基于卓越人才培養的應用型本科高等數學教學改革探索

劉兆鵬

摘 要： 高等數學是地方應用型本科高校理工科重要的學科專業基礎課，高等數學教學改革是所有教學改革的重中之重.本文從應用型本科高等數學更好地為培養卓越人才服務的角度，對高等數學的教學體系，教學內容，教學平臺建設，教學方法優化，引入數學建模，強化應用性教學等方面進行了論述.

關鍵詞： 卓越人才培養 高等數學 教學改革

卓越人才培養計劃是國家重大教育改革項目.“卓越計劃”的重要特點之一是強化培養學生的工程應用能力和創新能力.高等數學課程不僅是學生學習專業知識的基礎課，而且是培養學生創新素質和能力的重要手段.本科的高等數學課程注重學生對基礎理論和基本技能的掌握，同時高等數學理論在科技上的應用和對學生思維、創新能力培養等方面起到不可替代的重要作用.

“卓越計劃”對應用型本科高等數學教學改革提出了新的更高的要求.高等數學教學應該適應“卓越計劃”的實施而進行改革，使學生在不斷學習數學知識的同時，又能應用所學知識解決實際問題，全面提高自身的科學素質，增強創新意識，培養其實踐與應用的綜合能力.本文就卓越人才培養對高等數學的具體要求，以及高等數學在卓越工程師培養過程中存在的問題和解決措施方面進行分析和探討.

1.高等數學教學改革勢在必行

高等數學作為一門重要的基礎理論課，它在培養學生的抽象概括能力、邏輯思維能力、運算能力方面的獨特作用，是其他課程無法替代的.“卓越計劃”的實施要求“高等數學”課程改革勢在必行.

①高等數學課程只有積極主動地適應高等教育的新形勢，改革教學手段和教學方法，才能從根本上提高教學質量，強化教學效果.

②以創新能力為重點的素質觀要求改革高等數學課程.就高等數學課程，不是學得越多越好，也不是學得越深越好，而是要以應用為目的，以夠用為限度，重點要放在培養學生應用高等數學解決實際問題的能力與素養上，放在學生把握數學的思想、方法與精神上.

③應用型人才的培養定位要求改革“高等數學”課程.在應用型人才培養中，必須充分體現“以應用為目的，以夠用為限度”的原則，突出思想性，強調應用性，增加實驗課時，加強實踐環節；增加課程的選擇性，適應學生的個性發展需要.

應用型本科高校高等數學教學改革迫在眉睫，具體表現在以下三個方面.

①在思想認識上，任課教師不太熟悉高等數學與學生后續專業課的聯系和對專業課的作用，僅就高等數學內容進行講解，而不能從專業的角度引出數學問題并進行講授，學生體會不到高等數學課對專業課的影響和作用.

②在教材內容上，應用型本科高校使用的教材，理論篇幅多，實際應用少；加上教師偏重于知識講解和傳授，忽略教學內容與專業學習和實際問題的有機結合，忽視學生數學意識和能力的培養，在很大程度上不適合新建地方本科院校應用型人才培養的辦學定位：

③在教學方法上，沿用“滿堂灌”的教學方法，偏重概念講解、定理證明和公式推導，造成了學生思維的惰性，抑制了學生思考問題的積極性，不利于培養學生獨立思考問題和探究解決問題的能力.

④在教學實踐上，實踐環節缺失，學得多用得少.在工程和生產實踐中，計算能力是工程技術人員的基本功；掌握科學計算軟件、建立計算模型、采用正確的算法、實現高效的編程和運算、對計算結果作正確的解釋和分析等多方面的綜合能力，是創新型人才必備的素質和能力.

基于以上原因，適應“卓越工程師”計劃對人才培養的要求，必須對高等數學的教學模式和內容體系進行改革.引進先進的教學手段和技術，工學結合，提高學生的數學思維能力和實踐能力.通過高等數學課程的學習，使學生具備較高的數學素養和較強的科學計算能力，能夠利用數學知識解決各專業在實際中所遇到的問題.

2.基于卓越人才培養的應用型本科高等數學教學改革的思路

2.1適應“卓越工程師培養計劃”，構建高等數學FIC教學體系.

“FIC”分別是英語單詞“Foundation”（基礎知識、主要內容、問題）、“Idea”（問題的核心、本質、體系）、“Classification”（將數學問題分成若干類，研究每一類問題的解法）的縮寫，中文意為“基礎”、“思想”、“分類”.三部分是相輔相成而非獨立的，各部分之間存在著內在的關聯性，不能孤立地看待.即FIC教學方法在強調“基礎理論”的同時，也注重培養學生的創新“思想”和“分類”解決問題的能力.與傳統的教學方法相比，高等數學FIC教學法在講授思想上有較大變化.它以微分為核心，導數和積分是它的推論，重在掌握核心思想，按照培養學生的科研意識和創新精神的主旨來講授.這更好地體現了微積分的核心思想，達到了教得透徹、學得明白，教學工作量小，學生容易學懂、會應用和解題能力強的效果.

2.2將數學建模思想融入高等數學.

高等數學教學應著重培養學生解決實際問題的能力，使學生在使用高等數學知識分析和解決問題等方面得到鍛煉，素質得以提高，實現以培養數學創新素質為目標的數學教育的新目標，這是高等教育中素質教育的重要組成部分.將數學建模思想和方法引入到高等數學的教學過程中，將理論和實際應用結合起來，使高等數學教學成為現實的、有實際背景的、富有挑戰性的活動.

2.3對教材內容進行改革.

結合“卓越工程師培養計劃”的要求，對教材進行改革，針對性地編寫高等數學教材及相應的教學輔助材料.大多數高等數學教材較多地注重了理論的嚴謹性和完整性，對于數學的應用及如何從應用中發現問題和解決問題不夠重視.任課教師要處理好高等數學與高中數學的銜接，應對極限和連續內容進行講解，重點介紹高等數學的思想方法，讓學生接受高等數學理論，培養學生用高等數學方法解決實際問題的能力.高等數學教材內容要注重概念產生的背景，新知識點的引例及應用實例都要用專業案例，并且不同專業教材引用不同的專業案例，要具有專業針對性，弱化定理的證明，避開偏、難、怪題.將數學軟件應用引入教材，將數學實驗納入教學環節，增加學生實踐環節，編寫與各專業匹配的數學教材，真正遵循“必需、夠用、實用、先進”的編寫原則.

2.4采用符合數學教學特點的多媒體課件.

利用多媒體技術和網絡資源，開發高等數學課程的多媒體課件，把講課過程融入課件中，隨機應變地展示授課內容.充分利用現代化的教學技術與教學設備，將多媒體技術引入課堂教學，最大限度地體現數學課程的講授特點和發揮教師的資源，實現教學手段的升級換代.

2.5利用網絡教學平臺開展學生自主學習.

利用教學網絡平臺開展高等數學學習網站建設，使學生通過網絡既能自主進行學習、測試，又能親自動手做一些應用型試題，提高學生學習數學的興趣，培養其應用數學的意識和能力.

3.結語

“卓越人才”計劃的推出，對地方應用型本科高校的高等數學教學改革提出了更高的要求.應用型本科高校不同專業對數學的要求不同，課時有多有少，培養目標要求不同，側重內容差別很大.高等數學教學要服務于專業的發展，遵循“管用、夠用、實用”的原則，以服務社會需求為導向，以專業培養為尺度.把數學應用型問題與高等數學的相關教學內容相結合，使得學生能切實體會到數學的用途和數學在解決工程問題中所發揮的作用，有效提高大學生的數學素養和創新能力.

參考文獻：

[1]林健.注重卓越工程教育本質，創新工程人才培養模式[J].中國高等教育，2011（6）：10-13.

[2]林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[3]張霞，陳秀.地方應用型本科高校高等數學課程教學改革的研究與實踐[J].中國大學教學，2009（8）：29-30.

[4]朱永江.應用型本科院校卓越工程師培養體系的構建[J].中國大學教學，2011（6）：27-29.

[5]董毅，周之虎.基于應用型人才培養視角的高等數學課程改革優化研究[J].中國大學教學，2010（8）：54-56.

[6]肖桂榮，蘇欣.應用型本科《高等數學》課程教學改革的實踐與探索[J].長春工程學院學報（社會科學版），2004，5（2）：59-61.

[7]陳啟元.對實施“卓越工程師教育培養計劃”工作中幾個問題的認識[J].中國大學教學，2012（1）：4-6.