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高等数学课程教学改革的相关研究

马保忠 高铭

昆明城市学院,650106

摘要: 在高等院校教育教学工作当中,积极对课程进行优化改革十分必要,结合实际情况而言,必须要将“立德树人”理念深入日常工作,贯彻落实专业教学的优化改革提升品德修养的基本原则,令各个学科都能够强调价值塑造,实现高等教育的生命周期生态化发展和进步,符合社会对于高等教育的发展要求。在本文中,将以此为背景,阐述高等数学课程教学改革的现实意义和策略,期望能够为一线教师提供参考。
关键词: 高等数学;教学改革;立德树人
DOI:10.12721/ccn.2024.157109
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新时期的高等教育也必须要强调知识传授和思想引导融合,促进“教”和“育”协同发展,提升学生专业能力、深化学生道德素养。作为高校有代表性的基础课程,高等数学的课堂教学必须要更加关注创新和改革,深化其人文内涵,从广度上拓展课堂内容量、从深度上探索课堂育人价值,打造新型的创新学科课堂,提升教学效率和教学质量。

一、高等数学课程教学改革的现实意义

(一)实现高等数学学科的育人目标

高等数学不仅是理工、经济、管理、法律、商业等专业的核心必修课程,而且其本身也学时较长,涉及学生和教师的数量也比较多;另外,高等数学本身也是在每个专业的学生考取研究生的过程当中仅次于专业课的关键考试学科,其重要性不言而喻。在新时期、新课改的大环境下,高等数学教学的深度改革要求教育工作者必须理性地寻求变革,深刻理解高等数学的德育目标,并分析在多元化背景下教学改革的关键难点。

除此之外,还需要深入思考“思政育人”与“教育资源的扩展、教育空间的拓展、教学的多维实时互动”之间的关系,注重教育质量与学习型社会建设、优秀民族文化的传承与发展之间的相互融合与彼此转化关系。经由这些发展,高等教育的学科育人目标才能够得以实现,使数学教育迈向新的模式,不断深化大学生对“数学教育”的认识。

(二)提升学生综合素质

高等数学课程不仅仅局限于传授数学知识,更是培养学生逻辑思维、抽象思维和解决问题能力的重要途径,通过改革可以将数学知识与实际问题相结合,激发学生的学习兴趣,引导学生将数学思维应用于其他学科领域,从而促进学生的全面发展。如在教学过程中,可以通过案例分析、实际问题解决等方式,让学生在解决具体问题的过程中,深入理解数学知识,提高他们的应用能力。

高等数学课程改革还注重培养学生的创新意识和创新能力,通过引入新的教学方法和手段,如项目驱动、团队合作等,可以激发学生的创新思维,培养他们的团队协作能力。条件允许的情况下,通过开设一些与数学相关的跨学科课程,如数学建模、数据分析等,可以拓宽学生的知识视野,提高他们的综合素质,为学生未来在科研、工程、经济等领域的深入学习和工作打基础。

(三)促进教师专业成长

高等数学课程的教学改革不仅仅对学生的学习和发展具有积极的影响,而且对于教师的专业成长和职业发展同样具有至关重要的意义,通过改革,教师们被鼓励不断更新和改进自己的教学理念,掌握并运用新的教学方法和技能,以适应新时代教育的需求和挑战。教师们需要积极参与各种教学研讨活动、专业培训课程以及学术交流会议,通过这些途径不断提升自身的教学能力和科研水平,在这个过程中,教师们能够更加深入地理解学生的学习需求和心理特点,从而调整和优化自己的教学策略,实现更加个性化和高效的教学。

教师在教学改革的实践中,不仅能够提升自己的教学技巧和科研能力,还能够更好地与学生进行互动和沟通,促进师生之间的共同成长,教师在改革过程中积累的宝贵经验和取得的显著成果,不仅能够为其他学科的教学改革提供有益的借鉴和参考,还能够推动整个高等教育教学改革的进程,为培养更多高素质的人才奠定基础。

二、高等数学课程教学改革的实践策略分析

(一)深度挖掘教材内核,明确教育改革切入点

开始授课之前,高等数学教师应组织一次课程团队的研讨会,深入剖析教学内容的各个维度,明确教学目标和学生需求,确保教学内容与学生未来职业发展紧密相关。通过研讨,教师们可以共同探讨如何将数学知识与实际应用相结合,设计出更具创新性和实用性的教学方案。此外,教师们还应关注教材中蕴含的数学思想和方法,挖掘其在培养学生逻辑思维、创新能力和解决实际问题中的作用。通过这样的策略,教师能够更好地引导学生深入理解数学的内在逻辑,激发学生的学习热情,从而提高教学效果。

例如,在“高等数学绪论”教学中,教师可以引入数学史的元素,讲述数学概念和定理的发展历程,以及数学家们在解决实际问题中的创新思维和方法,学生不仅能够了解数学知识的来龙去脉,还能够体会到数学与现实世界的紧密联系,从而增强学习的趣味性和实用性;同时,教师还应鼓励学生在学习过程中提出问题,开展小组讨论,通过互动式学习,培养学生的批判性思维和解决问题的能力,在教学过程中,教师应注重培养学生的自主学习能力,引导学生学会如何利用网络资源和图书馆资料,进行自我探索和研究,从而为终身学习奠定基础。

再如在“定积分”知识教学中,教师可以设计与实际生活紧密相关的应用问题,如计算物体的体积、面积等,让学生在解决这些问题的过程中,理解定积分的概念和计算方法,学生能够更加直观地感受到数学知识的实用价值,从而提高他们对高等数学学习的兴趣和动力。通过这些教学策略的实施,高等数学课程的教学改革能够更好地满足新时代教育的要求,培养出更多具有创新精神和实践能力的高素质人才。

(二)细化高数教学目标,实现学科育人价值

高等数学课程的思政教学中,应当将人文主题和学习任务作为核心要素深入挖掘和强调,人文主题不仅包括理想信念、民族责任担当等重要方面,更是家国情怀和民族精神品质的集中体现,同时也彰显了数学的人文功能,学习任务则需要将数学知识与实际生活和实践相结合,让学生在实践中深刻体会到数学的实用价值和深远意义。因此,高等数学教师在进行课程设计时,应当慎重思考、细致规划,将人文主题和学习任务有机融合,从而提升课程的育人功能,以高瞻远瞩的态度思考数学学科思政元素的价值和深远意义。

教师在教学过程中,需要认真梳理和明确教学目标中的重难点,将大学生的个人发展与国家的发展紧密结合,从而提升新时代社会主义建设者的使命感和责任感。如讲解高等数学的教学内容时,教师可以从以下三个维度进行教学目标的设计:首先,利用智能化设备简化数学的演算过程,使学生能够掌握更多的数学综合知识,从而提高他们的学习效率和理解能力;其次,引入生活中常见的数学问题,降低大学生对数学定理的畏难情绪,通过历史唯物主义的视角审视数学问题,激发他们探索数学世界的兴趣和热情;最后,设计丰富多彩的数学实践活动,引导大学生发现数学学科的独特之美,以及数学和科学在现代社会中的强大力量,从而激发他们献身于科技发展、投身于祖国建设的崇高热情。通过这样的教学设计,不仅能够培养学生的数学素养,还能够培养他们的社会责任感和历史使命感。

(三)融合数学文化相关内容,深化人文内涵

高等数学作为大学生的基础学科之一,其内容不仅复杂而且涉及面非常广泛,这常常使得学生们在学习过程中感到畏惧和困惑,为了应对这一问题,教师在教学过程中可以巧妙地融入数学文化、数学家的传奇故事以及数学在社会建设和发展中的巨大成就和贡献。通过这些生动有趣的内容,教师能够有效地激发学生们对数学的兴趣和好奇心,从而改变他们对学习数学的消极态度。

例如,通过讲述数学史上的重要发现和数学家的故事,来展现数学知识的形成过程和数学思想的发展脉络,这样的讲述不仅能够帮助学生理解数学概念的来龙去脉,还能够激发他们对数学的兴趣和好奇心。例如,通过介绍牛顿和莱布尼茨对微积分的独立发现,学生可以了解到微积分是如何在解决实际问题的过程中诞生的;讲述欧几里得《几何原  本》的编纂,不仅展示了几何学的严谨结构,也启发学生思考数学证明的逻辑美;通过分析费马大定理的历史,学生能够体会到数学问题解决的长期性和挑战性,以及数学家们不懈探索的精神;还可以展示数学在现代社会中的实际应用,如在经济、工程、计算机科学、生物医学等领域的广泛应用,让学生们认识到数学知识的重要性。

教师还可以组织学生参观数学博物馆或参加数学文化节等活动,让学生在轻松愉快的氛围中感受数学的魅力,从而增强他们对数学学习的热爱和投入,例如,数学文化节提供了与数学相关的各种竞赛和游戏,让学生在参与中体验数学的趣味性和实用性,进一步加深对数学概念的理解;教师还可以利用多媒体资源,如数学相关的纪录片和电影,使学生在欣赏影片的同时,也能获得数学知识的熏陶。还可以鼓励学生参与数学建模竞赛、数学研究项目等,通过实践操作和探索研究,让学生体验数学的应用价值,培养创新思维和团队协作能力。通过这些多元化的教学方法,高等数学课程不仅能够传授数学知识,为他们成为具有创新精神和实践能力的高素质人才打下坚实的基础。

(四)应用信息化教学,提升高等数学教学效率

信息技术手段在任何学段、任何学科的教学工作中都有广泛应用,高等数学学科中也不例外。在高等数学课程中,教师可以在上文阐述的策略基础之上,利用现代信息技术如在线教育平台和虚拟实验室,来拓展教学资源,通过这些技术,学生可以接触到更加丰富和直观的数学知识,同时也能进行远程协作和交流,打破传统课堂的局限。例如,通过在线模拟软件,学生可以直观地观察到数学模型在实际问题中的应用,如物理现象的模拟、经济模型的分析等,从而加深对数学理论与实际应用之间联系的理解。

教师还可以设计一些跨学科的项目,鼓励学生将数学知识与其他学科知识相结合,进行综合性的探究学习,如结合计算机科学,学生可以学习到算法设计和数据分析等知识,这不仅能够提高他们的数学应用能力,还能激发他们对跨学科研究的兴趣,通过这样的教学方式,高等数学课程能够更好地适应新时代教育的需求,培养出具有创新能力和综合素质的复合型人才。

结语:

综上,针对新时期的高等数学课程进行优化创新,是高等教育的必然要求,也是立德树人理念在高等教育中的应用的体现。作为高等数学的教师,应当积极更新自身的教学理念,应用多元化的教学策略,实现学科育人价值的核心目标,重视学生在课堂中的重要地位,实现“专业+数学+思政”的多元教学模式,实现凝练教学,充分践行高等数学课程的德育目标。

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