项目学习法在独立学院高等数学实验课程的研究

摘要： 本文分析了独立学院高等数学理论教学与实验教学现状，提出了将项目学习法的思想引入到高等数学实验课程的教学中。

Abstract： This paper presents the tendency of theory teaching and experiment teaching in higher mathematics in independent college. The project learning method is introduced to the course of higher mathematics experiment.

关键词： 独立学院；高等数学；数学实验；项目学习法

Key words： independent college；higher mathematics；mathematics experiment；project-based learning

中图分类号：G633.66 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）30-0212-02

1 独立学院高等数学理论教学和实验教学现状分析

高等数学是我国高校理工科非数学专业必修的一门公共基础课程，它为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的数学基础知识和数学方法。随着改革开放的持续深入和教育的普及，我国高等教育也在进行着深刻地变革，越来越多的人可以享受高等教育的成果。这其中，独立学院为高等教育作出了突出的贡献，是一个不能忽视的群体。它主要以培养应用型人才为目标，要求学生具备一定的理论素养，同时更多地掌握应用技能。由于独立学院在培养目标上相似于高职高专，因此，要走出一条不同于高职高专的路子，就需要从培训学生数学素质开始，将数学与人文、经济、自然、社会等知识相融合。但从目前独立学院高等数学的教学现状来看，一方面，学生的数学基础相对薄弱，知识水平与学习能力欠缺，他们往往是为了应付考试，在学习上不肯花功夫，这样就导致厌学情绪的产生；另一方面，在高校普遍压缩基础课学时的大背景下，独立学院也必然会压缩高等数学的教学学时，减少理论课程的教学，提高实践课程的教学，这样就导致教师在课堂上无法展开高等数学的理论，转而把高等数学的教学当做任务来完成，这样不利于学生今后的专业学习。在后续的课程学习中，他们往往不能利用数学思想去理解或验证专业结论，只能把专业课程当做文科课程来学习，这样也不利于高校培养应用型人才。

近年来，高等数学的理论知识不仅成功运用于物理学、电子通信、石油化工、土木工程等科技领域，而且由于计算机的广泛应用，高等数学已进入了交叉学科领域，大量的新兴方法正被有效的应用，定量分析的技术已经渗透到一切学科领域，如金融科学、生物医学、社会科学等领域[1]。人们越来越多地认识到知识能力和综合素质在个人能力的重要性，越来越多的用人单位在招聘大学毕业生时把个人技能作为最重要的标准，高等学校也开始注重学生实际操作的能力的培养。作为自然科学理论最基础的数学的教学，引起了越来越多的争议[2]。作为决定未来知识发展方向和应用前景的高等数学，必须充分认识到自身的地位，以改革教学方法和教学形式来突出其基础地位。基于以上考虑，部分独立学院开始压缩高等数学的理论教学学时，将压缩的学时转向实验教学，从而为高等数学的教学带来了一篇新天地。

从目前大多数学者的研究结果来看，开设数学实验课程主要是基于以下四个目的：第一，将传统的高等数学抽象的理论形象化，变抽象为直观；第二，提高学生参与课堂教学的积极性，变被动学习为主动学习；第三，培养学生掌握软件学习的能力和实际动手操作能力；第四，培养学生综合运用数学知识和数学软件解决实际问题的能力。当学生完全达到或者部分达到上述四要点，他们就可以独立的去利用所学知识为应对一些专业课上面临的“挑战”，也可以参加一些技能竞赛如数学建模竞赛、电子设计大赛、挑战杯大学生知识竞赛等，这对他们毕业后的工作增加许多筹码。

2 项目学习法在高等数学实验教学中的应用

2.1 项目学习法的内涵 项目学习法，也称“基于项目的学习”（Project-based Learning，简称PBL），最早见于1918年美国教育家Pilpotick所撰写的文章“The Project Method”中。初指对儿童兴趣在教学中的保护和引导，后发展成一种新型教学模式[3]。它是一种能够体现并锻炼综合能力的教育模式，越来越受到实践者的重视。所谓“项目”，是指从实际生活中剥离出来的数学问题，它对学生提出了两个不同的要求：一是直接向学生提出已经剥离出来的数学问题，二是向学生提出实际问题，由学生自己去寻找并解决其中所包含的数学问题。在第一个要求中，学生需要掌握必要的数学基础知识和软件技能，在第二个要求中，除需要学生具备扎实的数学基础知识外，还需要具备一定的发散思维和综合各专业知识的能力，同时还需要具备团结协作能力与独立思考能力。因为，项目学习法的成功实施，必将影响着学生的终身学习。

2.2 项目学习法在高等数学实验教学中的方式 项目学习法的核心概念是团队和项目。这就要求学生所组成的团队成员在学习或工作中相互协作，且团队的每一个成员都需具备某方面的优势和特质，拥有不同的知识背景和思维方式，以利于团队成员之间相互学习，从而培训整个团队的协调能力和创新能力。在运用项目学习法时，需要教师给团队指明一个方向，学生利用自己所学的知识和潜在的知识（通过自学所掌握的知识）以达到或培养学生自主学习的目的。项目学习法以项目为基础，以团队协作为主要方式来进行学习，它突出了师生之间、学生之间的互动。这种学习方法可以简单理解为：首先，拟定主题。教师根据每次课堂教学内容的需要选定一个主题，通过该主题的教学可以既完成理论教学内容又能培养学生的实际操作能力。其次，组成团队（按照强强联合或者强弱互补方式）。根据实际情况的需要、对知识掌握程度的要求以及学生自身的需要，将学生分成若干小组，每个小组人数按照问题难易程度而定，并指定1名负责人。最后，形成结论，提交论文或方案。各小组成员按照既定计划完成情况向教师提交他们的研究成果，教师根据教学目的为每个团队和团队的每个成员定量考核。例如，在引入定积分的概念时，教师可以向学生提出问题“我国的海岸线有多长”，这一问题本来可以从小学的地理书本上找到答案，但现在启发学生，“如何利用高等数学方法计算我国的海岸线长度”，这个问题将充分发挥学生的想象能力，让他们主动参与到高等数学的教学中来，发散了学生的思维，也让学生在学习中享受到数学的乐趣，掌握了一些应用数学知识的能力。

3 应用项目学习法时应注意的几个问题

3.1 适当的评估学生已有的知识水平和自学能力 教师只有在充分掌握学生的知识水平和自学能力的基础上，才能更好的做到教学。因此，在实施项目学习法前，任课教师需要了解学生对所学知识的掌握程度和学生的自学能力，以便在分组时做到搭配合理；同时，教师也要充分信任学生，既合理地评估他们的能力，又不至于打消他们的学习积极性。

3.2 合理安排阶段性目标 教师从发现问题、分析问题到形成解决方案直至将该方案应用于实际生活，都需要进行合理地安排。对于每一个要解决的问题，都对实际生活至关重要。因此，教师必须合理设定问题学习的阶段性目标，这样有利于问题的解决，更有利于系统性地培养学生的数学应用能力。

3.3 合理处理教材内容 教材只不过是教学的思路和学习的素材，不是课程的全部。教师要充分利用自己的专业特长和知识背景，针对学生的学习现状和生活环境，对教材进行优化、补充、组合，使之更贴近学生生活[4]。

参考文献：

[1]屈泳，陈玉娟.高等数学实验课程体系的建设与研究[J].中国西部科技，2008，7（15）：74-75.

[2]彭华，吴昶.高等院校的数学实验课程建设[J].黑龙江高教究，2006（1）：145-146.

[3]秦亚欧，刘宝瑞.采用项目学习方法构建高校学生信息素质8W教学模式[J].图书馆情报学，2008（6）：46-50.

[4]杨勇诚.初中物理教学中引入项目学习的实践研究与启示[J].中学教学参考，2012（6）：38-40.