你對非數學專業本科低年級的數學課程印象如何？來與科研圈分享一下你的感受和看法吧！撰文武大可幾乎所有 STEM（科學、技術、工程和數學）專業 都與數學密不可分。這些專業的學生 所有理工科學生，都有必要學這麼多這麼難的數學嗎？ - 趣味新聞網

你對非數學專業本科低年級的數學課程印象如何？來與科研圈分享一下你的感受和看法吧！

撰文 武大可

幾乎所有 STEM（科學、技術、工程和數學）專業，都與數學密不可分。這些專業的學生，也免不瞭在大學中學習數學課程。對除瞭數學、物理等少數專業以外的學生來說，數學或許並非最為核心的知識，卻成為瞭許多學生學習道路上的阻礙――這個現象在全世界的大學生中都很普遍。美國 2019 年的一係列調查錶明，STEM 專業學生中有相當一部分沒有最終獲得學位（輟學或轉專業），最主要的原因之一就是傳統的微積分課程。在中國，有學生“低分飄過”或重修高數課，甚至一些學生因為數學學習睏難而放棄專業，也並非罕見現象。你對非數學專業本科低年級的數學課程印象如何？來與科研圈分享一下你的感受和看法吧！

教材是高等數學教學內容、側重及教授講授風格的核心。目前， 中國大學使用的高等數學 教材品類繁多 ，在理工科專業中，同濟大學編寫的《高等數學》是選用較為廣泛的一套教材，其章節設置也成為瞭許多高校高等數學課程的教綱。在知乎上， 同濟《高數》 獲得瞭褒貶不一的評價，支持的觀點認為，這套教材邏輯嚴謹，敘述清楚，把底層的數學理論講得透徹，堪稱最為權威和優秀的教材；反對的聲音則指齣，同濟《高數》“不說人話，不接地氣”，太關注邏輯和證明，不利於理解抽象的數學概念。物理化學傢，山東大學教授馮大誠在博客中評價，樊映川等編寫的《高等數學講義》（同濟《高數》的前身），到同濟《高數》，這一係列教材在過去 60 多年裏取得瞭非常瞭不起的成績，但過於抽象，一味對空推演，會讓大多數初學者感到“懵”――幾十年過去，隨著理工科的發展，學界與學生的需求也都在發生著變化（例如相比嚴格解析與推導，數值計算的重要性正不斷提高），“各專業學生所 學習的內容一定要與時俱進，‘吐故納新’。在這方麵，我們做得很不夠 。”

實際上， 歐美對於大學數學教學的改革 ，已經進行瞭至少二十多年的討論與嘗試。在二十多年前，就有學者在美國數學協會（MAA）召開的會議上提齣，在一些理工專業的教學中，“ 統計、建模和圖形錶示應該優先於微積分的推演 ”。美國俄亥俄賴特州立大學（Wright State University）2004 年就以“情境化數學課程”取代瞭工學院原有的微積分課程。這一課程並沒有改變微積分課程的內容，但格外強調瞭“數學的工程動機”。這一改革增加瞭數學背景較弱的學生在工程領域取得成功的機會，很快被全美數十所大學的工學院效仿。在一些理學專業，數學教學的改革也早已開始。2013 年，美國加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）的生命科學係開發瞭兩門微積分課程， 將生物和生理過程等復雜係統的建模作為微積分和綫性代數教學的框架，並加入瞭計算機編程的基礎教學 ，以此來支持學生使用微分方程係統。編寫一套數學教材對生命科學係的教授們來說並非易事，數學係的教授們也並不支持――他們擔心，這樣的“淡化”課程可能會削弱學生的數學功底，無法讓學生為這些學課的後續必修課程做好準備。好在這項課程改革最終獲得瞭成功，現在，基於這套課程的教科書已經被全球許多大學的生命科學係用作微積分教材。

正在閱讀這篇文章的科研圈讀者，或許是正在學習過程中的大學生、研究生，也或許是已經畢業、投身學界或業界多年的學者、專傢，接受的本科教育可能來自五湖四海、世界各地。上麵這些觀點和改革變化，和你的感受相似嗎？ 你對大學的數學教學有什麼樣的體會呢？

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參考來源：

1. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-25304-2

2. https://www.zhihu.com/question/47422714

4. https://www.scientificamerican.com/article/to-keep-students-in-stem-fields-lets-weed-out-the-weed-out-math-classes/

5. https://peer.asee.org/the-wright-state-model-for-engineering-mathematics-education-longitudinal-impact-on-initially-underprepared-students

6. https://www.amazon.com/Modeling-Life-Mathematics-Biological-Systems/dp/3319597302

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