的专业课里面要用Laplace变换的方法解决电路问题，那么在大二讲授《积分变换与场论》Laplace变换内容时，适时地将相关电路中的一些例题拿到课堂上进行简要介绍，学生听后豁然开朗，感到学习《积分变换与场论》非常有用，进而提高了学生学习的欲望。再如，在讲《线性代数与几何》中的“矩阵”这一内容时，学生感觉内容非常抽象，不知道学习它到底有何用？这时，就将课前做好的一些“矩阵编程”呈现给学生；还有，计算机人脸识别，文字识别OCR等也都使用了矩阵，将矩阵输入编程中，再对数据进行存储和运算而得到；计算机的网络通信和加密，也涉及矩阵运算等等。通过简单的讲述学生会发现用“矩阵”可以解决很多前沿的问题，通过教师简单的点拨，使学生切实感受到学习数学的必要性。有效地提高学生学习数学和应用数学的兴趣。

四、结束语

笔者将上述研究成果，有机地运用于学院的教学实践中，取得了理想的教学效果，深受学生欢迎。例如，在2015年期末的《积分变换与场论》课程考试中，笔者所教的一个30人的电子信息专业的班级，优秀率为33.3%，及格率为100%。总之，在教学过程中，秉承“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，依据普通高校学生学习的特点和人才培养目标需求，积极开展教学手段和教学方法创新和改革，将多媒体教学手段与传统教学手段有机结合，优势互补，充分发挥各种教学手段的综合效能，加强师生课堂互动与交流，注意激发学生学习的兴趣，让学生从不爱学、不愿学、不会学逐步转变为我爱学、我愿学、我会学。注重提高教学效果和学生学习数学、应用数学解决实际问题的能力。为培养和锻造更多的高素质应用型人才做出更大贡献。

作者：彭丽，荣建华，张媛媛（石家庄铁道大学四方学院，石家庄学院）