高等数学模块教学模式的构建及探索

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　　摘要：本文结合高等教育的发展趋势，根据现代教育教学理论，从课程建设方面、侧重课堂教学“教”的角度，对高等数学模块教学进行理论探索，为基础课，特别是高等数学的教学模式改革提出了建设性建议。
　　关键词：高等数学；模块教学；科研；多媒体
　　中图分类号：G633.66 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2009）017（c）-0147-01
　　
　　一、数学模块概述。数学模块是在大量的教学实验和知识经验基础上，对数学问题的概括，以一种模型的形式贮存在学生的大脑中，使学生以块状的结构建立自己的知识体系。在解决数学问题时，又能把这种模块释放出来。数学模块的属性：（1）突出体现思维。这种思维最先表现出来的是直觉思维，这是解决数学问题的切入口，也是“问题解决”的关键；（2）充分体现知识性。是多种知识的储备和综合的运用，是“问题解决”的需要；（3）合理体现数学思想方法；（4）重视能力培养。创新教育模式的发展趋势之一就是重视发展学生的能力，在教学中，既要传授知识，又要培养学生能力，知识与能力有密切联系，能力是学习知识的条件。现代教育学在研究和表达教育模式时无不把发展学生能力放在重要位置。数学模块的建立应以学生最容易接受为原则。
　　二、高等数学实施模块教学的理论依据。（一）集体动力理论。大学学习氛围需要学习群体的带动、教师的维护指导和学校的支持。集体动力理论是指来自这种群体内部的一种“能源”，即具有不同的智慧水平、知识结构、思维方式和认知风格的成员之间可以相互启发，实现思维、智慧上的碰撞，从而产生创新思维，使学生体会到一个人总不如集体更优，个体在集体中才能找到自尊、自重和发展动力。（二）合作学习理论。心理学研究表明，大学生的抽象思维能力已达到甚至高于一般成人的思维水平，范畴思辨性是大学生学习活动的重要特征之一。范畴是指一门学科的基本概念体系或称概念群，思辨是指大学生在学习中的辩证思维，即大学生在学习过程中不仅要回答“是什么”、还要探索“为什么”以及事物之间有什么既定关系等；另一方面，大学生学习活动不但受外部环境的影响，更重要的是，他还会用自己的行为影响他人甚至整个环境，科学的教学模式对大学生的学习会起到事半功倍的作用。从心理学上看，这符合马斯洛的需要层次说：人们不仅有生理的、安全的需要，还应有更高层次的需要，如缺失的需要、尊重需要、自我实现的需要。人在社会中就一定相互影响、相互作用，个体之间是相互依赖的。
　　三、实施数学模块教学的重要性。（一）模块教学是素质教育的要求。当前，我国教育正处于由“应试教育”向“素质教育”转变的重要历史时期，模块教学是“问题解决”的需要。因为通过改革，一些传统的知识讲授可以转变为“问题解决”的教学，由于模块中融入了思维、知识、方法、能力等诸多数学因素，使学生在数学学习中，经过长期锻炼，数学素质得到了很大的提高，渐渐地向“问题解决”靠拢，为如何创造性地应用所学到的各种知识和方法去解决问题打下良好的基础，又为“问题解决”提供了一般的思想方法或思维模式，强调了思想方法更为基本、更为重要。“问题解决”与“素质教育”的基本精神是一致的，它是通过数学教学对学生进行素质教育的一个重要方面，从而提高学生的素质。（二）模块教学是减负和提高教学质量的要求。讲了多年的减负，却越减越重，诚然有多方面的原因，但很重要的一条在于，我们的教师对如何能解轻学生负担，又能明显地提高教学质量，没有找到一种有效的方法。搞题海战术，必会加重学生的负担，毫无重点、毫无概括、毫无方法的乱做题目，不能做到有的放矢。模块教学是一种概括，当把握住了问题的重点，模块中的思维、知识、方法、能力就能对学生的学习起着决定性的作用。教师建模一块，学生学习一块，最后让学生自己建模、存模、释模。
　　四、高等数学模块教学的优点。（一）为教师合作提供更多时空条件。模块教学要求先后任课教师的教学要具有连续性，实施不同教学计划的教师之间需要横向沟通，教师在教学关系上相互制约、互为条件，因此具有共同的成功机会。教师以共同的课程教学要求为中心，促成集体备课、展开课题讨论，为教师的教学与科研提供了时空条件（如模块教学的概念部分所述）。（二）强化教师纵向深加工教材以及对多媒体技术的使用。CAI进入课堂，计算机快速运算和灵活输出的功能，使得复杂的问题可以适当简化，抽象的问题可以适当具体化。根据教育理论，只要建立起相应的数学模型，使抽象的概念基于具体的几何形象，就可以帮助学生深入浅出地领悟所学内容并且能促使学生把所学知识与具体形象的信息结合，快速进入长时记忆系统。例如，利用PPT进行文字和静态图像的传输、利用FLASH对切线等动态概念的演示、以及利用Maple的二维和三维Graphic功能对空间图形的多角度动态观察……多种媒体软件的结合会在课堂教学中收到非常理想的效果。
　　五、结语：目前，高等数学模块教学与CAI结合在我国尚处于起步和探索阶段，高等数学的CAI还有比较大的探索空间，我们借模块教学机会，花大力气在教学实践中逐步完善高等数学CAI教学材料对不断提高我院高等数学的教学质量有诸多益处。在高等数学教学改革和课程研究中，我们取得了一些经验，但也存在不少认识问题。如在过分强调“为专业服务”以及数学的工具理性的观点中，忽视了数学的思维训练对培养学生的智力和悟性的作用，往往造成学生的逻辑思维能力弱的后果；教学中很少合理地利用多媒体技术进行教学，课堂教学也不能摆脱“以讲例题为主”的教学模式，仍带有“应试教育”的痕迹。若要改变这种现状，就需要进一步理清思路，防止空谈，掌握改革的方向，把课程与教学改革落到实际教学工作中、落实到具体行动中。
　　 作者单位：四川省达州职业技术学院
　　
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