高等数学
一、课程发展的历史沿革
高等数学课程是我校各专业的主要基础课,对于培养和提高学生的创新能力与综合素质起着极为重要的作用,历来受到高度重视。长期以来,我们在狠抓课程建设、不断提高教学质量方面做了大量富有成效的工作。本课程的教学效果、教学质量、课程建设成果得到了我校教务处及学生所在各院系的肯定和赞誉,在国内同行中也有较大影响。
高等数学课程的发展主要经历了如下几个历史阶段。
1.从无到有——起步建设阶段。1957年,根据我国高等教育的实际和教材缺乏的情况,我们对工科数学的教学内容和教学模式进行了探讨,着手编写“高等数学”、“工程数学”等课程的讲义,讲义具有鲜明的特色(如用分析矛盾、解决矛盾的辩证思想讲解微积分概念;在选材上尽量以“少而精”的原则进行等)。经过几年的使用与不断修改,在1965年的全国工科数学教材研讨会上被推荐由人民教育出版社正式出版(1966年5月份已通过出版编审人员审稿并定稿,后因文化大革命而中断出版)。
20世纪70年代末,全国数学教材编审委员会推荐我校三本教材(《高等数学》、《数学物理方程与特殊函数》、《积分变换》)作为全国统编教材出版。在高等数学教材中较早引进集合和映射等内容,在教学内容改革方面有新意,1985年修订再版。
2.因材施教——改革试点阶段。恢复高考制度以后,面对的学生、高等教育的任务、人才培养的要求等都发生了很大变化,我们在精心选取教学内容的同时,在教学方法、教学模式等多方面开始进行改革尝试,如进行单元式教学、分层次教学等。1985年开始,我们开设工科数学分析班,为数学要求高的专业和优秀学生提供更大的发展空间。
3.整体优化——全面改革阶段。原有的工科数学体系中,各门数学课程比较注重课程自身体系的完整性,对各部分内容之间以及与其他课程之间的联系注意较少,对在工程实际中的应用重视不够,所需学时较多。教学方法上考虑“启发式”较少,偏重于知识传授,不太注重能力的培养。教学基本定位在为专业服务,只是把数学作为学生学习后续课程的工具。教学手段单一,基本上是“粉笔加黑板”,考试基本上都是采用闭卷的方式。这些都是与培养高素质创新型人才的根本目标不相适应的。
近半个世纪以来,由于数学的许多分支之间,数学与其他学科之间相互交叉,相互渗透,极大地改变了数学的面貌,提高了它在科学中的地位,数学科学与自然科学、社会科学并列为基础科学的三大领域,数学已成为现代文明的标志,提高数学素质已成为提高全民族文化素质的一个重要途径。因此,数学教育在高等工程教育中的地位与作用也正在发生变化,数学已不再仅仅是学习后续课程与工程计算的工具,而成为探索和创新的必备素养。高等数学的教学内容必须体现这一要求,它虽然不可能为学生提供“终身够用”的数学知识,却应当为学生打下“终身受用”的数学基础,提高学生理性思维的能力,从而全面提高学生的数学素养。
另一方面,计算机技术的飞速发展,为教育手段的现代化提供了有力的工具。数学教学除了“黑板+粉笔”的讲授模式外,人们已在广泛地利用多媒体技术、网络技术来辅助教学,并通过教学软件进行数学实验,增强学生的创新意识,提高学生的创新能力。
与此同时,我校也从工科院校逐步成为工、理、文、管专业齐全的综合性大学,因此,我们在逐步对管理等专业开设数学课的同时,从20世纪90年代开始,对文科专业也开设了数学课程。
从20世纪90年代后期开始,我们着手探讨大学数学教学内容和课程体系的改革。1998年,结合教育部和江苏省面向21世纪教改项目,经过大量的调研,我们逐渐形成了比较完整的大学数学教学改革与建设的指导思想:综合考虑,整体优化;重视基础,加强应用;体现现代化,拓宽知识面。我们的基本思路是:以转变教育思想、更新教育观念为前提,以教学内容与课程体系整体优化改革为核心,辅之以教学方法和教学手段的改革,旨在拓宽和加强基础,着重培养学生的理性思维和运用数学解决实际问题的意识、兴趣和能力,从而提高学生的数学素质。
根据这一思路,近年来,我们加强师资队伍建设,从教学目标、教学内容与课程体系、教学方法与教学手段等各个方面对高等数学课程进行了全面的改革,并将高等数学课程建设纳入工科数学系列课程及学校的专业平台建设,综合考虑,整体优化,将改革研究和改革实践相结合,初步建成了各类高等数学的课程体系和教学模式,获得了显著的效果,同时在教学研究、教材建设等方面也取得了一批成果。
二、改革与建设的主要措施和做法
1.抓好师资队伍建设,严格课程管理。
邓小平同志早就指出:“一个学校能不能为社会主义培养合格人才,培养德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师。”保证和提高教学质量,其关键是师资队伍的问题。
在师资队伍建设及青年教师的培养方面,我们着重做了以下几个方面的工作。
(1)规范明确,制度健全
各个环节都十分重视教学工作和师资队伍建设工作,并给予制度和政策上的保障,制定了《教学工作手册》和《青年教师教学工作手册》,规定了教师的教学规范和奖惩制度;成立了“数学系教学委员会”、“系教学工作督导组”,对全系教师,特别是青年教师全面听课,发现存在的问题,及时指导,并对师资队伍建设提出咨询意见。
(2)导、帮、促、奖,系统培养
所谓“导”,就是我们对新教师实行“指导教师制”,每位新教师都配有指导教师,要求担任辅导的教师必须跟班听课,第一次开课的青年教师,每学期至少听4次其他老师的课,并写出听课体会和任课小结。
所谓“帮”,就是实行“首次开课培训制”、“集体备课制”,帮助新教师尽快熟悉教学环节,提高教学水平。新教师在开课前要通过校系两级的首次开课培训,并试讲通过后才能担任辅导或主讲教师;首次开课教师定期集体备课,由一人主讲对某知识点的理解和处理,老教师和骨干教师组织所有青年教师讨论,集体备好这部分内容;组织教学与教学改革读书讨论班;定期开展教学研讨活动,总结交流教学经验,共同提高教学水平。
所谓“促”,就是建立“相互听课制”,要求青年教师多听其他教师的课,吸收长处。校、系督导组听青年教师的课,及时发现讲课中的成功与不足,进行点评,促进他们教学水平的提高。
所谓“奖”,就是建立“表彰奖励制”。每学年由教学督导组根据听课考核情况,评选出2~3名系教学工作优秀青年教师,给予表彰奖励。
通过以上“导”、“帮”、“促”“奖”等全面、系统的培养,有力地促进了青年教师的快速成长,取得了显著的效果。在2003年全校首次开课的青年教师评比中,全校有5人被评为“优”,其中高等数学课程有2人。
(3)过好“三关”,不断成长
与上述措施相结合,我们要求每位青年教师都要过好“辅导关”、“讲课关”、“竞赛关”。从答疑辅导、批改作业、指导实验、担任习题课等辅助环节开始,通过首次开课培训和试讲后,担任主讲教师,到参加学校的青年教师授课竞赛,不断提高,不断成长。本课程的任课教师中曾有6人次获东南大学青年教师授课竞赛一等奖,近20人次获二、三等奖。
(4)教学科研,全面发展
坚持以学科发展促教学改革。借助博士点和博士后流动站建设的支撑,利用“211工程”和“985工程”的资助,开展各类学术交流,积极为青年教师全面发展创造条件,提高他们的学术水平,进而提高他们的教学水平。比如,潮小李教授教学效果优良,学生很乐意听他的课,他科研成绩突出,主持和完成2项国家自然科学基金项目,现又获得东南大学优秀青年教师奖励计划的资助。
通过建设,高等数学课程已具有一支职称、年龄和学历层次结构合理、综合素质高、事业心强、教学效果好的师资梯队。该课程的任课教师中教授占23%,副教授占31%,讲师和助教占46%;具有博士学位的教师占28%,具有硕士学位的教师占43%。年龄上老中青结合,50岁以上的占16%,35—50岁的占48%,35岁以下的占36%。本课程的师生人数比约为1∶100。本课程主要任课教师除承担各类高等数学的教学任务外,还从事全校其他公共数学课或数学专业专业课的教学工作,大部分教师讲授过多门课程,年终考核成绩均为优良。整个教学梯队热爱教育事业,有敬业精神、团结协作精神,对教学工作高度负责,对学生严格要求,思想活跃,积极参与教学改革。有近一半教师主编或参编过各种教材,大多数教师主持或参加过各级各类教学和科研项目,有的是省部级、校级科技进步奖、教学成果奖和优秀课程的获奖者,也有“教育部优秀青年教师奖”获得者。主要成员获得的主要教学荣誉奖有:获教育部“孺子牛”奖1名;“宝钢奖”2名;国家级和江苏省数模竞赛优秀教练员6人次;江苏省教育厅“红杉树”奖1名;获校优秀教学工作一等奖十多人次;获校青年教师授课竞赛一等奖6人次。在2004年“东南大学最受学生欢迎的教师”评选中,本课程有4位教师进入前20名,有2位教师获“十佳”称号。
2.整体优化重组教学内容。
教学内容是实现教学目标的主要载体,教学内容的改革是教学改革的关键。我们对高等数学课程教学内容进行了全面的梳理,优化重组教学内容,力求适应现代高等教育对数学教育的需要。
现在开设的高等数学课程主要包括三个层次六大类型:高等数学(高层次)——工科数学分析;高等数学(普通层次)——电类高等数学、非电类高等数学、管理类高等数学;高等数学(文科、医科层次)——文科高等数学、医科高等数学。各类所包含的教学内容如下:工科数学分析和电类高等数学包含微分学、积分学、级数、常微分方程、复变函数、数学实验。在工科数学分析课程中适当增加了实数连续性、一致连续、一致收敛、可积性等内容,更加注意抽象思维能力和逻辑推理能力的培养。非电类高等数学和经管类高等数学包含微分学、积分学、级数、常微分方程、空间解析几何。在经济管理类高等数学课程中,更注重微积分在经济和管理中的应用,而适当降低对有些数学理论的要求。文科高等数学中包含离散数学(包括集合与悖论,无穷集合,矩阵及其应用,运筹与数学规划初步等)、连续数学(包括一元微积分,微分方程及其应用)、随机数学(包括概率论与数理统计),以及应用举例(包括微分方程的应用,矩阵在密码、线性规划、对策论中的应用,概率统计在决策论中的应用等)。医科高等数学包括一元函数微积分、常微分方程简介、多元函数微分学、二重积分简介、概率论简介等,特别注意医学中常见的数学模型和处理方法。
特别地,我们参与了教育部2002年的新世纪教改立项——“电子与电气信息类专业人才培养改革成果整合与深化”,将数学教学改革与专业教学改革相结合,将高等数学课程建设纳入工科数学系列课程及学校的专业平台建设,综合考虑,整体优化。我们进行了“一体化、双轨式”的教改实践,将微积分、复变函数、积分变换、数理方程等连续量数学打通,开设新的“高等数学”和“数学物理方法”两门课程,形成双轨中的第一轨,其中许多内容互相渗透融合,并增加了部分现代数学方法的内容。如复变量微积分融入高等数学,在数学物理方法中增加小波分析与应用、变分法、数学物理中的近似解法等,同时节省约32学时。双轨中的第二条轨分别是离散量数学和随机量数学,首先是将线性代数与解析几何融合,开设“几何与代数”。在第二学年开设“数学建模与数学实验”,“概率统计”或“概率统计与随机过程”以及由各专业选设的一些应用数学方法课程。在这双轨的基础上,在三年级开设现代应用数学方法系列讲座和数模辅修专业,进一步培养学生的应用能力和数学素质,为解决工程实际问题提供必要的工具。
目前,我们已将此教改成果引入教学。在电类高等数学中把复变函数中的主要内容(保角变换除外)融入高等数学,既注意到实分析与复分析在处理问题的思想方法上的相通之处,也强调了各自的特点,使实分析与复分析有机结合,相互呼应,相互渗透,有利于异同点比较,抓住本质的东西;把定积分与不定积分相结合,以定积分为主线,并淡化积分计算技巧;突出数学问题的实际背景,给学生以鲜明的直观印象,渗透数学建模思想,有利于数学应用能力的培养(特别在微分方程、导数与积分的应用等内容中尤为明显);在讲解内容时,力求突出其数学思想,如局部线性化思想、微元法思想、迭代与逼近思想、离散化思想、优化思想、变换的思想和方法等;适当增加了现代数学的观点和内容,为学习现代数学和工程技术开设内容展示的窗口和延伸发展的接口;介绍数学软件(Matlab和Mathematica)及用此软件进行数学实验。这样设置的电类高等数学的教学内容为学生后继专业课程的学习打下了良好的基础,得到了有关专业院系的肯定。
20世纪90年代以来为文科专业开设的高等数学课,在培养文科学生的科学素养、养成良好的思维习惯、提高整体素质方面起到了很好的作用。但是对照社会经济发展的要求,还存在着一些不足,比如存在着涉及的知识面窄、针对性不够、忽视数学文化的内涵、基本上是理工科“微积分”内容的压缩等问题。针对这些问题,2003年我们对文科类高等数学进行教学内容和考核方法的改革。内容上从“少而精”到“广而泛”,介绍了离散数学、连续数学、随机数学的最基本内容,降低起点,提高观点,使得学生除了学习理性思维和基本方法外,还能欣赏数学文化,得到美的熏陶,提高学习兴趣。
3.加强和拓广实践教学环节。
随着计算机飞速发展,工程技术对数学的要求也越来越高,我们开始注意数学教学与计算机的结合,理论与实际的结合,课内传授与课外拓展的结合,课堂教学与数学实验的结合。我们主要在三个方面加强学生的实践能力:
(1)一直坚持高等数学分小班上习题课制度,并优化习题课的教学内容和教学模式。采用灵活多样的方式方法,比如有的班上利用习题课进行问题讨论,从解决问题入手,加深对教学内容的理解和掌握;有的班上利用习题课进行师生双向互动式讨论或报告小论文等,注重以学生为主体,充分发挥学生的积极性,激发学生的学习潜能,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
这学期开始,我们对习题课也进行了分层次教学试点,习题课提高班主要着重于拓展教学内容,解决更有深度和更有实际意义的问题;普通班着眼于巩固课堂内容,提高学生解决实际问题的能力。由学生根据自身情况和兴趣选择不同层次的班级听课,受到学生的欢迎。
(2)为加强学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力,我们从1999级开始,开设“数学实验”课试点。结合教学内容设计实验,以学生为主体,以问题为载体,以计算机为工具,通过实验让学生自己探索并发现规律,证明结论,并进行作图或模拟检验,使学生能借助直观加深对抽象的数学概念的理解。教师的工作主要是介绍必要的数学软件(如Mathematica、Matlab、SAS等)和数学方法、帮助选题、组织讨论和评改作业。在试点的基础上,我们从2002级开始,在所有电类专业的课程中全面增设了“数学实验”的内容。作为“数学实验”课程的延伸,我们结合其他数学课程的内容,开设了“数学建模与数学实验”选修课,该课程在学生初步掌握数学软件和有关数学知识的基础上,着重培养学生数学建模和应用数学知识解决实际问题的能力。
(3)结合课内教学内容,开展多种形式的课外活动。不定期地为学生播放高等数学系列专题录像资料,帮助学生理解和掌握课堂内容,拓宽学生的视野;每学期都为学生开设高等数学系列专题讲座(每学期4~5次),就课程中所学内容进行适当的拓宽和延伸,并提出一些有意义的问题,激励学生作进一步的研究和探讨;指导与鼓励学生撰写小论文,组织学生参加省、校举办的高等数学竞赛(江苏省竞赛两年一次,学校每年一次)和国内外数学建模比赛,激发学生的学习积极性,促进优秀人才的成长。
由此我们在高等数学课程的教学中基本形成了“课堂主讲—习题课研讨—实验课加深理解和创新—专题讲座拓宽知识面—小论文检验素质”的教学模式,取得了初步的成功。我校学生在历次国内外数学建模比赛和江苏省大学生数学竞赛中都能取得优异成绩。
4.采用分层次、多类型培养模式。
在高等数学教学过程中,我们充分注意因材施教,以利于学生的个性发展。除经管类高等数学和文科高等数学有不同的教学要求和教学模式外,我们对工科类高等数学主要分三个层次开设课程。
(1)长期开设工科微积分的高层次班——工科数学分析班,面向吴健雄学院学生和对数学要求较高的专业以及数学基础较好的学生开设,由学生自愿报名,系审核后开班。这样做有利于优秀人才脱颖而出。实践证明,这部分学生在研究生入学考试、数学建模竞赛、省大学生数学竞赛等多项测试中成绩优秀。
(2)对一般工科学生,开设普通高等数学班。但基于电类和非电类专业对人才知识结构的不同要求,我们对电类和非电类专业的高等数学制定了不同的教学大纲,在教学内容和教学要求上也有所不同。
(3)由于近年来多次扩招,学生数学基础差距拉大,我们还开设了多学时的高等数学班,以保证不降低东南大学对人才的整体要求。
选学了上述三个层次之一的课程后,学生可继续选修“数学建模与数学实验”课、“现代应用数学方法系列讲座”和其他一些高年级的数学后续选修课,也可选修“数学建模与计算机应用”辅修专业以及参加大学生数学建模比赛,拓宽学生的知识面,满足学生个性发展的要求。这样,对于工科高等数学基本形成了“多学时班—普通班—高层次班—选修课—系列讲座—辅修专业”这样一个多层次、多类型的教学模式,使不同层次、不同类型的学生都得到充分的发展。
5.改革教学方法、考试内容和方法,更新教学手段。
改革教学方法,变“保姆式、灌输式”教学方法为“启发诱导”式、问题研究式的教学方法,引导学生自己去“发现”,使学生通过这个“发现”的过程,提高创造欲望和能力,这是教学改革的重要内容之一。我们主要采取了以下方式。
(1)在教学日历中安排了自学的章节段落,通过印发自学讨论提纲、课堂检查指导、讨论、测验、课后等环节促使学生自学,以培养和提高学生的自学能力。
(2)进行“单元讨论式自学”的试点,写出单元的讨论课提纲,老师只用1/3的课时讲解有关内容的背景和线索,大部分时间留给学生自学讨论。
(3)进行“高等数学互动式教学改革试点”,并编写了高等数学《互动式教学指导书》。通过思考题、讨论题引导学生课前先预习内容,课上教师精讲主要内容,利用课内时间分若干小组围绕讨论题进行充分讨论,并推举小组发言人,然后在大班上各小组报告交流。这种实行师生互动,引导学生主动参与教学过程的做法得到了试点班同学的认可和积极参与,调动了他们自主学习的积极性。
(4)我们一直坚持高等数学分小班上习题课制度,通过习题课进行问题讨论,通过讨论提高学生分析和解决问题的能力。
在当代各级各类的学校里,各种各样的考试客观上都是在扮演“指挥棒”的作用。也就是说,考试对于教和学的导向性是不争的事实。因此考试内容和考试方法的改革,注定了应该成为教学改革整个链条中的重要一环。我们进行了以下探索和实践:
①从1996年开始,逐步采取“半开卷”方式考试,即允许学生带一张写有学生本人学习总结的纸张进考场供查阅。这种“半开卷”方式的好处一是促使学生认真全面地复习,培养学生自学、总结的能力;二是避免死记硬背,客观上也减少了作弊现象。这一做法,深受学生欢迎,也得到了兄弟院校同行的认同。
②我们还试行开卷(一小时)、闭卷(一个半小时)相结合的考试方式,这种方式更有利于考查学生分析问题和解决问题的能力,在考试内容的改革上有更大的余地。现在针对不同专业、不同教学要求,采取半开卷、开卷、闭卷和开闭卷并用的方式。
③在部分班级中结合习题课或自学讨论课,根据学生的发言(抢答、补充)给出评分,作为平时成绩的一部分;每学期每人交一份读书报告或小论文,内容自定;每学期除期中、期末两次考试外,增加两次测验,使学生注重平时学习,不搞考试突击。所有这些加权平均,得出学期成绩,改变了一次考试定成绩的情况。
④文科高等数学的考核有更大的开放性和灵活性,主要包括三部分:平时练习和讨论、答疑、质疑,期中开放性测验,期末考试和总结。其中平时和期中占有较大比重。这样既保证了基本知识的掌握,也培养学生自我学习和提出问题、解决问题的能力。
⑤相对来说,考试内容的改革难度更大,我们也作了一些尝试。主要是减少了计算题的分量,加大了概念题和应用题的分量,重点放在对基本概念、基本理论和基本方法的理解和应用上。另外,还作过增加考查创新意识的开放型试题的多次尝试。
以计算机为标志的信息技术的迅速发展对突破传统的教学手段起到了重要作用。在高等数学课程中,我们力求充分、恰当地使用现代教育技术,灵活、多样地运用多种教学手段。
⑥制作了各种类型高等数学的多媒体电子教案,有近一半的老师采用多媒体作为辅助教学手段,对提高课堂效率、加大信息量、发挥学生的主体作用很有好处。
⑦录制了高等数学网络教学课件(空中课堂),编制了高等数学网络教学辅导课件,进行了高等数学网络课程建设。面对多校区的情况,充分发挥网络优势,实现了教学内容的开放性和教育资源共享,使传统的教室虚拟化,也使学生个性化学习成为可能。
⑧建立了高等数学课程网站,有关教学资源(包括教学大纲、电子教案、网络课件等)均已上网。
同时,我们始终坚持现代化教学手段只是一种辅助方法,要在传统课堂教学的基础上使用。为此我们规定必须在担任该课程主讲任务两遍后才能使用多媒体教学(适当的演示除外)。
三、主要创新与特色
1.教学内容优化整合力度大,受益面广。把复变函数中的主要内容融入高等数学,实、复变函数打通,这一改革具有新意,国内领先,且与相关后继课程关系处理得当。分层次教学模式、考试改革历时持久,形式多样,形成了较鲜明的特色。
2.整体规划,全面改革。从横向看,各种类型高等数学课程的教学改革全面展开;从纵向看,高等数学课程的教学改革与建设纳入工科数学系列课程及学校的专业平台建设,综合考虑,整体优化;从教学内容的组织与安排看,课堂教学与课外延伸相结合,将知识传授、能力培养、素质教育融为一体,效果明显。建立了“多学时班—普通班—高层次班—选修课—系列专题讲座—辅修专业”这样一个多层次、多类型的课程体系和“课堂主讲—习题课研讨—实验课加深理解和创新—专题讲座拓宽知识面—小论文检验素质”的教学模式。
3.灵活多样的教学方法。分小班讨论式习题课、单元讨论式教学、双向互动式教学、利用多媒体和网络的教学手段、专题讲座、小论文等教学方法,提高了学生提出问题、解决问题的能力,培养了学生自我学习、自我创新的能力,营造了团结协作的环境和氛围。
4.队伍建设特色明显,成效显著。教学管理规范,制度明确。特别是青年教师培养措施得力,成效显著。
四、实践效果与成果
经过多年的建设与改革,现在高等数学课程教学质量高,教学效果好,得到有关院系的肯定。现代化教育手段的应用、教学方法与考试方法的改革深受同学们欢迎,有些经验已在兄弟院校得到推广。培养的学生在江苏省高等数学竞赛、国际和全国大学生数学建模竞赛中成绩优良,名列前茅。在2003年的国际数学建模竞赛中,我校获得特等奖;在2004年的江苏省高等数学竞赛中,我校获奖人数占参赛人数的三分之二(全省获奖比例约三分之一),其中有5位同学获得一等奖,占全省一等奖的28%。同时为工科各专业输送了优秀的研究生生源,据有关老师反映,这些学生数学基础好,动手能力强,发展后劲大。
高等数学课程的建设和改革也带动了青年教师积极投身教改实践,促进了师资队伍的建设,形成了以中青年为主体、结构合理的教改梯队。
1996年原国家教委本科教学评优的专家组、东南大学的教学督导组及学生所在院系一致认为:该课程具有一支责任心强、教风严谨的师资队伍,教学管理规范,教学改革卓有成效,教学效果优良,为培养高素质人才打下了坚实的数学基础。
首届全国教学名师获得者、原教育部工科数学基础课程教学指导委员会主任委员、西安交通大学理学院博士生导师马知恩教授认为:东南大学高等数学课程的建设与改革,历史悠久,工作全面,成果丰硕,特色明显。主要表现在以下方面:有一支比较稳定的三代相传的高等数学课程建设的骨干队伍,并一贯重视师资队伍的建设,管理规范;高等数学的课程建设与教学改革多年来一贯坚持不懈;全面推进教学改革,方向正确,近年来着重于培养学生的数学素养,提高学生的理性思维和应用能力,进行了分类教学和分层次教学,为优秀学生的成长开拓了空间;重视和加强实践性环节,强调应用能力的培养;实行了师生互动、参与式教学的试点;充分利用现代化教学手段,注意多媒体辅助教学手段与传统教学手段恰当的有机结合。东南大学高等数学课程的建设、教学改革和教学效果,多年来一直名列江苏省高校的前茅,曾承担并完成了几项国家和省教改项目。1997年被评为省一类优秀课程,2002年又以包括高等数学课程在内的“工科数学课程群”被评为省优秀课程群。2003年参加国际大学生数学建模竞赛并获特等奖,是我国少有的几所获奖学校之一。2004年参加省高等数学竞赛,获奖人数占参赛人数的2/3,其中一等奖获得者占全省一等奖的28%,反映该课程教学质量优良,特别在促进优秀学生成长方面取得了优异的成绩。
中山大学党委书记、原教育部工科数学基础课程教学指导委员会委员李延保教授的评价是:东南大学高等数学课程近几年来一直是作为学校和省的重点课程来建设,有一批优秀的献身于大学基础教育的骨干教师持之以恒地以课程改革为主线,不断提高教学质量和课程水平,成绩卓著。课程建设跨度大,难度大,持之以恒。从时间上讲,高等数学课程的改革和建设每一阶段都有明确目标和标志性成果;从内涵上讲,涉及内容、体系、教学方法、考试方法、优秀生培养及教材和课程建设等诸方面;从范围上讲,涉及多层次、多类型、多科目建设,适应不同专业、不同水平的同学选学不同科目的数学课程。以改革为主线,抓课程建设,目标明确,体现了“适应性、时代性、先进性”;课程建设全面、协调,成绩显著。
全国教育系统劳动模范,江苏省优秀教育工作者,江苏省优秀教育质量一等奖获得者,原教育部工科力学课程指导委员会委员兼副组长,现任东南大学教学委员会顾问、校教学督导组组长、东南大学三名师之一的单炳梓教授的评价是:从20世纪90年代初以来,东南大学高等数学课程教学改革与建设的成绩是令人瞩目和鼓舞的。主要体现在:把教师队伍建设作为改革的基础,把现代教育思想的学习和传统观念的转变作为改革的先导,把教学内容和课程体系作为改革的核心,把教材建设作为改革的保障。十多年来,东南大学高等数学课程的改革与建设卓有成效。教学思想新,教师队伍好,改革实践强,综合成果多,推广意义大。在国内具有指导性、先进性和实践性。
东南大学“国家电工电子基础课程教学基地”和国家精品课程“数字信号处理”负责人、高等学校信息科学与工程专业教学指导分委员会委员、无线电系副主任吴镇扬教授认为:“高等数学”的教学改革一直与电类课程组的教学改革紧密结合,为后继课程如“信号与系统”、“数字信号处理”以及“通信原理”的学习打下了良好的基础。优秀学生选修“工科数学分析”,使他们的分析能力和思维能力得到了很好的训练。东南大学“高等数学”课程组的教学以严谨的教风而得到全校师生的赞誉。他们不仅有一套严格的管理制度,在提高教学水平、培养年轻教师等方面也做了出色的工作,这些为学生今后的专业学习奠定了良好的基础。
从平时的教学检查和每学期学生网上评教的信息看,学生一致评价该课程的老师教学态度认真,教学效果好,给予了充分肯定。比如在2002—2003学年第2学期的学生评教中,黄骏老师得分为全系第一,在2003—2004学年第2学期的学生评教中,董梅芳老师得分为全系第一,都大大高出学校的平均分数。2004年学生首次评选“最受学生欢迎的教师”,高等数学课程有4位教师进入全校前20名,最后有2位教师被评为最受学生欢迎的“十佳”教师。
课堂教学录像“高等数学网络教学课件”多年来一直在东南大学远程教育学院使用,得到了各方面的好评。
近年来,高等数学课程的建设和改革主要取得如下成果:
1998年,“面向21世纪工科数学教学内容与课程体系改革的研究与实践”项目获江苏省教育厅A类(重点)项目立项资助,并于2002年1月通过江苏省教育厅组织的鉴定,获得了高度评价。另有多个项目获校立项资助。
分别于1985年、1991年、1996年、1997年、1998年、2001年、2002年编写出版了9套教材和2本讲义,以及高等数学《互动式教学指导书》,制作了“高等数学网络课件”、“高等数学网络教学辅导课件”以及各种类型的高等数学电子教案。
1996年,“高等数学习题课教程”获得国家教委优秀教材一等奖。
1997年,“高等数学课程”被评为江苏省一类优秀课程。
1997年,“工科数学内容与体系改革的探索和实践”获江苏省优秀教学成果一等奖。
2002年,“工科数学课程群”(包括高等数学、几何与代数、线性代数、概率统计、概率统计与随机过程、数值计算与建模、数学物理方法)被评为江苏省优秀课程群。
2004年,“高等数学”再次获江苏省一类优秀课程。
2004年,“工科数学系列课程教学改革的研究与实践”获江苏省优秀教学成果奖一等奖。
近年来发表教研论文10多篇。
经过长期的改革与建设,东南大学高等数学课程在各个方面都取得了丰硕的成果。但不断深化教学改革、提高教学质量是教学工作永恒的主题,也是一项系统工程。任重而道远,只有坚持不懈地努力,方能“止于至善”。
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