关于高职数学教材改革的思考

关于高职数学教材改革的思考 关于高职数学教材改革的思考 摘要：在分析当前高职数学教材建设存在问题的根底上，为教材改革提出了四个方向，强调“必需，够用，突出实用性、可读性和有利于学生数学素质的提高；最后介绍了一本美国微积分教材，旨在为高职数学教材编写提供一个参考方向。 关键词：高职数学；教材改革；微积分 中图分类号：G714 文献标识码：A 文章编号：1672-572705-0112-02 高职高专教育是我国高等教育的重要组成局部，培养适应生产、建设、管理、效劳第一线需要的，德、智、体、美等全面开展的高等技术应用型人才。为了适应各个技术领域和职业岗位对高素质人才的需要，以及在通识教育视野下对人才成长的要求，高职高专院校各专业普遍开设了数学根底课程。经过近十几年对高职数学课程改革的探索与实践，高职数学在课程建设理念、目标定位、内容选取、教学方法等方面都取得了显著成绩。截至目前，我国共建有高职高专数学类国家级精品课程7门，省级精品课程57门。但实践说明，该课程的建设还存在诸多问题。教育权威部门也尚未正式形成关于高职数学课程的教学根本要求，课程的教学也远未到达其理想效果，目前仍处于课程建设的探索阶段。造成这些问题的因素是多方面的，本文主要从高职数学教材建设角度提出自己的一些想法。 存在的问题 进入21世纪以来，在高等教育由精英教育向群众化教育跨越式开展的过程中，高职教育在其中起了主力军的作用。高职数学教材建设也由刚起步时期对本科高等数学教材进行压缩改编，逐步过渡到建设符合高职教育理念的教材。很多院校都参与了教材的编写工作，各类高职数学教材层出不穷，百花齐放。根据中国高校教材图书网的不完全统计，2000年至今，出版的各类高职数学教材有150余种，图1给出了20002021年出版的高职数学教材量统计图。从图1可以看出，在20052021年间的高职数学教材出版量相对较大，2021年到达了一个峰值，这说明了近些年大家对教材建设工作的重视。 现在虽然教材的数量众多，但大局部都属于传统教材，重经典理论介绍和运算技巧，缺少实际应用实例，或其应用只局限于几何、物理或简单的经济分析。这就导致学生学了数学之后只体会到了枯燥乏味的理论计算，缺乏应用意识，即不知道如何用，用在何处，感到茫然。多数教材采用“引例概念定理例题练习的编排方式，并且局部出版商只看重经济利益，很难保证所出版教材的质量。教材不适应高职教育培养人才的需要，不适合学生需要，就很难到达高技术应用型人才培养的目标。匡继昌指出了一种普通高等教育国家级规划教材、教育部高职高专规划教材存在的不少问题，说明了教材建设的长期性、严肃性、复杂性和艰巨性，同时，也指出了其他同类教材普遍存在的一些问题。所以，如何提高教材的质量和水平，编写出真正适合高职学生阅读，符合高职培养目标，表达数学广泛应用性的高职数学教材，是我们要着力思考和解决的重要问题。 高职数学教材建设的思考 教材建设和课程改革是紧密联系又相互促进的两个方面。在我国，高职数学历经十几年开展，改革不断深化，要求高职数学教材编写应以学生为本，以人才培养目标为依据，贴合教学实际。 以应用为目的选择案例资源，增强课程的实用性 数学，这门人类知识领域中最为古老的科学，本身就是从解决实际问题的过程中产生开展起来的。特别是高等数学中的微积分学，更有其实际的应用背景和广阔的应用价值。只不过由于传统高等数学教材受前苏联教材的影响深刻，非常注重理论体系的完整性和逻辑推理的严密性，令学生对数学的应用体会不深。高职数学教材改革应打破这种框架，不仅在理论上要降低难度，更应复原数学的本来面目解决实际问题的根底科学。应通过引入经济学、金融学、天文学、生物学、人体科学、社会科学中的应用问题，增强数学课程的实用性，拉近数学理论与实际生活的距离，让学生了解生活中的数学，体会数学与实际生活的密切联系。 以“必需，够用为度，选择教材内容，满足各专业开展需求 教材内容的选取要依据各个专业教学的需要，重点介绍与专业相关的数学内容，为学生的专业学习效劳。这就要求从事高职数学教学的教师要了解专业，与专业课教师交流，调研后继专业课程对数学根底的要求，从而有针对性地进行内容的取舍，到达“必需，够用。我院的实际做法是，根据调研，把数学教材分为?计算机应用数学?、?经济应用数学?、?工科应用数学?，以满足不同专业大类的要求。如?计算机应用数学?的编写摒弃了传统高职数学内容的框架，在前三章简要介绍经典微积分内容后，广泛引入跟计算机专业相关的数学内容，如二元关系、命题逻辑与布尔代数、图论根底等。 在教育数学观点下，以学生为本，增强教材的可读性和适用性 根据教育数学观点，数学难学的重要原因之一是数学知识本身还有缺乏，需要优化数学概念的表述方式，寻找更加有力、更加好学的表述方法，从数学本身化解难点，改良数学的体系和表述形式，使之更适合于教学。高职数学教材应该从学生的数学根底出发进行编写。高职院校学生大局部数学根底薄弱，抽象思维能力欠缺，但学生动手能力强，注重形象思维。所以，高职数学教材在概念引入上要更加直观形象，引例要简单易懂，辅之以图像、图表的说明，逻辑结构尽可能简单，选用例子在保证表达数学思想方法的前提下尽可能容易，便于学生自学。同时，考虑局部学有余力或准备专升本学生的需要，我们可以完善课后习题的设计，把题目分为根底题和提高题，以满足不同层次学生的需要。 融入数学建模和数学文化思想，提高学生数学素养 数学建模依托计算机技术，把数学理论与实际问题紧密结合，通过数学工具解决实际问题，将数学理论的学习推向实际生活应用。在教材编写上，可在介绍完相关理论知识后安排数学建模内容，如在微分方程理论后引入人口预测模型、用矩阵理论进行层次分析建模，并配备一些开放性练习，提高学生在解决实际问题中应用数学方法的意识和能力，加强学生建模能力的培养，拓宽学生的视野，改善学生的知识结构，提高学生毕业后在工作中应用数学的意识和数理分析能力，真正成为高技术应用型人才。同时，微积分的产生、开展与完善已历经三个多世纪，积聚了珍贵的数学文化和数学家探索知识过程中所表达的科学精神。在教材中可以安排“扩展阅读来介绍相关数学史和数学家，让学生体验数学在问题驱动下的开展，感受数学文化的熏陶，从而化解学习难度，增加学习数学的兴趣，提高学生的数学素养。 一种美国微积分教材介绍 高职数学教材的编写应学习和借鉴西方兴旺国家编写教材的成功经验。美国在19651975年间高等院校招生人数翻了三倍，新技术的涌现和应用科学的需要与内容偏难的微积分教科书的矛盾，导致美国在上世纪80年代开始兴起了大学微积分教学改革运动，在国家科学基金会的大力支持下出版了大量富有特色的高等数学教材。一般认为，这些教材通俗易懂，没有较高的理论深度，实例丰富，强化应用。这些特点正符合高职数学教学的实际需要。 例如，由美国微积分联合会组织编写，休斯哈利特、安得烈M.格里森等合著的?应用微积分?是一种极具创新性的微积分教材，全书共11章，内容涵盖了导数、积分、概论初步、微分方程和几何级数。该书用通俗易懂的语言阐述了微积分的根本思想，辅以大量的图形图表，直观形象，所选例题或习题来源于专业实际，案例翔实，紧密联系生活，实用性强。该书的编写得到了美国国家科学基金的资助，每一章的编排内容包括：章节内容、本章概要、复习题、课外自修工程和相关模型或相关理论。每节内容后都附有练习，再加上章后复习题，题目数量众多。并且这些练习并不是文中例题的翻版，不是简单地按程序套公式就能完成，绝大局部题目都来源于实践。如在第二章“导数中有一题是这样设计的： 一个公司从汽车销售中所获得的收益C是广告费用a的函数，所以可记C=f。问：该公司希望f的符号是什么？f=2的实际含义是什么？f=0.5呢？假设该公司方案在广告上花费10万美元。假设f=2，那么该公司在广告上花费的应该比10万美元多还是少？假设f=0.5，答案又是什么？ 这类题目激发了学生应用微积分的意识，符合创新能力培养要求。该教材在介绍根本概念，如函数、导数、积分等时，都通过几何图形、数值表、代数式和语言表述等四种方式加以描述，并对四种方式给予同等的重视，提高了学生对概念的理解能力。同时，把理论推导局部放在相关理论局部，供学有余力的学生参考。课外自修工程设计了相对较难的开放性题目，为分组学习研究建模提供了素材。该教材还配备了教师手册和试题库、教师解答手册、学生解答手册、学生学习手册等丰富的辅助材料，是一种立体化教材。 总之，该书的最大特点是理论浅、直观性和实用性强，实例丰富，注重应用，为高职数学教材的编写提供了一个范例。我们应该多吸收国外优秀教材的成功经验，结合教学实际，编写具有特色的高职数学教材，以更好地推动高职数学教学改革。 参考文献： 【1】匡继昌.当前高等数学教材中的假设干问题J.大学数学，2021：190-192. 【2】纪钢.计算机应用数学M.北京：北京交通大学出版社，2021. 【3】韩云瑞，刘庆华. 从教育数学看高等数学教材J.高等数学研究，2005：33-36. 【4】路易斯 M伏利德勒，爱德华 F沃尔夫.美国微积分教学改革的最新进展J.高等数学研究，2021，15：1-5. 【5】Deborah Hughes-Hallett，Patti Frazer Lock，et al. Applied CalculusM.New York：John Wiley & Sons，Inc.，2004. 【6】陶正娟，云连英.高职数学教材编写的思考与探索J.职业教育研究，2007：33-34. 【7】曾庆柏.高职数学教材改革的探索与实践J.职业教育研究，2021：102-103.