数学分析教学改革谈 ——省级精品课程《数学分
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浅析《数学分析》课程教学改革与思考《数学分析》是数学专业的基础课程,对于培养学生的数学思维、逻辑推理和解决问题的能力具有举足轻重的作用。
然而,随着教育改革的深入推进,传统的《数学分析》课程教学方式已无法满足新时代的需求。
因此,本文将从《数学分析》课程的教学现状、改革措施和未来思考三个方面进行探讨。
一、《数学分析》课程的教学现状当前,《数学分析》课程的教学主要存在以下问题:1、教学内容抽象:数学分析课程的内容涉及大量抽象概念和定理,学生在学习过程中容易感到枯燥乏味,难以理解。
2、教学方式单一:传统教学方式以教师讲授为主,学生被动接受,缺乏互动和实践环节,导致学生学习积极性不高。
3、忽略应用实践:数学分析课程过于注重理论教学,忽略实际应用和实践能力的培养,学生难以将所学知识应用于实际问题解决中。
二、《数学分析》课程的教学改革措施为了解决上述问题,本文提出以下教学改革措施:1、优化教学内容:根据学生实际情况和需求,适当调整和优化数学分析课程的教学内容,降低理论难度,增加实际应用案例。
2、多元化教学方式:引入多媒体教学、网络教学等多元化教学方式,增加师生互动环节,提高学生的学习兴趣和参与度。
3、加强实践环节:设置数学实验、课题研究等实践环节,鼓励学生将理论知识应用于实际问题解决中,培养学生的实践能力和创新思维。
三、《数学分析》课程的未来思考随着科技的发展和社会的进步,《数学分析》课程的教学将面临更多的挑战和机遇。
未来,我们需要从以下几个方面进行深入思考:1、结合科技发展:将现代科技手段如人工智能、大数据等引入数学分析课程的教学中,提高教学效果和学生学习效率。
2、国际化视野:加强与国际接轨,引入国际先进的数学分析教学理念和资源,提升我国数学分析教学的国际竞争力。
3、培养创新人才:注重培养学生的创新意识和创新能力,鼓励学生在掌握基础知识的前提下,积极探索未知领域,为未来的科学研究和技术创新奠定基础。
4、强化教师队伍建设:加强教师培训和学习,提高教师的专业素养和教育教学能力,为数学分析课程的教学改革提供有力保障。
《数学分析》课程改革和应用探究引言数学分析是数学的一个重要分支,它是数学学科中最基础的一门课程,对于培养学生的逻辑思维能力和数学分析能力具有重要的意义。
随着时代的不断进步和社会的不断发展,传统的数学分析课程在某些方面已经不能满足现代社会对于数学人才的需求,对数学分析课程的改革和应用探究显得尤为重要。
一、数学分析课程现状及存在问题1. 传统数学分析课程特点传统的数学分析课程主要包括实数系的基本概念与性质、极限与连续、微分学、定积分与含参数积分、级数及一般函数项级数等内容。
其教学重点主要在于学生对于数学分析理论的掌握和应用能力的培养上,由于传统的数学分析课程内容过于抽象和理论化,导致学生在学习过程中缺乏对数学分析知识的实际运用和探索。
2. 存在问题(1)课程内容单一,缺乏实际应用传统数学分析课程以理论内容为主,缺乏对实际问题的应用探究,导致学生对数学分析的兴趣不高,也难以将所学知识运用到实际问题中。
(2)教学方式单一,缺乏互动性传统数学分析课程的教学方式主要以讲授和书写为主,学生 passively 接受知识,缺乏对知识的主动探究和思考,难以激发学生的学习兴趣和创造性思维。
(3)评价体制不完善传统数学分析课程的评价体制多以考试为主,重视学生对于理论知识的掌握程度,而忽视对于学生实际能力和创新能力的评价,导致学生缺乏主动学习的积极性。
二、数学分析课程改革的方向及策略1. 课程内容丰富多样,注重实际应用在数学分析课程的教学过程中,应该逐步丰富课程的内容,引入更多基于实际问题的数学分析知识,让学生在学习过程中更容易理解和接受,激发学生的学习兴趣。
2. 教学手段多样化,注重互动性在数学分析课程的教学过程中,应该注重对教学手段的多样化运用,可以采用多媒体教学、案例教学等方式,增加教学的趣味性和互动性,激发学生的学习热情和积极性。
3. 评价体制完善,兼顾理论和实践在数学分析课程的评价过程中,应该注重对学生的实际能力和创新能力的评价,可以采用项目实践、综合评价等方式,让学生在学习过程中更加注重对知识的探究和应用。
《数学分析》课程改革和应用探究《数学分析》是大学数学系的一门重要课程,它对于培养学生的数学思维能力和解决问题的能力具有重要作用。
随着社会的发展和科技的进步,传统的数学分析教学已经难以满足学生的需求,因此需要对课程进行改革和应用探究。
本文将探讨《数学分析》课程改革的目标、内容和方法,并结合实际案例进行分析。
在《数学分析》课程改革中,我们要明确目标。
传统的数学分析教学注重基础知识的讲解和定理的证明,但忽视了应用能力的培养。
我们需要重视培养学生的数学建模和问题解决能力,使他们能够应用数学知识解决实际问题。
我们也应该关注数学思维的培养,使学生能够灵活运用数学思维方法分析和解决问题。
在《数学分析》课程改革中,我们还需要调整教学内容。
传统的数学分析教学主要围绕极限、导数和积分等基础概念展开,但实际问题往往需要更深入的数学知识。
我们可以增加一些实际问题的引入和应用案例的讲解,使学生能够将数学知识应用到实际问题中。
我们可以增加一些新的内容,如多元函数、级数和微分方程等,以扩宽学生的数学视野,并提高他们的应用能力。
在《数学分析》课程改革中,我们需要探索新的教学方法。
传统的教学方法主要是教师讲授和学生听讲,但这种方法不能激发学生的学习积极性和创造性。
我们可以采用互动式教学方法,如小组讨论、案例分析和实验教学等,让学生积极参与到课堂中来,并培养他们的合作能力和创新能力。
我们也可以借助现代教育技术,如多媒体教学和网络教学,以提高教学效果和吸引学生的兴趣。
《数学分析》课程改革和应用探究是一个相当复杂的过程,需要我们深入思考和实践。
通过对课程目标、内容和方法的调整,我们可以更好地培养学生的数学应用能力和解决问题的能力,使他们成为具有创新精神和实践能力的优秀数学人才。
案例:某高校《数学分析》课程改革的实践某高校针对《数学分析》课程的改革进行了一系列的实践探索。
他们设置了一门“数学分析应用实践”选修课程,其中包括一些实际问题的引入和应用案例的讲解。
《数学分析》课程改革和应用探究1. 引言1.1 背景介绍数目,格式设置等。
以下是关于背景介绍的内容:为了更好地适应时代发展的需求和培养学生的实际应用能力,进行数学分析课程的改革势在必行。
通过对课程内容、教学方法和评价方式进行有效的调整和改进,可以使数学分析课程更加符合学生的需求和社会实际应用的需要。
重视应用探究,引导学生将数学知识运用到实际问题中,不仅可以激发学生学习的兴趣,还能培养学生的解决问题的能力和创新思维。
开展数学分析课程的改革和应用探究研究具有重要的理论和实践意义。
通过本文的研究,旨在探讨数学分析课程改革和应用探究的有效路径和策略,为提升数学教育质量和培养优秀的数学人才提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是对《数学分析》课程进行改革和应用探究,以提高教学质量和教学效果,激发学生学习的兴趣和动力。
通过对课程的调整与优化,探索新的教学方法和手段,促进学生的思维能力和创新能力的培养。
结合课程改革和应用探究,深化教学内容,使之更贴近实际应用,提升学生的综合素质和实践能力。
通过研究,旨在为教学改革和教学实践提供可行性方案和有效措施,为提高高校数学教育质量做出实质性贡献。
通过深入研究和实践探索,为未来的教学改革和应用研究提供借鉴和经验。
1.3 研究意义数目,标题,作者等。
谢谢!《数学分析》课程改革和应用探究具有重要的研究意义。
通过对课程内容和教学方法的优化,可以更好地激发学生学习数学的兴趣和动力,提高他们的学习效果和成绩。
将数学分析课程与实际问题相结合,可以帮助学生将理论知识应用于实践,培养他们的解决问题的能力和创新思维。
课程改革和应用探究还可以促进教育教学改革的深入发展,为提高教学质量和教育教学改革提供有益的借鉴和指导。
本研究对于促进《数学分析》课程改革和应用探究具有重要的理论和实践意义。
2. 正文2.1 课程改革的必要性课程改革的必要性作为数学分析课程的一部分,必须与时俱进,紧跟数字化时代的发展步伐,因此课程改革势在必行。
数学分析课程教学改革的几点思考数学分析是学术研究的重要基础,是现代科学技术发展的重要基础和核心。
为了满足大学生素质教育的要求,促进学生的数学素养良性发展,有必要谋划和推进数学分析课程的改革与发展。
一、改革教学内容和教学方法。
当前,数学分析课程的教学过程大多停留在数据记忆、理论总结以及答题应试上。
教学内容和教学方法还没有与时俱进,缺乏对数学分析的理解力和运用能力的强化。
引导学生以理解为目的,深入理解数学分析的本质,启发学生运用数学分析的方法和思想分析和解决实际问题,推进数学分析的学习,应该成为改革中的重点。
二、注重课程实践和学生研究。
当前,数学分析课程基本上具有理论性质,教学过程没有加强对实践研究能力的培养。
加强实践教学,开展学生的数学研究,可以更好地发展学生的创新能力,促进数学分析的学习和发展。
三、以学生中心的教学形式。
改革教学模式,采用以学生为中心的教学模式,也就是采用以学生为中心、以活动为主要手段、以课堂讨论为基础、以研究为主要形式、以合作学习为发展方向的教学法。
这种教学方式比传统的教学模式更能体现学生的主体性,能培养学生的思维能力、解决问题能力和创新能力。
四、完善考核体系。
为了更好地发挥数学分析课程的功能,考核体系应当相应改变,从单一的考试形式转变为综合的考核形式。
这样的考核方式不仅能反映出学生的学习成果,而且能够更好地培养学生的思考能力、综合能力和实践能力。
以上就是有关数学分析课程教学改革的几点思考,期待更多人加入到改革的行列中来,共同推动数学分析课程的发展和改革,使数学分析课程更加丰富、更有价值,从而更好地满足大学生素质教育的要求。
五、开展学科跨学科教学。
跨学科教学是在学科之间开展交叉互动,将数学与其他学科融合起来,使学生更好地理解、运用数学。
突出解决实际问题的重要性,将数学分析与其他学科的知识和技能结合起来,激发学生的兴趣,培养学生的创新思维,以及解决实际问题的能力,是数学分析课程改革中也不可忽视的部分。
浅析《数学分析》课程教学改革与思考《数学分析》课程是高等学校数学专业的一门专业基础课,它是培养学生数学意识和数学思维,分析问题和解决问题的能力,为该专业学生学习数学后继课程打下良好和扎实的基础。
在国内高校其他专业开设《数学分析》课程的大多数为一些理工类专业,如计算机和物理学专业。
随着当今经济科学和管理科学的不断发展和深化,伴随着计算机科学的迅速发展,数学科学对经济科学和管理科学的发展起着愈益突出的促进作用。
在国内,经济学专业开设《数学分析》课程的高校为数不多,这主要是考虑到专业的需求、生源以及课程学习难度大等诸多问题。
经济学专业开设《数学分析》课程主要目的,一是增强学生的数学基础,加强对学生在应用数学方法解决经济学问题方面的能力的培养,通过学习数学分析使学生更深了解微积分基本理论的发生和发展,对经济学课程起到积极作用,同时对经济学专业的发展具有前瞻性。
二是近代经济科学发展的历史所证实,数学对研究经济科学具有主要作用。
越来越多的经济领域渗透了数学的思想和方法,解决了诸多重大问题( 由诺贝尔经济学奖可以看出) 。
三是数学自身方面的特点与经济方法论相结合,使得经济研究更加精密准确,实用性更强。
《数学分析》课程内容多、难,学时较长,学生学起来要比经济管理类专业开设的《微积分》课程困难很多。
另一方面,在现行的《数学分析》教材中几乎都是偏向理工科专业的,还没有适合经济学专业的《数学分析》教材。
因此,经济学专业开设《数学分析》这门课程,无论从教师教还是学生都面临很多困难。
针对这些情况,有必要对《数学分析》课程的教学内容和方法作一些改革探索。
具体从以下几个方面进行思考: 首先,为了提高课程的教学质量、学生的数学素养和学习积极性,减少教师教和学生学这两方面的难度。
其次,结合各校实际情况,能够对经济学专业建设和课程建设等方面起到积极作用。
如制定经济学专业的研究方向,人才培养模式; 设置计量经济学、数理经济学、博弈论和经济控制论等课程等。
新课标下《数学分析》教学改革的浅析论文新课标下《数学分析》教学改革的浅析论文数学分析课程是师范院校数学与应用数学专业一门重要的专业基础课。
本课程为后继课程提供所需的基础知识,同时还为培养学生的独立工作能力提供必要的训练。
通过本课程的学习培养学生的运算能力、抽象思维能力以及处理实际问题的综合应用能力。
学生学好这门课程的基本内容和方法,对今后的学习、研究和应用都具有关键性的作用。
目前,全国各个地区正在对中小学课程进行不断的改革,与此改革相对应的新课标下高中数学教材己在国内陆续使用。
而现在使用的《数学分析》教材是在原高中教学大纲的基础上编写的,由此产生了数学分析课程与新课标下的高中数学教材在衔接上有脱节现象。
为了使学生能够更好地学好数学分析这门课程,为后继课程打下坚实的基础,提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力,笔者根据近几年来从事数学分析课程教学的实践体会,就数学分析课程的教学改革提出一些看法。
1新课标下数学分析课堂教学现状1. 1《数学分析》教材与新课标下的高中数学教材在内容上出现不连续的脱节现象新课标下高中数学教材,为适应社会发展对人才的不同需求,在教学思想、教学理念、教学内容上做了较大的改变,特别是在教学内容做了大量的增加和删减,由于删减过多,出现与数学分析课程内容的脱节现象。
如在数学分析教材中涉及到反三角函数的导数和积分,以及反函数求导法则等内容,而学生在高中没有学过反函数与反三角函数的相关内容;对于不定积分计算应使用三角函数的积化和差公式,但新课标下的高中数学教材中没有讲三角函数的和差化积与积化和差公式;在数学分析教材中利用定积分求平面区域的面积、平面曲线的弧长和二重积分的计算等内容上,都要用到极坐标与参数方程等相关内容,但新课标下的高中数学教材中极坐标与参数方程等内容被弱化了,到了大学学生基本都不知道,从而影响学生对知识的理解。
1.2《数学分析》教材和新课标下的高中数学教材在内容上出现较大重复现象新课标下的高中教材与原来高中教材相比增加了极限、连续、导数与微分及其应用、积分及第一换元积分法等数学分析中的内容,但无论是知识的内涵还是知识的深度等方面的要求都不够,学生学完这部分知识后仍然似懂非懂,知其然不知其所以然,大部分只是停留在模仿和套用公式的阶段。
刍议高职数学专业《数学分析》教改数学分析是数学系数学专业的一门重要的主干基础课,为其它专业课的学习提供了必要的理论基础,同时又是中学数学知识的深入与延续。
数学分析课程的学习效果,直接关系到学生数学素养的培养,因此,对数学分析的教学提出了更高的要求。
针对高职师范院校担负着培养中学教师的光荣使命,数学分析这门课程的教学工作直接关系到数学系所培养的人才质量,因此应当引起我们的高度重视。
1 数学分析教学的现状数学分析是一门成熟的经典课程,具有很完备的理论体系。
但就其教学而言,却存在诸多问题。
数学分析的教学手段仍然陈旧。
“四个一”式教学即:一本书、一块黑板、一只粉笔、一张嘴,构成了大多数学分析教学的整个环境。
数学分析现在基本上还是采取的老师讲、学生听的班级授课方式,教师采用填鸭式教学,常常是老师从头讲到尾。
老师讲得很累,学生也听得很累,教师在课堂上挥汗如雨,学生被动接受,甚至有时不知所云。
数教专业的学生将来要从事数学教学,但平时缺乏教师基本功的训练。
从学生方面来讲,学习数学分析的同学都是一二年级的同学,刚进大学,对大学生活还不太适应,加之数学分析理论性较强,和同学们中学阶段学习的数形结合较为紧密的初等数学存在着一定的不同。
同学们往往感到无所适从,无从下手,产生畏难情绪甚至厌学情绪。
2 针对这种现状,有必要对数学分析的教学进行改革2.1 灵活多样的教学方式在数学分析的教学工作中,教师要充分发挥自己的聪明机智,审时度势,灵活应变,适应数学教学的特殊情境,处理各种随机问题,创造性地完成教学任务。
我主要采用了两种授课方式。
2.1.1 以教师讲授为主的课堂教学这是大学传授知识的主要形式,要充分发挥这种教学形式的优势,认真备课,巧妙构思,精心设计。
(1)注意激发学生的学习兴趣。
在教学实践中,要联系学生的实际,有选择地介绍一些生动形象的数学典故、趣闻轶事和数学研究进展信息等。
如讲富里叶质数时,介绍了富里叶的早期工作以及富里叶级数在当今数学史中的地位和作用。
经济全球化和高速发展的中国经济给高等教育带来了巨大的影响。
如何培养具有扎实的专业基础、具备团队合作精神、较强的交流能力及逻辑分析能力的适应现代社会要求的人才已经成为高等教育过程中必须面对的问题。
课程教学模式改革正是人才培养模式改革和开发教育试点项目的核心,其主要内容包括教学资源建设形式多样化及应用、授课模式改革、学习方式改革、教学支持服务体系的建立和运作、课程内容改革等。
我校自2001年成立信息与计算科学专业起便开设了《数学分析》课程,2004年新增数学与应用数学专业,自此每年均有六个新生班开设《数学分析》课程。
《数学分析》课程教学的改革近年来一直受到人们的普遍关注,这门课程以其联系有限与无限、以极限逼近为手段形成了处理运动变化问题的独特数学方法。
许多数学学科、数学方法都是以它为基础与工具发展起来的。
数学分析作为自然科学中的一门重要基础理论课,在数学类专业学生课程体系中起着承上启下的作用,在学生分析、研究、解决数学问题的能力培养、逻辑分析能力的培养和锻炼及专业素养提高等方面具有相当重要的作用。
《数学分析》课程在我校已有十余年的发展经历,但相比我校其他很多专业和方向而言,计算和数学专业起步较晚。
该门课程的理论深度和难度即便是对知名院校的数学专业学生而言,也是相当大的,因此在教学过程中有着各种各样的问题。
长期以来,《数学分析》是教师教得最累、学生学得最苦、效果却差强人意的课程,经过三个学期两百五十左右课时的学习,许多学生对《数学分析》的理论和方法还是一头雾水,这不仅影响了学生对整个数学思想体系发展的理解和把握,也挫伤了学生的学习积极性,不利于后续课程的学习。
一方面是《数学分析》课程的理论深度与难度大,导致学生接受新知识的过程困难较大,因而影响了学习兴趣和积极性;另一方面是数学理论看似无用,从而进一步影响学习的积极性。
这种状况形成的原因,有教学方式方法的问题,也有对课程内容体系本身要求不明确的原因。
因此,结合我校实际,进行《数学分析》课程教学模式探讨是十分必要的。
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为此,我们对照中外数学分析(微积分)教学改革的现状,结合我院的实际情况深入探讨,以吸取新的经验,从而进一步改善我们的教学,提高教学质量,培育高素质人才。
1我国近年来数学分析教学改革状况70年代末,我国数学界迎来了科学的春天。
改革开放以后,人们对国际数学研宄的学术动向有了新的了解与认识,看到了我国数学落后的现状,看到了我国数学教育与欧美等国的差异,开始了对我国数学教育的反思。
这时,整个数学界比过去更加关注数学教育的改革。
在改革开放初期,数学界对数学教育和数学分析有许多的议论。
这些议论归纳起来有两点:一是课程设置与学时问题,反映分析类课程(包括实变函数、复变函数、常微分方程、偏微分方程、泛函分析等)太多,而且基础课程中数学分析的课时太多。
相比而言,几何类、代数类的课程过少,学生在代数、几何方面的修养较差,应当有所增加。
后来大多数学校数学系的数学分析课由4个学期减为3个学期。
其二,对数学分析课程内容本身有较广泛的批评,主要来自“外部”(即非数学分析教师),来自当时的一些老数学家。
批评重点是两条:⑴内容太多,过深、过难,过于形式化;⑵“大头分析”,即本末倒置、难易倒置。
后者主要指,传统的讲法,初学者在一开始就面临着一大堆抽象艰深的讨论:“戴德金分割法”、“e-5”、“实数完备性的8大定理”、“一致连续性”等,一般要花上12周或13周时间,而学生不知道所为何来,这种教学体系远离了微积分的主题和基本精神,而在实数与极限上大做文章,形成本末倒置,使数学分析像一个身子瘦小,而头很大的“大头娃娃”。
这样,在反思与批评中,数学分析课程开始了挣脱旧传统框架的改革之途。
这些年来,数学分析教材改革的努力和讨论,主要集中在以下几个问题上:11淡化“实数理论”。
有的教材放弃了用戴德金分割法定义实数的方法,而以十进制小数来表示实数,并在此基础上说明或证明了单调有界的序列有极限的定理。
其它有关实数的定理则由此推出,对于实数的运算则不加定义。
有的教材则干脆不讨论什么是实数,对实数不加定义,而引出实数所应满足的一系列公理,作为今后讨论的平台。
当然,对此也有不同的声音与做法。
有人认为“数学专业的学生不应该不知道戴德金分割”,有的教材不仅讲实数,还添加了新的内容(度量空间、可数、实数的不可数性等)。
12“e-5”训练的问题。
所有目前出版的数学分析教材毫无例外地都坚持使用了“e-5”语言来陈述极限,大多数人不赞成取消或不使用“e-5”的作法,大家认为作为数学专业的学生,熟练掌握它依然是必要的。
大多数教师已经认识到对于“e-5”的训练应有一个过程,不宜一开始要求过高,也不宜在开始时做过多专门训练的题目,而是应该让学生随着教学不断地使用它,而逐步熟悉、逐步达到熟练应用它。
13分散处理有关实数与连续函数性质的讨论。
很多教材已经注意到大头极限的问题,大家采取了不同方式来着手解决它。
比如,有的教材把这些定理只列出,暂时不加证明,留到以后第3学期再讲证明;有的教材则把有关实数完备性的7个(或8个)定理不集中在一开头讲述,而是把它们打散到各个适当的地方再讲;有的教材把一致连续的概念与闭区间上连续函数一致连续性与其它连续函数的其它性质分开,单独出来,放在讨论函数的黎曼可积的讨论之前讲。
这些安排不仅分散了难点,同时也有利于学生更清楚地看清实数的有关定理以及连续函数性质的意义。
14关于内容现代化问题。
在近年来的教材中,有的做了如下尝试:有的教材在多元微积分中讲述了外微分形式(不借助于外代数),并给出了一般形式的斯托克斯公式,以统一解释场论中各个积分公式;有的教材引入了现代数学的一些概念、术语和词汇,如引入了勒贝格测度和勒贝格积分等。
对此看法不一,有一些争议。
15理论联系实际的问题。
由于外国教材的传入,受其影响,人们更加重视微积分的应用,并努力在教材或习题中举出一些较为生动的例子或题目,以便使读者明了微积分的价值。
有的教材把利用微积分从开普勒(IKej-ler)定律导出万有引力公式,作为应用写进课文。
16改变单一的教学方式,调动学生学习积极性,培养学生的独立阅读、独立思考和善于表达的能力。
改革开放以来,单一的教学方式有所改变,以此来调动学生在教学过程中的主动性。
有的学校的数学系,已多年在低年级(一年级下)开办“讨论班”或“读书班”,学生自愿,教师指导,不记学分。
这是调动学生学习积极性的好途径,效果显著。
2美国近几年微积分教学改革状况在美国微积分是最大的一门课。
美国共有5785所大学,总计1600万学生,在这些学生当中,每年约有50万人在他们上大学的第一学年要学习微积分,其中40万人是来自四年制的大学,10万人来自两年制的大学。
此外,每年还有25万高中生学习大学的微积分课程。
数学、自然科学、工程、医学和生物学等学科的学生都要学习微积分。
对于商学院和经济系的学生而言,微积分是必修课。
另外文科学生中的一部分,如心理学、社会学、人类学等学科的学生也要学习一年左右的微积分。
其它如音乐、英语和法律的学生,虽然没有强调必须修读微积分,但仍有不少人自愿选修这门课程。
如此多的学生学习微积分的一个重要原因是微积分能教会学生如何解决问题。
在微积分教材中有很多习题,学生必须根据他们所学的知识进行解答。
对很多学生来说,微积分可能是他们学过的惟一一门教他们如何进行逻辑思维的课程。
尽管有的人可能在工作以后再也用不到微积分,但他们仍能从解答习题中获益。
加州大学经济系主任曾经说他们在录取研宄生的时候,衡量学生是否适合研读经济学博士,以及将来的发展如何的惟一依据就是他们的微积分成绩。
也就是说,从学生在微积分这门课上的表现可以预测他们继续深造经济学的潜力。
在美国讲授微积分的方式是多样的,有多种微积分课程。
第一种称为数学分析,对数学的处理非常严谨,是面向那些基础扎实,非常优秀的大学生。
这门课在美国不是很普遍,只有在少数几所著名的大学里可以找到,大概只占1%,但在俄罗斯、欧洲和中国非常普遍。
最普遍的一种微积分称为传统微积分。
传统微积分包括一定量的理论证明和大量物理学和工程学的应用题。
另一种微积分则更侧重于应用,主要面向贸易、经济类以及生物学和医学的学生。
这种课比较普遍,对数学处理不是那么严谨,理论和证明部分很少,现实性生活中的应用题比较多,在教学中不断尝试新的技术、新的方法。
有的课是按照微积分教学改革的宗旨来设计的,与传统微积分相比,这些课有着不同的教学理念。
比如,有人认为学生应该组成学习小组来学习;有人认为应该使用所谓的发现法,如果知识点是学生自己发现的,他们学习起来更有兴趣。
科技对微积分教学的影响主要有三个方面。
一是对教学方法的影响,比如很多教师将课程相关的内容放在网上,用计算图形软件制作课件,用PoverpoiU 制作讲义,围绕Mahemalica设计课程等。
二是计算机对教学内容的影响,比如牛顿方法越来越重要,有了像Mahemalica这样强大的计算工具和专门的计算方法,求积分的重要性不如以前了。
三是微积分的用途,对那些工作中要用到微积分的人来说,计算机相当重要。
在美国规模较大的学校里,微积分课堂人数很多,一般是100至400人,每周都会布置家庭作业,有的甚至是每天。
批改作业需要大量的时间,一个做法是聘请研宄生助教来帮助批改;另一个作法是布置作业但不批改,这样学生可能不做;第三个是越来越多被采用的做法,即得用Mymalh]dbWeAssignWAworks等计算机家庭作业软件,学生在网上登录,直接完成作业,教师很快就能得到全班的成绩单。
有的学生经常会把习题答案放在网上,使用这些软件可以随机安排题目,让不同的学生得到不同的题目,这样可以避免他们投机取巧,从网上抄袭答案。
在网上做作业的另一个益处是学生可以立即得到反馈。
当学生遇到困难,传统作法是去找老师、同学或研宄生助教寻求帮助,但这样花费很多的时间。
在线家庭作业可以立即给学生反馈,比如举出一些类似的例子,给出相关的参考书等。
经试用,效果非常不错。
3俄罗斯近几年数学分析教学改革状况在俄罗斯很多高校中,数学分析这门课的教学情况都十分相似,当然,不同的大学对这个问题有不同的阐释。
在长期的教学过程中,形成了讲授数学课程的传统和方法。
其中起重大作用的知名数学家有欧拉、奥斯特洛夫斯基、切比雪夫、马尔可夫等。
他们对数学工作都倾注了大量的心血。
下面,简单地介绍关于数学教学研宄的观点和方法。
菲赫金哥茨教授所著的三卷(八分册)套著作《微积分教程〉影响数学分析课程教研长达几十年。
这位著名的学者和他的学生们在圣彼得堡大学任教多年,那些年代的教学风格和讲授方法清楚地记录在著名的三卷套著作《微积分教程》中。
这套书至今仍为广大教师所采用,被视为微积分教学的丰富源泉。
在许多有着深厚数学基础的技术类院校里,所有年级的数学教程都是在科学院院士斯米诺夫的具有重大价值的五卷套著作〈高等数学教程〉!的基础上编写的。
二十世纪中叶,重新审视数学教学并使其满足现代化需求已成为必然。
在苏联的一些领军高校里,均需在不同程度上解决该问题。
当然,用数学的观点来看,全世界范围内都反映出了一些深刻的变化。
新方向(拓扑学、泛函分析等)的发展,促使了新课题的出现。
在当时的一些经典教材的知识结构框架内,大学生所学到的知识是无法解决这些新课题的。
因此,在全世界各个教学研宄中心,几乎同时期很大程度地进行数学教学改革。
这导致了高等数学中许多科目,特别是数学分析课程的变化。
这些变化首先表现在微积分的表述上。
在进行任何教学改革的过程中,都不可能在有限时间内既讲完传统课又讲述完未来的专家们所必须熟悉的新课题。
理想的情况是,在尽可能短的时间内阐明过去已有的经验结果。
但在很多情况下,不得不做出某些牺牲,即某些传统课题讲解得不够详细,而另外一些新课题则完全没涉及。
时间对任何教学工作来讲都是重要原因。
因此,在系统讲授数学分析课程前,必须考虑时间因素。
为不同专业的大学生讲述的数学分析课应该是有区别的。
但是对数学专业学生讲授的应该是最详细的数学分析教程。
下面介绍圣彼得堡国立大学数学系为数学专业大学生讲授的数学分析教程的情况。
讲授时间是五个学期,在此期间内由同一位教授同时给所有大学生讲授(前四个学期每周两次课,第五学期每周15次课)。
不同教师在为期两年半的教学过程中数学分析教程的章节目录及授课先后顺序可能有些差别,但总体上应包括如下题目。
第一学期:引言(集合理论基础、映射的概念、实数),极限和连续性,实数轴上的微分运算,不定积分。