您的位置:首页»社会科学»教育学>>大学文科数学教学实践探索

大学文科数学教学实践探索

作 者:秦 清 张立平 (北京清华大学数学科学系 10084)

摘   要:培养人是大学的基本功能,通识教育是人本教育,包含"育人为本"和"以人为本"的含义,看重"学以致知"和"学以致省"。在高等学校教育教学改革不断深化的过程中,加强文理渗透、推进通识教育早已成为共识。当代科学技术的发展,不仅使自然科学和工程技术离不开数学,人文社会科学的许多领域也使不懂数学的人望尘莫及,新时代的人文社会工作者也应当掌握高等数学知识,而且作为人文专业的大学毕业生想继续出国深造,国外好的大学都需要提供数学课程的成绩。文科数学是一门面向人文专业开设的数学课程,其基本目的是使人文专业学生能够了解数学的文化,掌握大学数学的基本思想和方法,培养逻辑思维能力,熏陶美感情操。
关键词:学习志趣;逻辑思维;文科数学

背景
当今时代是实现中华民族伟大复兴的中国梦的时代,在中国梦的丰富内涵中,"人"无疑是最关键要素。而对一所大学来说,再没有比育人更重要的了。这给大学教育,带来了新机遇、新挑战[1]。数学的重要性是不言而喻的,从幼儿园到大学,数学都是必修课。但是相当一段时期以来,在功利主义思潮的影响下,大学数学只是强调计算方法的传授,对数学知识背后深厚的思想基础和精神价值却忽略了[3]。大学文科数学面向人文专业的大学一年级本科生开设,那么文科数学教什么、怎样教才能激发学生的学习志趣是一个重要的课题。
正文
我国中学教育的现实情况是文理分科,导致很多学生在学习态度和情感上失衡,文科学生不愿意、不重视数学的学习,认为进了大学所选的专业是法学、英文、美术、新闻传播等人文专业,为什么还要学数学呢?那么,怎样使这些人文专业的大学本科生自愿地兴趣盎然地融入这门课的学习中呢?基于这些问题, 我们摸着石头过河,经过几年的探索,积累了宝贵的经验。
首先,我们改变了以前只把理工科的大学数学简单化的想法,在文科数学的教学中注重启发式和创新能力培养,突出数学思想的魅力和文化底蕴[2]。既注重概念正确把握和理论高度,又深入浅出,结合博大精深的国学阐述出数学定理的诗情画意和人文意境,贴近了文科生的文化修养,深受校内学生欢迎。有时一个150人计划数的班,还要不断地扩充人数,甚至吸引了进修教师和人文专业的博士生要求来旁听。
我们引入博大精深的古诗来解释深奥的数学定理。例如:闭区间上连续函数的性质,都是存在性定理,可以引入贾岛的《寻隐者不遇》中的两句"只在此山中,云深不知处"来诠释;讲函数在定义域上无界的概念,可以引用叶绍翁的《游园不值》中的诗句"一枝红杏出墙来"来刻画,任给一个常数,只要有一点的函数值大于这个常数,就是无界。介绍数学定理的来源和发展,相关数学家的故事,陶冶学生的美感情操。详细地讲解定理的证明过程,着重培养学生的分析问题和解决问题的能力,启发引导,培育学生的逻辑思维能力和创新能力。佳肴至道,教学相长。在课堂上展示科研中遇到的问题,用到的数学知识,例如大家都熟知的百度搜索是怎样工作的,要用到我们的矩阵。这些手段可以激发学生的学习志趣,吸引他们自愿地想学习文科数学。
一、以学为主,提高学生的主动学习性
在第一课堂教学继续体现和提高启发式教学,激发学习志趣,从培养有远见、有担当、有视野的人才的高度,审视第一课堂教学的活动与内容,并努力逐步实现。对于人文专业(如:法学、外文、经管文科、美术、新闻传播等)本科生的文科数学明确教学内容:一元微积分、线性代数、数理统计(参数估计和假设检验等)。选择博大精深的微积分开始,着重讲解概念和定理,突出数学思想的魅力和文化底蕴,激发学生的学习志趣。例如:极限是微积分的一个最重要的概念,是研究微积分的手段和基础。对于人文专业的本科生,要求不仅仅会求极限,还要理解' 语言',利用"割圆术"和"孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流"等学生熟知的中国文化讲解极限的诗情画意;讲解牛顿和莱布尼兹、魏尔斯特拉斯等大数学家的故事,激发学生的学习志趣,培养学生的远见和开阔学生的视野。可以利用极限保号性的性质激励学生要有"不气馁,超越自我"的精神。函数的连续性、可微性、可积性都由极限来定义,这样可以利用它引导学生研究思想的衔接、深化,启发学生的创新能力,也是本课题的第一课堂的重要任务。另外,在教学手段上,利用计算机及MATLAB软件,给学生直观的印象及刺激,吸引学生融入文科数学的学习。
二、侧重创新能力培养和逻辑思维能力训练
以往教学的经验告知,文科生的薄弱在于证明题。然而,证明题的训练恰恰能够培养学生的逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。因此今年增加"随堂测",在学习新知识的同时,复习学过的概念定理,学习如何应用定理来解决问题。这种方式,开辟一方天地,使得创新能力培养、进一步研究能力的培养及兼顾学科发展落在实处。学生们非常喜欢。现在,这方面需要加强,准备有学生提供题目,利用好"随堂练"环节,使对基础课程的学习,更有兴趣。"随堂测"和"随堂练"题目需要进一步疏理、分类和提高,形成一个小的精品数据库,可供学生查阅、利用、扩展视野,以期志在高远。
三、探索习题课和考试的改革尝试
现在习题课形式都是教师列好题目,助教讲解,效率不高,与学生需要有距离。探索对习题课增加讨论及互动的内容,可以增加一部分时间让学生提供题目,在与助教、学生及教师之间交流基础上,设立几个主要议题展开讨论和辩论。数学闭卷考试是必要的,但考试的内容应该有开放性。现在的考试在总成绩占比80%;平时成绩占20%,由作业、考勤组成。考试尝试增加附加讨论题目,鼓励创新能力,这方面适当给予分数奖励,打算3分。随着改革的深化,鼓励创新能力,何种界限更合理,也值得探讨。
四、充分发挥作业、网络学堂、课代表及助教的作用
创造多方位的成才环境,在价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体"的教育中,做好有益的探索和尝试,为文科数学课程的深入改革,积累经验和教训。作业基本要求是:按时、按量、独立、整洁完成;强调独立完成,允许'百思不得其解',允许一定程度的缓交,但对'抄袭'的作业,从严处理。
结束语
助力中国实现强国梦,需要创新能力。而深化改革的'文科数学'将是培养创新能力的一个重要的动力源,将是教育模式指引下培养创新人才的一个重要加速器。
参考文献
[1] 清校发,清华大学关于全面深化教育教学改革的若干意见,2014(29)
[2] 向隆万著,数学赏析, 上海交通大学出版社,2012
[3] 陈晓东.大学文科数学教学改革与实践,边疆经济与文化,2008(6)