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1、论高等数学的课程价值2010-09-25 10:19:04|分类： 应用数学 |标签： |字号大中小订阅作者：皮磊摘要高等数学不仅具有基础性、工具性和广泛的应用性价值，而且蕴含了丰富的人文价值。高等数学在育人方面主要有以下体现：一是可以为大学生的发展奠定基础，二是有利于大学生思维能力与创新能力的培养，三是可以优化大学生的个性品质。 关键词高等数学 人文价值 育人价值 高等数学不仅是一门理工科学生的必修课，而且也走上了许多文科学生的讲台。该课程以其丰富的内涵、深刻的辨证思想、重要的人文理念，为大学生的全面发展提供了良好的素材。但也有一些学校领导和数学教师对此并不重视，看不到高等数学的价值所在。针
2、对这一现象，作者对高等数学所蕴含的课程价值作了深入研究。正确认识高等数学的课程价值，对探讨课程改革教学方法、提高人才素质都将产生积极影响。 （一）高等数学的基础性、工具性和应用性价值 高等数学的基础性、工具性和广泛应用性已被许多人公认。一切事物都离不开“数”和“形”，因此，高等数学早就成为物理学、力学、化学、天文学、生物学等学科的基础。数学为它们提供了描述大自然的语言和探索大自然奥秘的工具。正如伟大科学家伽俐略所说，“自然界这部伟大的书是用数学写成的。”从历史上看，众多的天文、物理的重大发现无不与数学的进展有关。如牛顿的万有引力定律的发现依赖于微积分；爱因斯坦的相对论与黎曼几何有关；特别微积分
3、的诞生，则开创了科学的新纪元。 高等数学不仅是自然科学的基础，还是一切重大技术革命的基础。在现代社会里，高等数学不仅对科技进步发挥着基础性的作用，而且已成为一种普遍适用的技术和工具。如离散数学、概率论与数理统计、计算数学、拓扑学在齿轮设计、冷轧钢板的焊接、海堤安全高度的计算、计算机的发明与发展等等方面都提供了有效且便利的方法。事实上，从医疗上的CT技术到中文印刷排版的自动化，从飞行器的模拟设计到指纹的识别，从石油勘探的数据处理到信息安全技术，无不是高等数学在其中起着重要作用。高等数学作为工具，在经济理论研究，财政和金融活动中也有重要作用。用数学模型研究宏观经济与微观经济，用数学手段进行市场调查
4、与预测，进行风险分析，指导金融投资等已很普遍。纵观上两届诺贝尔经济学奖获得者，都是以数学方法在经济中的运用而驰名中外的。 高等数学的应用越来越广泛，连一些过去与高等数学无关的领域，如考古学、语言学、心理学等也都成为了高等数学大显身手的地方。数学方法也深刻地影响着历史学的研究，能帮助历史学家作出更可靠、更令人信服的结论。艺术大师和科学巨匠达芬奇不仅认为绘画科学的基础是数学，而且强调任何人类的探索活动只有通过数学表达方式和数学证明为自己开辟道路，才能真正成为科学。在知识经济时代，高等数学正在从幕后走向前台。 揭示高等数学的基础性、工具性和广泛应用性，可以大大拓展学生的知识领域，让他们在掌握高等数学
5、这一有力的工具来解决问题并为现实服务时，激发对数学的兴趣，树立科学的世界观和方法论；同时也明确高等数学与社会进步的关系，充分认识到学好高等数学的重要性，为今后的学习、发展、研究奠定良好的基础。 （二）高等数学的人文价值 高等数学不仅具有重要的科学价值，还具有丰富的人文价值，也是人类文化的重要组成部分。 首先，高等数学是人类认识自然的中介。笛卡尔认为，“现实世界就是数学定律表现物体在时空中运动的总和，而整个宇宙则是一个以数学定律构成的庞大而协调的机器。”正是数学方法为人类开辟了一条获得自然规律的道路。随着科学与数学的进一步发展，高等数学的推测与实际观测的吻合，使人们从信仰宗教转向信仰自然，坚信自
6、然规律就是数学规律，一切注意力都集中在探索宇宙的数学规律上。从古希腊到现在，人们一直在探索数学与自然的关系。科学史的大量资料显示出数学的巨大力量。在人类的创造中，数学是最强大的方法，高等数学使我们对形形色色的自然现象取得了确定的认识。可见，高等数学是人类认识自然必不可少的中介。 其次，数学是人类文化的重要组成部分。高等数学作为数学的重要组成部分，一方面，它是人类认识自然的中介，是自然科学的工具，是思想方法体系；另一方面，它也是思维的工具，数学活动是一种创造与发现活动，同时又是一种艺术。因此，它是人类文化的重要组成部分，它在创造、保存、传递、交流发展人类的文化中充当重要角色，发挥着巨大的作用。高
7、等数学能促进人类文化的不断进步，促进人类文化不断迈向更高阶段，数学精神是人类文化精神的最高代表。从系统论的观点来看，数学文化可以表述为以数学科学为核心，以高等数学的思想、精神、方法、技术、理论等所辐射的相关文化领域为有机组成部分的一个具有强大功能的动态系统。高等数学的文化价值还体现在它是一种语言、一种文字文化、量的文化和计算机文化。此外，它还是一种理性精神，能促进人类文明的不断进步，促进人类智能的不断发展。因此，在高等数学传授时要加强文化的渗透与教育。 此外，高等数学的人文价值还体现在强大的育人功能，它是大学生发展的必要食粮。正如著名数学家M.克莱茵所说，“数学是人类最高超的智力成就，也是人类
8、心灵最独特的创作。音乐能激发或抚慰情怀，绘画能使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学能使人获得智慧，科学可改变物质生活，但数学能给予以上的一切。”高等数学的教育功能由此可见一斑。 （三）高等数学的育人价值 由于高等数学的基础性、工具性作用日趋明显，应用越来越广泛，再加上丰富的人文价值，它对大学生成长的各个方面都将起到重要的教育作用，主要体现在以下几个方面： 1.有助于为大学生的专业发展奠定基础。高等数学作为一门基础课程，它不仅能丰富和拓宽学生的数学理论知识、思维方法，为学生学习专业知识奠定基础，为他们在今后的科研、工作中继续学习，不断更新知识结构，自我发展、自我提高保持后劲，更重要的是贯穿在高等数
9、学中一系列的精神、思想、方法对培养学生良好的数学素养有直接或间接的影响。这种影响在学生今后的工作中会长期稳定地显示其作用。学会用数学思维处理问题、解决问题，学会用数学方法进行科学研究，学会用数学的思想进行创新改革，这些都将成为大学生成长的不竭动力。 2.有助于大学生的思维能力和创新能力的培养。数学是思维的体操，是创新的工具。作为变量数学的高等数学，蕴含着丰富的辨证思想，其内容的辨证性体现得非常典型和深刻。在高等数学中，矛盾对立统一的观点，普遍联系的观点，否定之否定、量变到质变的辨证规律随处可见。集中地反映了辨证法在数学中的应用，因此，它是培养学生辨证思维能力的最优载体。高等数学的学习和认识还是
10、一种再创造、重新发展的过程。通过观察、实验、归纳、模拟、猜想、验证等活动，概括出数学概念，提出数学命题，通过建立数学模型，解决实际问题等活动，也能极大提高大学生的创新能力。 （四）高等数学的个性优化价值 高等数学不仅是培养创新思维的好材料，也是完善学生人格的好材料。它对人格的培养主要依赖于自身的人文价值。 高等数学是一门理论严谨，逻辑缜密的学科，其一切结论都有依据，并经过了严格的逻辑论证。这种科学的实事求是精神，可以培养学生严谨治学的态度，使学生养成尊重客观事实，不固执不偏激，既敢于坚持真理，又勇于修正错误的品格。 高等数学的高度抽象性以及知识间一环扣一环、系统性强的特点，决定了学好这门课必须
11、有不畏艰难、坚持不懈的精神。所以，学习高等数学，可以磨练和培养学生的顽强意志与坚强毅力。同时，在解题中又能经常受到“以退求进”、“逐步调整”等方法策略的影响，潜移默化地培养自己“能进能退”的开阔胸怀。 通过数学史选讲、文化价值的体现，能够丰富学生的数学史料，体会高等数学在人类文化发展中的重要价值，焕发他们的民族自尊心和自豪感。同时，古今中外数学家们在事业上的志坚如磐，严肃认真；在品格上刚正不阿，诲人不倦等，都会在不同程度和角度上唤起学生崇高的奉献精神。 高等数学中潜隐着大量美的信息。抽象美、和谐美、结构美；美的数、式、形、符号以及美的结构体系、理论、方法等比比皆是。教师有责任去揭开美的面纱，展示数学美的风采，让学生在这种熏陶中增长知识、能力。以利于培养他们的审美意识，形成良好的情商，完善心理结构。 综上所述，重视高等数学的课程价值，能够充分发挥高等数学的育人价值，是高等数学课程改革的重要内容，意义十分重大，也将成为广大高数教师追求的目标。 参考文献： 1M.克莱因.古今数学思想M.上海:上海科学技术出版社,1979. 2林崇德.数学的智慧M.北京:开明出版社,1996.
